Signeerimine

	Lugedes teksti või käivitades programmi soovime mõnikord kindlad 
olla, et kellegi kuri käsi ega lihtsalt tehniline viperus pole algseid andmeid 
muutnud, et võime uskuda oma kettal olevaid andmeid samuti nagu usume oma 
käe ja tindiga telefoniraamatusse kirjutatud numbreid. Samuti soovime 
mõnikord kontrollida, et saadetis tuli ikka sellelt inimeselt, kust me arvasime, 
et see peaks tulema. Relvastatud valve ning mitmekordsete topelteksemplaride 
kõrval on üheks lahenduseks avaliku ja salajase võtme võtme krüptograafia, 
kus materjalide looja lisab andmete ning oma salajase võtme abil loodud 
digitaalallkirja. Hiljem saab autori avaliku võtme ning digitaalallkirja järgi 
kontrollida, kas andmed on muutumatul kujul säilinud. Nii võib kontrollida 
andmete terviklust oma kettal, sama moodusega võib ka kaugel asuv adressaat 
enamjaolt kindel olla, et kohale jõudnud saadetis ikka sellelt inimeselt pärit on, 
kellelt seda arvatakse olevat. Põhiehitus on pea kõigil sellistel 
kontrollivahenditel sarnane, erinevused on peamiselt krüptoalgoritmide ning 
pealisehituse osas. Levinumaid algoritme on kümmekond, kasutajaliideseid aga 
vähemalt nii palju kui ennast tähtsaks pidavaid tarkvaratootjaid ning eks aeg 
näitab, palju neid aja jooksul juurde tuleb või edasi areneb. 
	Java standardkomplekti kuuluvad keytool ning jarsigner. Esimese abil 
õnnestub võtmeid ja sertifikaate luua ning talletada, teise abil võib jar-arhiivi 
talletatud andmeid salajase võtmega signeerida ning avaliku võtmega 
kontrollida, kas arhiiv arvatud kohast tervena pärale jõudnud on. 
	Et õnnestuks andmeid turvama hakata, selleks peab omale võtmepaari 
looma. Keytoolile tuleb öelda, et soovime võtit luua (-genkey), määrata kuhu 
andmed panna (-keystore jaagup.store, muul juhul pandaks andmed faili 
.keystore) ning nimi mille juurde kuuluvaks võtmed luua. Tulemusena 
küsitakse veidi isikuandmeid ning loodud võtmed koos nendega väljastatakse 
sertifikaadina andmehoidlasse.

C:\User\jaagup\0104\turva\sert>keytool -genkey -keystore 
jaagup.store -alias jaagup
Enter keystore password:  123456
What is your first and last name?
  [Unknown]:  Jaagup Kippar
What is the name of your organizational unit?
  [Unknown]:  Informaatika oppetool
What is the name of your organization?
  [Unknown]:  TPU
What is the name of your City or Locality?
  [Unknown]:  Tallinn
What is the name of your State or Province?
  [Unknown]:  Harjumaa
What is the two-letter country code for this unit?
  [Unknown]:  EE
Is <CN=Jaagup Kippar, OU=Informaatika oppetool, O=TPU, L=Tallinn, 
ST=Harjumaa, C=EE> 
correct? 
   [no]:  Y

Enter key password for <jaagup>
        (RETURN if same as keystore password):  123456


Kui soovin näha, kelle andmed võtmehoidlas on, siis piisab keytoolile anda 
käsklus list. Võtmehoidla teenusepakkujaks on SUN, Java looja ning hoidla 
tüübiks jks. Neid andmeid läheb vaja, kui hiljem soovida oma programmis 
hoidlast sertifikaate ning võtmeid lugeda. Sees on vaid üks sertifikaat, jaagupi-
nimelisele isikule. Selge, sest sinna baasi pole rohkem kirjeid loodud. Kui teha 
või lugeda sertifikaate juurde, siis tuleb ka väljastatavaid ridu rohkem. 

