云計算（Cloud）技術是近年來計算機科學的一個重要突破。大多數(shù)組織已經(jīng)通過將自己的應用程序移入云平臺而獲益。不過，如何保證應用程序在第三方服務器上的安全性，是一項艱巨的挑戰(zhàn)。

在本文中，我們將重點討論Java，提供一些可以幫助我們保護云計算環(huán)境下的Java應用程序的有效措施和工具。

一、在云環(huán)境中保護Java應用程序

安全性是軟件開發(fā)中最復雜、最廣泛和最關鍵的方面之一。然而，軟件安全性通常被忽視，或者在開發(fā)周期結束時僅僅做一些簡單調(diào)整。重大數(shù)據(jù)安全漏洞列表每年總計暴露30億條記錄，其中包括一些大公司。如果這種事能發(fā)生在他們身上，也能發(fā)生在你身上。

由于云計算的分布特性，以及第三方的參與，導致應用程序向云計算平臺遷移過程中存在的安全隱患日益增多。但是，我們可以采取一些措施來保證云環(huán)境下應用程序的安全性，最大限度地減少攻擊。

值得慶幸的是， Java已經(jīng)存在很長時間，并且有許多內(nèi)置的安全機制，是開發(fā)基于云平臺上應用程序的最流行的編程語言之一。Java安全組件經(jīng)歷了嚴格的模擬真實環(huán)境測試，并定期更新，以解決新出現(xiàn)的安全漏洞。Java生態(tài)系統(tǒng)中還包含了各種各樣的工具來分析和報告安全性問題。

然而，即使在可靠的開發(fā)環(huán)境中，也必須保持謹慎。在復雜的應用程序開發(fā)過程中，漏洞可能潛伏在后臺。在云計算環(huán)境下為Java應用提供安全保障是一件非常復雜的事情，它要求對各種安全風險進行認真地考慮，并采用最有效的措施和工具。

二、在云環(huán)境下保護Java應用程序的最佳措施

下面，我們將介紹如何在云計算中創(chuàng)建安全的Java應用程序。

1.清潔代碼
我們建議在不喪失實用性的情況下盡量簡化代碼，因為在復雜的環(huán)境下經(jīng)常會出現(xiàn)漏洞。用最少的信息量寫代碼。實現(xiàn)細節(jié)的隱藏使得代碼更加安全和易于維護。在編寫安全Java代碼時，我們建議您牢記以下幾點：

(1)使用Java的訪問修飾符（Access Modifiers）以獲得優(yōu)勢。如果您知道如何為類、方法及其屬性指定各種訪問級別，那么您的代碼將得到更好地保護。凡事應密盡密。

(2)應始終定義最小API和接口表面。通過將組件彼此解耦，使組件在最小可行區(qū)域上進行交互。避免即使違規(guī)行為只影響了應用程序的一部分，其他應用程序也會受到影響。

2.避免暴露源代碼中的敏感信息
開發(fā)人員應避免在源代碼中對密碼或API密鑰等敏感信息進行硬編碼，而是使用配置文件、環(huán)境變量或密鑰存儲來存儲和管理這些信息。所有個人身份信息，如信用卡、社會安全號碼等，均受上述密碼政策的約束。您的應用程序在處理已提供給它的任何個人信息時應格外小心。

3.實現(xiàn)身份驗證和授權
身份驗證和授權是保護Java應用程序免受未經(jīng)授權訪問的重要安全機制。開發(fā)人員應該實施強大的身份驗證和授權機制，以驗證與應用程序交互的用戶、服務和系統(tǒng)的身份。為了實現(xiàn)這一點，可以采取多因素身份驗證、密碼策略、訪問控制列表和基于角色的訪問控制。

