java 安全验证方法
输入数据验证：虽然为方便用户而在客户端层上提供数据验证，但仍必须使用 Servlet 在服务器层上执行数据验证。客户端验证本身就不安全，因为这
些验证可轻易绕过，例如，通过禁用 Javascript。
一份好的设计通常需要 Web 应用程序框架，以提供服务器端实用程序例程，从而验证以下内容：[1] 必需字段[2] 字段数据类型（缺省情况下，所有
HTTP 请求参数都是“字符串”）[3] 字段长度[4] 字段范围[5] 字段选项[6] 字段模式[7] cookie 值[8] HTTP 响应好的做法是将以上例程作为“验证器”实用程序
类中的静态方法实现。以下部分描述验证器类的一个示例。
[1] 必需字段“始终”检查字段不为空，并且其长度要大于零，不包括行距和后面的空格。
如何验证必需字段的示例：
// Java example to validate required fields
public Class Validator {
...
public static boolean validateRequired(String value) {
boolean isFieldValid = false;
if (value != null && value.trim().length() > 0) {
isFieldValid = true;
}
return isFieldValid;
}
...
}
...
String fieldValue = request.getParameter("fieldName");
if (Validator.validateRequired(fieldValue)) {
// fieldValue is valid, continue processing request
...
}
[2] 输入的 Web 应用程序中的字段数据类型和输入参数欠佳。例如，所有 HTTP 请求参数或 cookie 值的类型都是“字符串”。开发者负责验证输入的数据
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类型是否正确。使用 Java 基本包装程序类，来检查是否可将字段值安全地转换为所需的基本数据类型。
验证数字字段（int 类型）的方式的示例：
// Java example to validate that a field is an int number
public Class Validator {
...
public static boolean validateInt(String value) {
boolean isFieldValid = false;
try {
Integer.parseInt(value);
isFieldValid = true;
} catch (Exception e) {
isFieldValid = false;
}
return isFieldValid;
}
...
}
...
// check if the HTTP request parameter is of type int
String fieldValue = request.getParameter("fieldName");
if (Validator.validateInt(fieldValue)) {
// fieldValue is valid, continue processing request
...
}
好的做法是将所有 HTTP 请求参数转换为其各自的数据类型。例如，开发者应将请求参数的“integerValue”存储在请求属性中，并按以下示例所示来使
用：
// Example to convert the HTTP request parameter to a primitive wrapper data type
// and store this value in a request attribute for further processing
String fieldValue = request.getParameter("fieldName");
if (Validator.validateInt(fieldValue)) {
// convert fieldValue to an Integer
Integer integerValue = Integer.getInteger(fieldValue);
// store integerValue in a request attribute
request.setAttribute("fieldName", integerValue);
}
...
// Use the request attribute for further processing
Integer integerValue = (Integer)request.getAttribute("fieldName");
...
应用程序应处理的主要 Java 数据类型：
Byte
Short
Integer
Long
Float
Double
Date
[3] 字段长度“始终”确保输入参数（HTTP 请求参数或 cookie 值）有最小长度和/或最大长度的限制。以下示例验证 userName 字段的长度是否在 8 至 20
个字符之间：
// Example to validate the field length
public Class Validator {
...
public static boolean validateLength(String value, int minLength, int maxLength) {
String validatedValue = value;
if (!validateRequired(value)) {
validatedValue = "";
}
return (validatedValue.length() >= minLength &&
validatedValue.length() <= maxLength);
}
...
}
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...
String userName = request.getParameter("userName");
if (Validator.validateRequired(userName)) {
if (Validator.validateLength(userName, 8, 20)) {
// userName is valid, continue further processing
...
}
}
[4] 字段范围
始终确保输入参数是在由功能需求定义的范围内。
以下示例验证输入 numberOfChoices 是否在 10 至 20 之间：
// Example to validate the field range
public Class Validator {
...
public static boolean validateRange(int value, int min, int max) {
return (value >= min && value <= max);
}
...
}
...
String fieldValue = request.getParameter("numberOfChoices");
if (Validator.validateRequired(fieldValue)) {
if (Validator.validateInt(fieldValue)) {
int numberOfChoices = Integer.parseInt(fieldValue);
if (Validator.validateRange(numberOfChoices, 10, 20)) {
// numberOfChoices is valid, continue processing request
...
}
}
}
[5] 字段选项 Web 应用程序通常会为用户显示一组可供选择的选项（例如，使用 SELECT HTML 标记），但不能执行服务器端验证以确保选定的值是其
中一个允许的选项。请记住，恶意用户能够轻易修改任何选项值。始终针对由功能需求定义的受允许的选项来验证选定的用户值。以下示例验证用户针
对允许的选项列表进行的选择：
// Example to validate user selection against a list of options
public Class Validator {
...
public static boolean validateOption(Object[] options, Object value) {
boolean isValidValue = false;
try {
List list = Arrays.asList(options);
if (list != null) {
isValidValue = list.contains(value);
}
} catch (Exception e) {
}
return isValidValue;
}
...
}
...
// Allowed options
String[] options = {"option1", "option2", "option3");
// Verify that the user selection is one of the allowed options
String userSelection = request.getParameter("userSelection");
if (Validator.validateOption(options, userSelection)) {
// valid user selection, continue processing request
...