C:\User\jaagup\0104\turva\sert>keytool -list -keystore 
jaagup.store
Enter keystore password:  123456

Keystore type: jks
Keystore provider: SUN

Your keystore contains 1 entry:

jaagup, Tue Apr 03 20:43:04 GMT+03:00 2001, keyEntry,
Certificate fingerprint (MD5): 
0D:45:94:0E:55:A1:4F:70:D8:77:D2:ED:1F:1E:59:6E


Soovides oma sertifikaati lähemalt uurida või sõbrale edasi anda, et too saaks 
hiljem kontrollida kas saadetis ikka minult on, tuleb hoidlast vastav sertifikaat 
eraldi faili kirjutada. Faili nimeks saab  jaagup.cert.

C:\User\jaagup\0104\turva\sert>keytool -export -keystore 
jaagup.store -alias ja
gup -file jaagup.cert
Enter keystore password:  123456
Certificate stored in file <jaagup.cert>

	Kui vaadata kataloogi, siis seal paistab kaks faili. .store-laiendiga 
sertifikaadihoidla ning .cert laiendiga üksik sertifikaat.

C:\User\jaagup\0104\turva\sert>dir

.              <DIR>        03.04.01  20:39 .
..             <DIR>        03.04.01  20:39 ..
JAAGUP~1 STO         1 278  03.04.01  20:43 jaagup.store
JAAGUP~1 CER           808  03.04.01  20:59 jaagup.cert

Soovides sertifikaadi sisuga lähemalt tutvuda, aitab võti -printcert .

C:\User\jaagup\0104\turva\sert>keytool -printcert -file 
jaagup.cert
Owner: CN=Jaagup Kippar, OU=Informaatika oppetool, O=TPU, 
L=Tallinn, ST=Harjumaa, C=EE
Issuer: CN=Jaagup Kippar, OU=Informaatika oppetool, O=TPU, 
L=Tallinn, ST=Harjumaa, C=EE
Serial number: 3aca0b9a
Valid from: Tue Apr 03 20:42:50 GMT+03:00 2001 until: Mon Jul 02 
20:42:50 GMT+03:00 2001
Certificate fingerprints:
         MD5:  0D:45:94:0E:55:A1:4F:70:D8:77:D2:ED:1F:1E:59:6E
         SHA1: 
AA:2B:73:28:A1:F9:B4:8F:71:D8:D8:C7:66:CC:37:14:36:8C:8F:EE


	Kui tuttav (kelle kataloogiks on sert2) soovib edaspidi minult saadud 
teadete autentsust kontrollima hakata, siis ta muretseb enesele mu sertifikaadi. 
Kas lihtsalt kopeerib selle mu kataloogist või tähtsamal juhul saame pidulikult 
linnas kokku, kus talle disketil oma avalikku võtit sisaldava sertifikaadi ulatan. 

C:\User\jaagup\0104\turva\sert2>copy ..\sert\jaagup.cert .
        1 file(s) copied


	Saadud sertifikaati oma hoidlasse tõmmates peab Juku nüüd tõesti 
kindel olema, et tegemist oli kindlasti minu käest saadud kettaga ja keegi pole 
tema taskus vahepeal andmeid muutnud. Muul juhul võib see keegi tundmatu 
kergesti minu nime all esinema hakata ning vale tuleb välja alles siis, kui ise 
midagi Jukule saadan ning selle signatuur valeks loetakse. 

C:\User\jaagup\0104\turva\sert2>keytool -import -keystore 
juku.store -alias jaagup -file jaagup.cert
Enter keystore password:  123456
Owner: CN=Jaagup Kippar, OU=Informaatika oppetool, O=TPU, 
L=Tallinn, ST=Harjumaa, C=EE
Issuer: CN=Jaagup Kippar, OU=Informaatika oppetool, O=TPU, 
L=Tallinn, ST=Harjumaa, C=EE
Serial number: 3aca0b9a
Valid from: Tue Apr 03 20:42:50 GMT+03:00 2001 until: Mon Jul 02 
20:42:50 GMT+03:00 2001
Certificate fingerprints:
         MD5:  0D:45:94:0E:55:A1:4F:70:D8:77:D2:ED:1F:1E:59:6E
         SHA1: 
AA:2B:73:28:A1:F9:B4:8F:71:D8:D8:C7:66:CC:37:14:36:8C:8F:EE
Trust this certificate? [no]:  y
Certificate was added to keystore