4.執(zhí)行輸入驗證
輸入驗證是一項重要的安全措施，有助于防止SQL注入和跨網(wǎng)站腳本等攻擊。開發(fā)人員應驗證所有從用戶和其他系統(tǒng)接收的輸入數(shù)據(jù)，然后再處理它，以確保它符合預期的格式，不包含惡意代碼或字符。這一點尤其適用于其他工具和系統(tǒng)。例如，某些字符有可能成為操作系統(tǒng)命令行的參數(shù)！

SQL注入：當程序員建立一個動態(tài)的數(shù)據(jù)庫查詢以接收用戶的輸入時，將會帶來 SQL注入的風險。攻擊者可以在任何屏幕的輸入欄將SQL指令插入到輸入數(shù)據(jù)中。然后，由于代碼中的缺陷，該程序在數(shù)據(jù)庫中會執(zhí)行惡意SQL語句。因此，不要使用動態(tài)SQL，而是使用準備好的語句（帶有參數(shù)化查詢）。否則，永遠不要連接參數(shù)來創(chuàng)建SQL語句，這樣會增加發(fā)生 SQL注入攻擊的可能性。更好的做法是使用已保存過的語句，并始終驗證白名單上的輸入。

跨站點腳本：當攻擊者使用Web應用程序向其他用戶分發(fā)惡意代碼時，通常會以瀏覽器端腳本的形式發(fā)生跨站點腳本（XSS）攻擊。

為了防止這種情況，請使用經(jīng)過驗證的庫對HTML上下文的輸出進行HTML編碼，并使用白名單允許字符過濾輸入，以確保Java代碼應用程序的安全。對JavaScript使用JavaScript Unicode轉義。

5.避免序列化
對于Java來說，序列化就是把一個對象轉換成一個二進制字節(jié)流，以便它能夠在Java虛擬機之間進行移植，然后再用一個反序列化來重建它。序列化為Java類建立了一個接口，它避免了常用的字段存取控制技術，如構造器和存取修飾器。這樣，遠程輸入就能被轉換成全功能的對象。

因此，避免序列化是至關重要的，尤其是在處理安全敏感的類時。這樣，所有類字段都可以被訪問，因為序列化一個類會產(chǎn)生一個公共接口。在使用序列化之前，一定要考慮哪些字段是可訪問的，因為它對應用程序來說可能本質(zhì)上是不安全的。據(jù)說重載特定的構造函數(shù)和方法會影響代碼。盡量避免這種情況。

6.實現(xiàn)加密和哈希算法（hash）
加密與哈希算法是一種重要的安全手段，可以有效地保護數(shù)據(jù)的傳輸與休眠。開發(fā)人員應使用如AES或RSA等強加密算法對傳輸中的數(shù)據(jù)進行加密，并使用如SHA-256或SHA-512等安全哈希算法對密碼和其他敏感數(shù)據(jù)進行加密，然后再將其存儲在數(shù)據(jù)庫或其他存儲系統(tǒng)中。

7.避免通過錯誤消息暴露實現(xiàn)
生成錯誤消息可能會為攻擊者提供大量數(shù)據(jù)。特別是堆棧跟蹤，可以披露有關您正在運行的軟件以及如何使用它的詳細信息。應對最終用戶隱藏堆棧跟蹤。例如，失敗登錄嘗試的警告，錯誤消息應為"登錄失敗”，而不是“找不到該用戶”或“密碼不正確”，否則用戶將得到一些關于基礎技術堆棧和處理的提示信息。請確保您的信息盡量保密。

8.實施監(jiān)控和日志記錄
監(jiān)控和日志記錄是實時檢測和響應安全事件的重要安全措施。開發(fā)人員應該實施有力的監(jiān)控和日志記錄機制，以跟蹤應用程序活動、檢測異常情況，并在發(fā)生安全事件時生成警報。要做到這一點，可以使用諸如Log4j、Logback或者 Splunk之類的工具收集并分析應用程序日志。

