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

字符串是不可变的,它将进入字符串池。一旦写入,就无法覆盖。

char[]是一个数组,当您使用密码时,应该覆盖该数组,这是应该这样做的:

char[] passw = request.getPassword().toCharArray()
if (comparePasswords(dbPassword, passw) {
  allowUser = true;
  cleanPassword(passw);
  cleanPassword(dbPassword);
  passw = null;
}

private static void cleanPassword (char[] pass) {

  Arrays.fill(pass, '0');
}

攻击者可以使用它的一种情况是,当JVM崩溃并生成内存转储时,您将能够看到密码。

这不一定是恶意的外部攻击者。这可能是一个支持用户,可以访问服务器进行监控。他/她可以偷看垃圾堆并找到密码。

其他回答

是否应该使用String或Char[]来实现这一目的是有争议的,因为两者都有各自的优点和缺点。这取决于用户需要什么。

由于Java中的字符串是不可变的,所以每当有人试图操纵字符串时,它会创建一个新的Object,而现有的字符串不会受到影响。这可以被视为将密码存储为字符串的一个优点,但即使在使用后,该对象仍保留在内存中。因此,如果有人以某种方式获得了对象的内存位置,那么此人可以很容易地跟踪存储在该位置的密码。

Char[]是可变的,但它的优点是在使用后,程序员可以显式地清理数组或重写值。因此,当它被使用后,它会被清理干净,没有人会知道你存储的信息。

基于以上情况,我们可以根据他们的需求来决定是使用String还是使用Char[]。

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。

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。

虽然这里的其他建议似乎有效,但还有一个很好的理由。使用纯字符串时,意外将密码打印到日志、监视器或其他不安全的地方的可能性要大得多。char[]不那么脆弱。

考虑一下:

public static void main(String[] args) {
    Object pw = "Password";
    System.out.println("String: " + pw);

    pw = "Password".toCharArray();
    System.out.println("Array: " + pw);
}

打印:

String: Password
Array: [C@5829428e

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。