Igaks juhuks veel küsiti üle, et kas võtmehoidla omanik sellise sertifikaadi 
lisamisega nõus on. Kahtluste hajutamiseks võib üle kontrollida sertifikaadiga 
kaasnevad sõnumilühendid. Kui need on samasugused kui minu antud 
paberitükil, siis pole suurt põhjust enam kedagi sertifikaatide salajases 
vahetamises süüdistada, sest vähemalt lähiajal pole karta, et keegi suudaks ise 
samasuguse sõnumilühendiga andmeid luua. 

Jukul niisiis praegu kataloogis kaks faili. Võtmehoidla ning minu sertifikaat. 
Kui viimane on hoidlasse imporditud, siis võib selle siit kustutada, sest 
edasised toimingud käivad hoidla kaudu. 
C:\User\jaagup\0104\turva\sert2>dir
JAAGUP~1 CER           808  03.04.01  20:59 jaagup.cert
JUKU~1   STO           871  03.04.01  21:05 juku.store


Kui nüüd soovin Jukule saata signeeritud programmi, siis kõigepealt loon 
lähtekoodi
C:\User\jaagup\0104\turva\sert>edit Teretus.java
, kompileerin 
C:\User\jaagup\0104\turva\sert>javac Teretus.java
ning arhiveerin selle jar-faili. 
C:\User\jaagup\0104\turva\sert>jar cvf teretus.jar Teretus.class
added manifest
adding: Teretus.class(in = 429) (out= 297)(deflated 30%)

Edasi signeerin arhiivi oma salajase võtmega
C:\User\jaagup\0104\turva\sert>jarsigner -keystore jaagup.store 
teretus.jar jaagup
Enter Passphrase for keystore: 123456
ning saadan signeeritud arhiivi Jukule.
C:\User\jaagup\0104\turva\sert>copy teretus.jar ..\sert2
        1 file(s) copied
Avastades uue faili oma kataloogist või saades selle kirjaga võiks tal ikka huvi 
tekkida, kellelt saadetis on tulnud. Jarsigner pakub võimaluse 
C:\User\jaagup\0104\turva\sert2>jarsigner -verify -keystore 
juku.store teretus.jar
jar verified.
ning teatab, et arhiiv sobis, st., et arhiivi oli signeerinud inimene, kelle 
sertifikaat asub Juku võtmehoidlas. Kui lisada käivitamisel võtmed -verbose 
ning -certs, siis on näha, kellelt fail tulnud on ning mis toiminguid 
kontrollimise ajal tehakse. Uskudes nüüd, et teade tuleb tuttavalt inimeselt kes 
talle halba ei soovi, võib Juku rahus arhiivi lahti pakkida,

C:\User\jaagup\0104\turva\sert2>jar xvf teretus.jar
extracted: META-INF/MANIFEST.MF
extracted: META-INF/JAAGUP.SF
extracted: META-INF/JAAGUP.DSA
  created: META-INF/
extracted: Teretus.class

vaadata huvi pärast, mis talle kataloogi tekkinud on 

C:\User\jaagup\0104\turva\sert2>dir

JAAGUP~1 CER           808  03.04.01  20:59 jaagup.cert
JUKU~1   STO           871  03.04.01  21:05 juku.store
TERETUS  JAR         2 029  03.04.01  21:27 teretus.jar
META-INF       <DIR>        03.04.01  21:33 META-INF
TERETU~1 CLA           429  03.04.01  21:33 Teretus.class

ning saabunud programmi käima panna. 

C:\User\jaagup\0104\turva\sert2>java Teretus
Soovin head lugemist!

Selgus, et oli tegemist lihtsa tervitusega.