三、用于保護云計算環(huán)境中Java應用程序安全的工具

以下工具可用于有效地保護云計算環(huán)境中的應用程序：

1.身份和訪問管理（IAM）
IAM是一種云計算服務，它為保護云計算資源提供了認證與授權機制。IAM有助于管理用戶身份、角色和權限，使開發(fā)人員能夠控制對數(shù)據(jù)庫、存儲系統(tǒng)和API等云資源的訪問。AWS IAM和Google Cloud IAM是用于保護云中Java應用程序的流行IAM服務。

2.Web應用防火墻（WAF）
WAF是一種安全工具，用于保護Web應用程序免受SQL注入和跨站點腳本等常見攻擊。WAF位于應用程序和用戶之間，檢查進入流量并阻止惡意請求。在云計算環(huán)境下，為 Java應用程序提供安全保護的常用WA包括AWS WAF, Azure WAF，以及谷歌的Cloud Armor。

3.漏洞掃描程序
漏洞掃描程序是掃描應用程序和基礎設施以查找安全漏洞的工具。漏洞掃描程序可識別安全漏洞并提供修復建議。在云計算環(huán)境下，常用的漏洞掃描器包括 Qualys，Tenable以及OpenVAS。

4.代碼分析工具
代碼分析工具可以分析源代碼以識別安全漏洞和編碼錯誤。代碼分析工具使用靜態(tài)代碼分析和動態(tài)代碼分析技術來識別安全缺陷，如緩沖區(qū)溢出、SQL注入和跨站點腳本。在云計算環(huán)境下，常用的代碼分析工具有Checkmarx，F(xiàn)ortify，Veracode等。

5.DevSecOps工具
DevSecOps工具可以將安全性集成到軟件開發(fā)的生命周期。DevSecOps工具自動化了安全測試、代碼分析和漏洞管理，使開發(fā)人員能夠在開發(fā)過程的早期識別和修復安全缺陷。在云計算環(huán)境下，一些常用的保護Java應用程序的DevSecOps工具包括Jenkins、GitLab和CircleCI。

6.加密和密鑰管理工具
加密和密鑰管理工具可以使開發(fā)人員能夠對傳輸中和靜止中的數(shù)據(jù)進行加密并管理加密密鑰。加密和密鑰管理工具為加密密鑰提供安全存儲，并確保只有授權用戶才能訪問這些密鑰。在云計算環(huán)境下，保護Java應用程序的常用加密和密鑰管理工具包括AWS KMS、Azure密鑰庫和谷歌云KMS。

7.容器安全工具
容器安全工具可以為容器化應用程序提供安全性。容器安全工具監(jiān)視容器活動，識別漏洞，并為容器提供運行時保護。在云計算環(huán)境下，為Java應用程序提供安全防護的幾種常見的容器安全工具有Aquasecurity，Sysdig以及Twistlock。

四、結論

保護云計算環(huán)境下的Java應用程序，需要對不同類型的安全風險和最佳措施工具的實現(xiàn)進行充分考慮。開發(fā)人員應該關注以下方面：

編寫代碼封裝實現(xiàn)并對網(wǎng)絡隱藏敏感信息。加密應該用于通過網(wǎng)絡或其他方式分享敏感信息不可避免的情況。應正確實施身份驗證和授權，以確保合法訪問者能夠獲得正確的信息。

對輸入數(shù)據(jù)進行驗證，避免序列化處理，以保證外部輸入不會注入惡意代碼，從而接管系統(tǒng)。這包括阻止SQL注入和跨站腳本。

監(jiān)控和記錄應用程序活動，以便實時檢測安全漏洞。

在云計算環(huán)境下，可以使用多種工具對Java應用進行安全防護，包括IAM、WAF、漏洞掃描、代碼分析、 DevSecOps、加密密鑰管理以及容器安全工具等。

通過遵循最佳措施并使用合適的工具，開發(fā)人員可以在云計算環(huán)境中構建安全的Java應用程序，并抵御安全威脅。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-422806.html

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