}
[6] 字段模式
始终检查用户输入与由功能需求定义的模式是否匹配。例如，如果 userName 字段应仅允许字母数字字符，且不区分大小写，那么请使用以下正则表达
式：^[azAZ09]*$
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Java 1.3 或更早的版本不包含任何正则表达式包。建议将“Apache 正则表达式包”（请参阅以下“资源”）与 Java 1.3 一起使用，以解决该缺乏支持的问
题。执行正则表达式验证的示例：
// Example to validate that a given value matches a specified pattern
// using the Apache regular expression package
import org.apache.regexp.RE;
import org.apache.regexp.RESyntaxException;
public Class Validator {
...
public static boolean matchPattern(String value, String expression) {
boolean match = false;
if (validateRequired(expression)) {
RE r = new RE(expression);
match = r.match(value);
}
return match;
}
...
}
...
// Verify that the userName request parameter is alpha-numeric
String userName = request.getParameter("userName");
if (Validator.matchPattern(userName, "^[a-zA-Z0-9]*$")) {
// userName is valid, continue processing request
...
}
Java 1.4 引进了一种新的正则表达式包（java.util.regex）。以下是使用新的 Java 1.4 正则表达式包的 Validator.matchPattern 修订版：
// Example to validate that a given value matches a specified pattern
// using the Java 1.4 regular expression package
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.regexe.Matcher;
public Class Validator {
...
public static boolean matchPattern(String value, String expression) {
boolean match = false;
if (validateRequired(expression)) {
match = Pattern.matches(expression, value);
}
return match;
}
...
}
[7] cookie 值使用 javax.servlet.http.Cookie 对象来验证 cookie 值。适用于 cookie 值的相同的验证规则（如上所述）取决于应用程序需求（如验证必需
值、验证长度等）。
验证必需 cookie 值的示例：
// Example to validate a required cookie value
// First retrieve all available cookies submitted in the HTTP request
Cookie[] cookies = request.getCookies();
if (cookies != null) {
// find the "user" cookie
for (int i=0; i<cookies.length; ++i) {
if (cookies[i].getName().equals("user")) {
// validate the cookie value
if (Validator.validateRequired(cookies[i].getValue()) {
// valid cookie value, continue processing request
...
}
}
}
}
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[8] HTTP 响应
[81]
过滤用户输入要保护应用程序免遭跨站点脚本编制的攻击，请通过将敏感字符转换为其对应的字符实体来清理 HTML。这些是 HTML 敏感字符：<
> " ‘ % ) ( & +
以下示例通过将敏感字符转换为其对应的字符实体来过滤指定字符串：
// Example to filter sensitive data to prevent cross-site scripting
public Class Validator {
...
public static String filter(String value) {
if (value == null) {
return null;
}
StringBuffer result = new StringBuffer(value.length());
for (int i=0; i<value.length(); ++i) {
switch (value.charAt(i)) {
case ‘<‘:
result.append("<");
break;
case ‘>‘:
result.append(">");
break;
case ‘"‘:
result.append(""");
break;
case ‘\‘‘:
result.append("'");
break;
case ‘%‘:
result.append("%");
break;
case ‘;‘:
result.append(";");
break;
case ‘(‘:
result.append("(");
break;
case ‘)‘:
result.append(")");
break;
case ‘&‘:
result.append("&");
break;
case ‘+‘:
result.append("+");
break;
default:
result.append(value.charAt(i));
break;
}
return result;
}
...
}
...
// Filter the HTTP response using Validator.filter
PrintWriter out = response.getWriter();
// set output response
out.write(Validator.filter(response));
out.close();
Java Servlet API 2.3 引进了“过滤器”，它支持拦截和转换 HTTP 请求或响应。
以下示例使用 Validator.filter 来用“Servlet 过滤器”清理响应：
// Example to filter all sensitive characters in the HTTP response using a Java Filter.
// This example is for illustration purposes since it will filter all content in the response, including HTML tags!
public class SensitiveCharsFilter implements Filter {
...
public void doFilter(ServletRequest request,
ServletResponse response,
FilterChain chain)
throws IOException, ServletException {
PrintWriter out = response.getWriter();
ResponseWrapper wrapper = new ResponseWrapper((HttpServletResponse)response);
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chain.doFilter(request, wrapper);
CharArrayWriter caw = new CharArrayWriter();
caw.write(Validator.filter(wrapper.toString()));
response.setContentType("text/html");
response.setContentLength(caw.toString().length());
out.write(caw.toString());
out.close();
}
...
public class CharResponseWrapper extends HttpServletResponseWrapper {
private CharArrayWriter output;
public String toString() {
return output.toString();
}
public CharResponseWrapper(HttpServletResponse response){
super(response);
output = new CharArrayWriter();
}
public PrintWriter getWriter(){
return new PrintWriter(output);
}
}
}
}
[82]
保护 cookie
在 cookie 中存储敏感数据时，确保使用 Cookie.setSecure（布尔标志）在 HTTP 响应中设置 cookie 的安全标志，以指导浏览器使用安全协议（如
HTTPS 或 SSL）发送 cookie。
保护“用户”cookie 的示例：
// Example to secure a cookie, i.e. instruct the browser to
// send the cookie using a secure protocol
Cookie cookie = new Cookie("user", "sensitive");
cookie.setSecure(true);
response.addCookie(cookie);
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