Kui keegi muu sooviks Jukule minu nime alt kurja programmi saata, 

class Suurtervitus{
  static void main(String argumendid[]){
   for(int i=1; i<10000; i++){
    System.out.println("Minge kõik kuu peale");
   }
  }
}

siis see tal ei õnnestu. Ta võib küll programmi kirjutada, kompileerida ja 
arhiveerida
C:\User\jaagup\0104\turva\sert>jar cvf suurtervitus.jar 
Suurtervitus.java
added manifest
adding: Suurtervitus.java(in = 158) (out= 130)(deflated 17%)

kuid minu privaatvõtmega seda naljalt signeerida ei õnnestu. Kui ta ka pääseks 
ligi mu kataloogi, siis seal on andmehoidlast võtme kätte saamiseks vaja lahti 
muukida sealne parool. Mujal aga samasugust võtit välja mõtelda oleks 
peaaegu lootusetu. Kui õnnetu piraat otsustaks siiski signeerimata või mõne 
muu võtmega allkirjastatud faili Jukule saata, 
C:\User\jaagup\0104\turva\sert>copy suurtervitus.jar ..\sert2
        1 file(s) copied
siis kohapeal kontrollides selguks, et tegemist pole õige asjaga. 
C:\User\jaagup\0104\turva\sert2>jarsigner -verify -keystore 
juku.store suurtervitus.jar
jar is unsigned. (signatures missing or not parsable)


Digitaalallkiri

Mida keytool'i ning jarsigner'i abil saab kasutada valmis vahenditena, seda võib 
oma programmides ka ise teha, sest eks eelnimetatudki ole  Java abil kokku 
kirjutatud programmid. Võtmepaaride loomiseks on KeyPairGenerator, sinna 
saab ette anda, millise algoritmi järgi võtmed genereerida. Käsud getPublic 
ning getPrivate annavad võtmepaarist vastavalt avaliku ning salajase võtme 
ning getEncoded neist annab võtme sisu baidijadana, mida edaspidi üle kanda 
või talletada saab. Järgnevas näites luuakse käivitajale failidesse teineteise 
juurde kuuluvad avalik ning sajalane võti. 

import java.security.*;
import java.io.*;
public class Votmetelooja{
  public static void main(String argumendid[]) throws Exception{
    String avavotmefail="avavoti.key";
    String salavotmefail="salavoti.key";
    KeyPairGenerator 
votmepaarilooja=KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
    votmepaarilooja.initialize(512); //jagamisja"a"k
    KeyPair votmepaar=votmepaarilooja.generateKeyPair();
    FileOutputStream valja1=new FileOutputStream(avavotmefail);
    valja1.write(votmepaar.getPublic().getEncoded());
    valja1.close();
    FileOutputStream valja2=new FileOutputStream(salavotmefail);
    valja2.write(votmepaar.getPrivate().getEncoded());
    valja2.close();
  }
}

	Teate allkirjastamiseks tuleb failist lugeda või muul moel enesele 
kättesaadavaks teha salajane võti ning teate moodustavad andmebaidid. 
Salajast võtit hoitakse PKCS#8 standardi järgi, kus lisaks võtme väärtusele on 
kirjas ka andmed versiooni ning krüptimisalgoritmi kohta. Võtme (tüübist 
PrivateKey) väljastab KeyFactory ning failist saabuvad baidid aitab viiamasele 
suupäraseks teha PKCS8EncodedKeySpec. Kogu allkirjastamine ise 
toimub paari käsuga 

    Signature allkirjastaja=Signature.getInstance("DSA");
    allkirjastaja.initSign(salavoti);
    allkirjastaja.update(andmebaidid);
    byte[] allkiri=allkirjastaja.sign();

, kus initSign salajase võtmega määrab, et järgnevalt update abil allkirjastajast 
läbi lastavad baidid muudavad allkirja ning sign väljastab baitidena allkirja, 
mis sõltub salajasest võtmest ning andmetest ning mida peaks pea võimatu 
olema salavõtme puudumisel järele teha. 

