如何创建安全的JEXL(脚本)沙箱?

我正在为JEXL脚本创建一个沙箱来执行,以便恶意用户无法访问我们允许他们访问的变量之外的数据,也无法在服务器上执行DOS攻击。 我想为其他任何人记录这一点,并且也可以让其他人参与这个方法。

以下是我所知道的需要解决的事项列表:

  1. 仅允许使用白名单中的“新”实例化类。
  2. 不允许在任何类上访问getClass方法,因为可以调用forName并可以访问任何类。
  3. 限制对文件等资源的访问。
  4. 允许表达式只执行一定的时间,以便我们可以限制它消耗的资源量。

这不适用于JEXL,但可能适用于您使用的脚本语言:

  1. 不允许对象具有自定义finalize方法,因为finalize方法是从终结器线程调用的,并且将使用原始的AccessControlContext而不是用于创建对象并在其中执行代码的AccessControlContext执行。

以下是处理这些案例的方法。 我已经创建了unit testing来测试这些案例,并且我已经validation了它们的工作原理。

  1. JEXL让这很容易。 只需创建一个自定义ClassLoader。 覆盖两个loadClass()方法。 在JexlEngine上调用setClassLoader()。

  2. 同样,JEXL使这很容易。 你必须阻止’.class’和’.getClass()’。 创建自己的Uberspect类,扩展UberspectImpl。 覆盖getPropertyGet,如果identifier等于“class”则返回null。 覆盖getMethod,如果方法等于“getClass”,则返回null。 构建JexlEngine时,会传递对Uberspect实现的引用。

  3. 您可以使用Java的AccessController机制执行此操作。 我会尽快做到这一点。 使用-Djava.security.policy = policyfile启动java。 创建一个名为policyfile的文件,其中包含以下行:grant {permission java.security.AllPermission; }; 使用此调用设置默认的SecurityManager:System.setSecurityManager(new SecurityManager()); 现在您可以控制权限,默认情况下您的应用具有所有权限。 如果您将应用程序的权限限制为当然只需要它,那会更好。 接下来,创建一个AccessControlContext,将权限限制为最低限度,并调用AccessController.doPrivileged()并传递AccessControlContext,然后在doPrivileged()中执行JEXL脚本。 这是一个小程序,用于演示这一点。 JEXL脚本调用System.exit(1),如果它没有包装在doPrivileged()中,它将成功终止JVM。

    System.out.println("java.security.policy=" + System.getProperty("java.security.policy")); System.setSecurityManager(new SecurityManager()); try { Permissions perms = new Permissions(); perms.add(new RuntimePermission("accessDeclaredMembers")); ProtectionDomain domain = new ProtectionDomain(new CodeSource( null, (Certificate[]) null ), perms ); AccessControlContext restrictedAccessControlContext = new AccessControlContext(new ProtectionDomain[] { domain } ); JexlEngine jexlEngine = new JexlEngine(); final Script finalExpression = jexlEngine.createScript( "i = 0; intClazz = i.class; " + "clazz = intClazz.forName(\"java.lang.System\"); " + "m = clazz.methods; m[0].invoke(null, 1); c"); AccessController.doPrivileged(new PrivilegedExceptionAction() { @Override public Object run() throws Exception { return finalExpression.execute(new MapContext()); } }, restrictedAccessControlContext); } catch (Throwable ex) { ex.printStackTrace(); } 
  4. 这样做的诀窍是在脚本完成之前中断脚本。 我发现这样做的一种方法是创建一个自定义的JexlArithmetic类。 然后覆盖该类中的每个方法,并在调用超类中的实际方法之前检查脚本是否应该停止执行。 我正在使用ExecutorService来创建线程。 当调用Future.get()时,传递等待的时间量。 如果抛出TimeoutException,则调用Future.cancel(),它会中断运行脚本的Thread。 在新的JexlArithmetic类中的每个重写方法内部检查Thread.interrupted(),如果为true则抛出java.util.concurrent.CancellationException。 是否有更好的位置来放置代码,这些代码将在脚本执行时定期执行,以便可以中断?