在Swing中,密码字段有一个getPassword()(returns char[])方法,而不是通常的getText()(return String)方法。同样,我也遇到了一个建议,不要使用String来处理密码。
为什么字符串对密码安全构成威胁?使用char[]感觉不方便。
在Swing中,密码字段有一个getPassword()(returns char[])方法,而不是通常的getText()(return String)方法。同样,我也遇到了一个建议,不要使用String来处理密码。
为什么字符串对密码安全构成威胁?使用char[]感觉不方便。
当前回答
我认为这不是一个有效的建议,但是,我至少可以猜出原因。
我认为动机是希望确保在密码被使用后,您可以及时且确定地删除记忆中的所有密码痕迹。使用char[],您可以用空白或确定的内容覆盖数组的每个元素。不能这样编辑字符串的内部值。
但这并不是一个好答案;为什么不确保对char[]或String的引用不转义?那么就没有安全问题了。但问题是,String对象在理论上可以被内部化,并在常量池中保持活动状态。我想使用char[]禁止这种可能性。
其他回答
字符串是不可变的。这意味着一旦创建了String,如果另一个进程可以转储内存,那么在垃圾收集开始之前,就没有办法(除了反射之外)清除数据。
使用数组,您可以在完成后显式擦除数据。您可以用任何您喜欢的内容覆盖数组,并且密码不会出现在系统中的任何位置,甚至在垃圾收集之前。
是的,这是一个安全问题,但即使使用char[]也只会减少攻击者的机会窗口,而且只针对这种特定类型的攻击。
如注释中所述,垃圾收集器移动的数组可能会在内存中留下数据的零散副本。我认为这是特定于实现的——垃圾收集器可以在运行时清除所有内存,以避免这种情况。即使这样,char[]仍有一段时间包含实际字符作为攻击窗口。
有些人认为,一旦您不再需要密码,就必须覆盖用于存储密码的内存。这缩短了攻击者从系统读取密码的时间窗口,并完全忽略了这样一个事实,即攻击者已经需要足够的访问权限来劫持JVM内存。具有如此多访问权限的攻击者可以捕获您的关键事件,使其完全无用(AFAIK,所以如果我错了,请纠正我)。
使现代化
感谢这些评论,我不得不更新我的答案。显然,在两种情况下,这可以增加(非常)轻微的安全改进,因为它可以减少密码在硬盘上的时间。但我仍然认为这对大多数用例来说都是过度的。
您的目标系统可能配置不正确,或者您必须假设它是错误的,并且您必须对核心转储(如果系统不是由管理员管理的,则可能是有效的)心存疑虑。您的软件必须过于偏执,以防止攻击者使用TrueCrypt(已停产)、VeraCrypt或CipherShed等工具访问硬件时发生数据泄漏。
如果可能,禁用内核转储和交换文件可以解决这两个问题。然而,它们需要管理员权限,可能会减少功能(使用的内存更少),从运行系统中取出RAM仍然是一个值得关注的问题。
答案已经给出了,但我想与大家分享一下我最近在Java标准库中发现的一个问题。尽管他们现在非常小心地将密码字符串替换为随处可见的char[](这当然是一件好事),但在从内存中清除密码时,其他安全关键数据似乎被忽略了。
我正在考虑例如PrivateKey类。考虑一个场景,您将从PKCS#12文件加载一个专用RSA密钥,并使用它执行一些操作。现在,在这种情况下,只要对密钥文件的物理访问受到适当限制,单独嗅探密码对您没有多大帮助。作为一名攻击者,如果您直接获得密钥而不是密码,您的情况会更好。所需的信息可能是多方面的泄漏,核心转储、调试器会话或交换文件只是一些示例。
事实证明,没有任何东西可以让您从内存中清除PrivateKey的私有信息,因为没有API可以让您擦除构成相应信息的字节。
这是一个糟糕的情况,因为本文描述了这种情况如何被潜在利用。
例如,OpenSSL库在释放私钥之前会覆盖关键内存段。由于Java是垃圾收集的,所以我们需要显式方法来清除Java密钥的私有信息并使其无效,这些私有信息将在使用密钥后立即应用。
正如Jon Skeet所说,除了使用反射,没有其他方法。
然而,如果反射是您的选择,您可以这样做。
public static void main(String[] args) {
System.out.println("please enter a password");
// don't actually do this, this is an example only.
Scanner in = new Scanner(System.in);
String password = in.nextLine();
usePassword(password);
clearString(password);
System.out.println("password: '" + password + "'");
}
private static void usePassword(String password) {
}
private static void clearString(String password) {
try {
Field value = String.class.getDeclaredField("value");
value.setAccessible(true);
char[] chars = (char[]) value.get(password);
Arrays.fill(chars, '*');
} catch (Exception e) {
throw new AssertionError(e);
}
}
运行时
please enter a password
hello world
password: '***********'
注意:如果String的char[]作为GC循环的一部分被复制,那么前一个副本可能在内存中的某个位置。
这个旧副本不会出现在堆转储中,但如果您可以直接访问进程的原始内存,您可以看到它。通常,您应该避免任何人有这样的访问权限。
字符串是不可变的,一旦创建就不能更改。将密码创建为字符串将在堆或字符串池中留下对密码的零散引用。现在,如果有人对Java进程进行堆转储并仔细扫描,他可能会猜出密码。当然,这些未使用的字符串将被垃圾收集,但这取决于GC何时启动。
另一方面,一旦完成身份验证,char[]是可变的,您可以用任何字符(如所有M或反斜杠)覆盖它们。现在,即使有人进行了堆转储,他也可能无法获取当前未使用的密码。这在某种意义上为您提供了更多的控制,比如自己清除Object内容,而不是等待GC执行。