import java.security.*;
import java.security.spec.*;
import java.io.*;
public class Allkirjastaja{
  public static void main(String argumendid[]) throws Exception{
    String salavotmefail="salavoti.key";
    String andmefail="andmed.txt";
    String allkirjafail="andmed.sig";
    byte[] salavotmebaidid=new byte[(int)new 
File(salavotmefail).length()];
    FileInputStream sisse=new FileInputStream(salavotmefail);
    sisse.read(salavotmebaidid);
    sisse.close();
    PrivateKey 
salavoti=KeyFactory.getInstance("DSA").generatePrivate(
      new PKCS8EncodedKeySpec(salavotmebaidid)
    );	
    byte[] andmebaidid=new byte[(int)new 
File(andmefail).length()];
    sisse=new FileInputStream(andmefail);
    sisse.read(andmebaidid);
    sisse.close();   
    Signature allkirjastaja=Signature.getInstance("DSA");
    allkirjastaja.initSign(salavoti);
    allkirjastaja.update(andmebaidid);
    byte[] allkiri=allkirjastaja.sign();
    FileOutputStream valja=new FileOutputStream(allkirjafail);
    valja.write(allkiri);
    valja.close();
  }
}

	Kontrollimisel aitab samuti Signature. Käsu initVerify juures 
määratakse, millise avaliku võtme järele andmete allkirjale vastavust 
kontrollima hakatakse. Käsk verify väljastab "tõene", kui allkiri, andmed ja 
võti sobisid kokku, muul juhul loetakse kontroll ebaõnnestunuks. 


import java.security.*;
import java.security.spec.*;
import java.io.*;
public class Allkirjakontrollija{
  public static void main(String argumendid[]) throws Exception{
    String avavotmefail="avavoti.key";
    String andmefail="andmed.txt";
    String allkirjafail="andmed.sig";
    byte[] avavotmebaidid=new byte[(int)new 
File(avavotmefail).length()];
    FileInputStream sisse=new FileInputStream(avavotmefail);
    sisse.read(avavotmebaidid);
    sisse.close();
    PublicKey 
avavoti=KeyFactory.getInstance("DSA").generatePublic(
      new X509EncodedKeySpec(avavotmebaidid)
    );	
    byte[] andmebaidid=new byte[(int)new 
File(andmefail).length()];
    sisse=new FileInputStream(andmefail);
    sisse.read(andmebaidid);
    sisse.close();   
    byte[] allkirjabaidid=new byte[(int)new 
File(allkirjafail).length()];
    sisse=new FileInputStream(allkirjafail);
    sisse.read(allkirjabaidid);
    sisse.close();   
    Signature allkirjakontrollija=Signature.getInstance("DSA");
    allkirjakontrollija.initVerify(avavoti);
    allkirjakontrollija.update(andmebaidid);
    System.out.print("Andmed failist "+andmefail+
                     " ning allkiri failist "+allkirjafail+ " ");
    if(allkirjakontrollija.verify(allkirjabaidid)){
      System.out.println("sobivad.");
    } else {
      System.out.println("ei sobi.");
    }
  }
}

Kui programmide tööde tulemusi vaadata, siis kõigepealt loodi võtmefailid


AVAVOTI  KEY           244  05.04.01  14:51 avavoti.key
SALAVOTI KEY           202  05.04.01  14:51 salavoti.key
         2 file(s)            446 bytes
         0 dir(s)   1 603 133 440 bytes free

seejärel allkiri

C:\User\jaagup\0104\turva>java Allkirjastaja
ning soovides sobivust kontrollida, saime teada, et andmed ja allkiri sobisid 
kokku
C:\User\jaagup\0104\turva>java Allkirjakontrollija
Andmed failist andmed.txt ning allkiri failist andmed.sig sobivad.

C:\User\jaagup\0104\turva>type andmed.txt
Juku tuli koolist.

C:\User\jaagup\0104\turva>edit andmed.txt

C:\User\jaagup\0104\turva>type andmed.txt
Juku tuli koolist

Kui andmefaili kas või ühe punkti jagu muuta, siis saadakse teade, et

C:\User\jaagup\0104\turva>java Allkirjakontrollija
Andmed failist andmed.txt ning allkiri failist andmed.sig ei sobi.



