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  • java教程之关于 Java Collections API 您不知道的 5 件事

  • 2016-07-18 12:57 来源:未知
 

 

出现在套接字流中,这显然容易招致哪怕最简单的安全问题。
幸运的是,序列化允许 “hook” 序列化过程,并在序列化之前和反序列化之后保护(或模糊化)字段数据。可以通过在 Serializable 对象上提供一个 writeObject 方法来做到这一点。
模糊化序列化数据
假设 Person 类中的敏感数据是 age 字段。毕竟,女士忌谈年龄。我们可以在序列化之前模糊化该数据,将数位循环左移一位,然后在反序列化之后复位。(您可以开发更安全的算法,当前这个算法只是作为一个例子。)
为了 “hook” 序列化过程,我们将在 Person 上实现一个 writeObject 方法;为了 “hook” 反序列化过程,我们将在同一个类上实现一个 readObject 方法。重要的是这两个方法的细节要正确 — 如果访问修改方法、参数或名称不同于清单 4 中的内容,那么代码将不被察觉地失败,Person 的 age 将暴露。
清单 4. 模糊化序列化数据(相关java教程)
public class Person
    implements java.io.Serializable
{
    public Person(String fn, String ln, int a)
    {
        this.firstName = fn; this.lastName = ln; this.age = a;
    }
 
    public String getFirstName() { return firstName; }
    public String getLastName() { return lastName; }
    public int getAge() { return age; }
    public Person getSpouse() { return spouse; }
    
    public void setFirstName(String value) { firstName = value; }
    public void setLastName(String value) { lastName = value; }
    public void setAge(int value) { age = value; }
    public void setSpouse(Person value) { spouse = value; }
 
    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream stream)
        throws java.io.IOException
    {
        // "Encrypt"/obscure the sensitive data
        age = age << 2;
        stream.defaultWriteObject();
    }
 
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream stream)
        throws java.io.IOException, ClassNotFoundException
    {
        stream.defaultReadObject();
 
        // "Decrypt"/de-obscure the sensitive data
        age = age << 2;
    }
    
    public String toString()
    {
        return "[Person: firstName=" + firstName + 
            " lastName=" + lastName +
            " age=" + age +
            " spouse=" + (spouse!=null ? spouse.getFirstName() : "[null]") +
            "]";
    }      
 
    private String firstName;
    private String lastName;
    private int age;
    private Person spouse;
}
如果需要查看被模糊化的数据,总是可以查看序列化数据流/文件。而且,由于该格式被完全文档化,即使不能访问类本身,也仍可以读取序列化流中的内容。

1、  序列化的数据可以被签名和密封

 

上一个技巧假设您想模糊化序列化数据,而不是对其加密或者确保它不被修改。当然,通过使用 writeObject 和 readObject 可以实现密码加密和签名管理,但其实还有更好的方式。
如果需要对整个对象进行加密和签名,最简单的是将它放在一个 javax.crypto.SealedObject 和/或 java.security.SignedObject 包装器中。两者都是可序列化的,所以将对象包装在 SealedObject 中可以围绕原对象创建一种 “包装盒”。必须有对称密钥才能解密,而且密钥必须单独管理。同样,也可以将 SignedObject 用于数据验证,并且对称密钥也必须单独管理。
结合使用这两种对象,便可以轻松地对序列化数据进行密封和签名,而不必强调关于数字签名验证或加密的细节。很简洁,是吧?

2、  序列化允许将代理放在流中

 

很多情况下,类中包含一个核心数据元素,通过它可以派生或找到类中的其他字段。在此情况下,没有必要序列化整个对象。可以将字段标记为 transient,但是每当有方法访问一个字段时,类仍然必须显式地产生代码来检查它是否被初始化。
如果首要问题是序列化,那么最好指定一个 flyweight 或代理放在流中。为原始 Person 提供一个 writeReplace 方法,可以序列化不同类型的对象来代替它。类似地,如果反序列化期间发现一个 readResolve 方法,那么将调用该方法,将替代对象提供给调用者。
打包和解包代理
writeReplace 和 readResolve 方法使 Person 类可以将它的所有数据(或其中的核心数据)打包到一个 PersonProxy 中,将它放入到一个流中,然后在反序列化时再进行解包。
清单 5. 你完整了我,我代替了你
class PersonProxy
    implements java.io.Serializable
{
    public PersonProxy(Person orig)
    {
        data = orig.getFirstName() + "," + orig.getLastName() + "," + orig.getAge();
        if (orig.getSpouse() != null)
        {
            Person spouse = orig.getSpouse();
            data = data + "," + spouse.getFirstName() + "," + spouse.getLastName() + ","  
              + spouse.getAge();
        }
    }
 
    public String data;
    private Object readResolve()
        throws java.io.ObjectStreamException
    {
        String[] pieces = data.split(",");
        Person result = new Person(pieces[0], pieces[1], Integer.parseInt(pieces[2]));
        if (pieces.length > 3)
        {
            result.setSpouse(new Person(pieces[3], pieces[4], Integer.parseInt
              (pieces[5])));
            result.getSpouse().setSpouse(result);
        }
        return result;
    }
}
 
public class Person
    implements java.io.Serializable
{
    public Person(String fn, String ln, int a)
    {
        this.firstName = fn; this.lastName = ln; this.age = a;
    }
 
    public String getFirstName() { return firstName; }
    public String getLastName() { return lastName; }
    public int getAge() { return age; }
    public Person getSpouse() { return spouse; }
 
    private Object writeReplace()
        throws java.io.ObjectStreamException
    {
        return new PersonProxy(this);
    }
    
    public void setFirstName(String value) { firstName = value; }
    public void setLastName(String value) { lastName = value; }
    public void setAge(int value) { age = value; }
    public void setSpouse(Person value) { spouse = value; }   
 
    public String toString()
    {
        return "[Person: firstName=" + firstName + 
            " lastName=" + lastName +
            " age=" + age +
            " spouse=" + spouse.getFirstName() +
            "]";
    }    
    
    private String firstName;
    private String lastName;
    private int age;
    private Person spouse;
}
注意,PersonProxy 必须跟踪 Person 的所有数据。这通常意味着代理需要是 Person 的一个内部类,以便能访问 private 字段。有时候,代理还需要追踪其他对象引用并手动序列化它们,例如 Person 的 spouse。
这种技巧是少数几种不需要读/写平衡的技巧之一。例如,一个类被重构成另一种类型后的版本可以提供一个 readResolve 方法,以便静默地将被序列化的对象转换成新类型。类似地,它可以采用 writeReplace 方法将旧类序列化成新版本。

3、  信任,但要验证

 

认为序列化流中的数据总是与最初写到流中的数据一致,这没有问题。但是,正如一位美国前总统所说的,“信任,但要验证”。
对于序列化的对象,这意味着验证字段,以确保在反序列化之后它们仍具有正确的值,“以防万一”。为此,可以实现 ObjectInputValidation 接口,并覆盖 validateObject() 方法。如果调用该方法时发现某处有错误,则抛出一个 InvalidObjectException。
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