Java虛擬機器的安全機制有哪些？

Java 虛擬機器 (JVM) 採用多種安全機制來保護 Java 程式碼：字節碼驗證：檢查字節碼是否符合安全規格。安全管理器：限制應用程式執行某些操作。類別載入器：將程式碼隔離到不同的安全域。沙箱：提供受限環境，限制應用程式的權限。記憶體保護：防止惡意程式碼破壞記憶體。例如，使用 SecurityManager 可以管理應用程式對檔案系統的存取權限。

Java 虛擬機器的安全機制

Java 虛擬機器（JVM）透過下列機制實作了一系列安全措施，以保障Java 程式碼的安全性：

1. 字節碼驗證

• #在載入類別到JVM 之前，驗證器會檢查字節碼是否符合Java 語言規範與安全性約束。
• 驗證器可確保程式碼不會執行不安全的指令或存取受限制的區域。

2. 安全管理器

• 安全管理器透過檢查權限來限制應用程式執行某些操作。
• 例如，它可以阻止應用程式存取檔案系統、網路或建立新進程。

3. 類別載入器

• 類別載入器負責載入和連結 Java 類別。
• 透過使用不同的類別載入器，可以將程式碼隔離到不同的安全性域中。

4. 沙箱

• 沙箱為應用程式提供受限的環境，限制了應用程式的權限和資源。
• 例如，Applet 沙箱限制了 Web 瀏覽器中執行的 Java 程式碼。

5. 記憶體保護

• JVM 使用位址空間佈局隨機化(ASLR) 和堆保護(Heap Protection) 等技術來防止惡意代碼破壞記憶體。
• 此措施有助於防止緩衝區溢位和記憶體損壞錯誤。

實戰案例：權限管理員

在 Java 中，可以使用 SecurityManager 類別來管理應用程式的權限。以下是一個範例程式碼，示範如何使用SecurityManager 來限制對檔案系統的存取：

import java.io.File;
import java.security.Permission;
import java.security.Policy;

class MySecurityManager extends SecurityManager {
    @Override
    public void checkRead(String file) {
        if (!file.startsWith("/private")) {
            throw new SecurityException();
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.setSecurityManager(new MySecurityManager());

        File file = new File("/private/data.txt");
        file.createNewFile();
    }
}

執行此程式碼時，將拋出SecurityException 異常，因為應用程式沒有讀取/private 資料夾的權限。

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