Programmi õigused

	Kui tekib oht, et käivitatav programm võimaldab meie andmetele või 
arvutile enesele mingil moel kurja teha, siis tuleks programmi õigusi nii piirata, 
et võiksime sel rahuliku südamega lasta tööd teha kartmata et salaja kas 
programmi kirjutaja pahatahtlikkuse või lihtsalt lohakuse tõttu võime millestki 
ilma jääda või et andmed, mida soovime vaid enese teada hoida, iseeneslikult 
võõraste silmade ette jõuavad. Rakendil näiteks on keelatud kohaliku 
failisüsteemiga suhelda ning võõrastesse masinatesse võrgu kaudu ühenduda, 
samuti mikrofonist häält lindistada. Nii võib kurjalt lehelt avatud programm 
küll hulga aknaid avada ning mälu ja võrguliiklust ummistada, kuid korralikult 
koostatud turvaaukudeta brauseri korral midagi tähtsat masinast kasutaja 
teadmata võrgu peale rändama või kaduma minna ei saa. Kui tekivad kahtlused 
rakendi kavatsuste osas, siis saame brauseri sulgeda ning kõik on vanaviisi 
nagu ennegi. Korraldatud on turvamine nii, et potentsiaalselt turvaohtlike 
käskude algusse on sisse kirjutatud pöördumine turvahalduri 
(SecurityManager) poole. Kui saadakse nõusolek, võib töö jätkuda, muul juhul 
heidetakse erind ning programm kas lõpetab töö või jätkab vastavalt erindi 
püüdmisega kaasnevatele korraldustele. Kuigi võimalikke käske, mis võiksid 
kasutajale liiga teha, on palju ning neid juurde kirjutades saaks kokku lugematu 
hulga, õnnestub kogu turvalisust siiski paarikümne õigusega juhtida, sest 
operatsioonisüsteemi ning muude turvaohtlike käskude poole pöördutakse vaid 
üksikutes kohtades ning kõik muud vastavat teenust vajavad käsud kasutavad 
sama "lüüsi". Näiteks kettalt lugemisel pöördutakse alati FileInputStream'i 
konstruktori poole, ükskõik kas on tegemist pildi avamise, teksti lugemise või 
kahendfaili analüüsiga. Kui selles konstruktoris lasta turvahaldurilt kontrollida, 
kas lugemine lubatud, siis saabki ketta kasutusõiguse ühes kohas määrata ning 
määrang kehtib igal pool kogu programmi ulatuses. Kui objektorienteerituse 
teoreetikud rõhutavad pea igal võimalikul juhul, et kui vähegi võimalik, siis ei 
tohi koodi kopeerida vaid tuleb terviku moodustavad käsud ühte meetodisse 
koondada ning see siis igas vajalikus kohas kas otse või teiste meetodite kaudu 
välja kutsuda. Nii võib programm mõnigikord pikemaks ja mõne intepretaatori 
korral ka aeglasemaks minna, kuid kui igal toimingul on oma kindel koht, siis 
saab selle toiminguga seotud vea kergesti üles leida ning vajadusel käitumist ka 
muuta või keelata. 
	Kui iseseisval programmi laseksin ühendada end teise masinasse ning 
sealselt ajateenuselt kella küsida siis võrguühenduse olemasolul ning teise 
serveri korrasoleku puhul tõenäoliselt ilmub mulle ekraanile teises masinas 
olev kellaaeg.

C:\User\jaagup\0104\turva>type Kell1.java
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Kell1{
  public static void main(String argumendid[]) throws Exception{
    Socket sc=new Socket("madli.ut.ee", 13);
    BufferedReader sisse=new BufferedReader(
      new InputStreamReader(sc.getInputStream())
    );
    System.out.println(sisse.readLine());
  }
}

C:\User\jaagup\0104\turva>java Kell1
Wed Apr  4 20:20:07 2001

	Soovides aga hoolitseda, et käivitatav programm heast peast ei 
hakkaks ennast masinast väljapoole ühendama ega muid kahtlasi toiminguid 
tegema, võib virtuaalmasinale määrata uue kurja turvahalduri, kelle poolest 
vaid üksikuid toimingud on lubatud. Kui nüüd sama programm käivitada, siis 
teatatakse, et keelatud on juba madli.ut.ee-le vastava IP aadressi küsimine 
rääkimata sinna ühendumisest. 

C:\User\jaagup\0104\turva>java -Djava.security.manager Kell1
Exception in thread "main" java.security.AccessControlException: 
access denied (
java.net.SocketPermission madli.ut.ee resolve)
        at 
java.security.AccessControlContext.checkPermission(AccessControlCo
nte
xt.java:272)
        at 
java.security.AccessController.checkPermission(AccessController.ja
va:
399)
        at 
java.lang.SecurityManager.checkPermission(SecurityManager.java:545
)
        at 
java.lang.SecurityManager.checkConnect(SecurityManager.java:1042)
        at 
java.net.InetAddress.getAllByName0(InetAddress.java:559)
        at 
java.net.InetAddress.getAllByName0(InetAddress.java:540)
        at java.net.InetAddress.getByName(InetAddress.java:449)
        at java.net.Socket.<init>(Socket.java:100)
        at Kell1.main(Kell1.java:9)
 
	Vaikimisi turvahaldur lubab vaid lugeda faile jooksvast ning sellele 
alanevatest kataloogidest. Pea kõik muu, mida vähegi keelata annab on 
keelatud. Kui soovida koostada programmi tarvis sobivat turvataset, võib 
hakata algsele peaaegu nulltasemele tasapisi õigusi juurde andma. Õiguste 
kirjeldused tuleb panna policy-failidesse, kust neid siis virtuaalmasinal 
programmi käivitamise ajal lugeda lasta. 

C:\User\jaagup\0104\turva>type vork.policy
grant{
  permission java.net.SocketPermission "*.ut.ee", "connect";
};
C:\User\jaagup\0104\turva>java -Djava.security.manager 
-Djava.security.policy=vork.policy Kell1
Wed Apr  4 20:21:15 2001

	Käskluse grant abil määratakse, millises kohas (kataloogis, failis, 
serveris) asuvatele programmidele õigused kehtivad. Kui grant'i järel tulevad 
kohe loogilised sulud, siis kehtivad õigused kõikidele käivitavatele 
programmidele sõltumata asukohast. Kui ühendatava masina aadressis osa 
tärniga märkida, siis pääseb ligi kõikidele kirjeldusele vastavatele masinatele. 
Täpsemaks minnes võib aga piirduda ka ühe masina väratipiirkonna või 
sootuks ühe väratiga, kui soovime hoolitseda, et programm tõesti ainult vaid 
meile tuntud ja teatud kohaga piirdub.


C:\User\jaagup\0104\turva>type vork2.policy
grant{
  permission java.net.SocketPermission "madli.ut.ee:10-15", 
"connect";
};
C:\User\jaagup\0104\turva>java -Djava.security.manager 
-Djava.security.policy=vork2.policy Kell1
Wed Apr  4 20:21:54 2001



	Turvahalduri võib seada ka käsuga System.setSecurityManager. Kui 
eelmisel juhul pidi programmi käivitaja hoolitsema (lipuga -
Djava.security.manager), et tööle lastud elukas midagi liialt kahtlast teha ei 
saaks, siis nii paneb programm seestpoolt omale ise päitsed pähe. 

C:\User\jaagup\0104\turva>type Turva5.java
import java.io.*;
public class Turva5{
  public static void main(String argumendid[]) throws IOException{
    System.setSecurityManager(new SecurityManager());
    PrintWriter valja=new PrintWriter(new FileWriter("nimed.txt", 
true));
    valja.println("Siim");
    valja.close();
  }
}

Et vaikimisi õiguste juures faili kirjutamist ei lubata, siis antakse käivitamisel 
veateade.

C:\User\jaagup\0104\turva>java Turva5
Exception in thread "main" java.security.AccessControlException: 
access denied (
java.io.FilePermission nimed.txt write)
        at 
java.security.AccessControlContext.checkPermission(AccessControlCo
nte
xt.java:272)
        at 
java.security.AccessController.checkPermission(AccessController.ja
va:
399)
        at 
java.lang.SecurityManager.checkPermission(SecurityManager.java:545
)
        at 
java.lang.SecurityManager.checkWrite(SecurityManager.java:978)
        at 
java.io.FileOutputStream.<init>(FileOutputStream.java:96)
        at java.io.FileWriter.<init>(FileWriter.java:52)
        at Turva5.main(Turva5.java:5)

	Kui anda ennast kinni talitsenud programmile veidi õigusi, siis saab ta 
oma etteantud ülesannetega ilusti hakkama. Lisati õigus kirjutada kohaliku 
kataloogis faili nimed.txt ning võimegi näha kuidas pärast programmi töö 
lõppu seal Siimu nimi ilutseb.

C:\User\jaagup\0104\turva>type nimed.policy
grant{
 permission java.io.FilePermission "nimed.txt", "write";
};

C:\User\jaagup\0104\turva>java -Djava.security.policy=nimed.policy 
Turva5

C:\User\jaagup\0104\turva>type nimed.txt
Siim

Nagu ennist mainitud, võib codeBase abil määrata, kus asuvatele 
programmidele määratavad õigused laienevad. Nii on õigused kataloogile ning 
programm töötab.

C:\User\jaagup\0104\turva>type nimed_a.policy
grant codeBase "file:/C:/user/jaagup/0104/turva/" {
 permission java.io.FilePermission "nimed.txt", "write";
};

C:\User\jaagup\0104\turva>java -
Djava.security.policy=nimed_a.policy Turva5

Nõnda võivad faili "nimed.txt" kirjutada kõik programmid, mis asuvad 
kataloogis C:/user/jaagup/0104/ või sellest alanevates kataloogides. Kuna 
file:/C:/user/jaagup/0104/turva/Turva5 vastab sellele tingimusele, tuleb nime 
kirjutamine välja. 

C:\User\jaagup\0104\turva>type nimed_b.policy
grant codeBase "file:/C:/user/jaagup/0104/-" {
 permission java.io.FilePermission "nimed.txt", "write";
};

C:\User\jaagup\0104\turva>java -
Djava.security.policy=nimed_b.policy Turva5


Kui õiguste kehtivuse piirkonnaks on aga vaid programmi ülemkataloog

C:\User\jaagup\0104\turva>type nimed_c.policy
grant codeBase "file:/C:/user/jaagup/0104/" {
 permission java.io.FilePermission "nimed.txt", "write";
};

, siis faili kirjutamine ei õnnestu. 

C:\User\jaagup\0104\turva>java -
Djava.security.policy=nimed_c.policy Turva5
Exception in thread "main" java.security.AccessControlException: 
access denied (
java.io.FilePermission nimed.txt write)
        at 
java.security.AccessControlContext.checkPermission(AccessControlCo
nte
xt.java:272)
        at 
java.security.AccessController.checkPermission(AccessController.ja
va:
399)
        at 
java.lang.SecurityManager.checkPermission(SecurityManager.java:545
)
        at 
java.lang.SecurityManager.checkWrite(SecurityManager.java:978)
        at 
java.io.FileOutputStream.<init>(FileOutputStream.java:96)
        at java.io.FileWriter.<init>(FileWriter.java:52)
        at Turva5.main(Turva5.java:5)


Omaloodud turvahaldur

	Klassi SecurityManager võib laiendada ning seal olevaid meetodeid 
üle katta. Kõikide turvakontrollide puhul käivitatakse meetod checkPermission 
ning parameetrina antakse toiming, mille teostamiseks luba küsitakse. Juhul 
kui turvahaldur leiab, et küsitud toimingu tarvis ei tohi luba anda, heidetakse 
meetodist välja erind SecurityException. Allloodud turvahalduri laiendaja 
Lubaja1 on eriti sõbralik: siin vaid trükitakse välja, mille kohta õigust sooviti 
saada ning mingeid toiminguid ei piirata. 

C:\User\jaagup\0104\turva>type Lubaja1.java
import java.security.*;
class Lubaja1 extends SecurityManager{
  public void checkPermission(Permission p){
    System.out.println(p);
  }
}

C:\User\jaagup\0104\turva>type Turva5b.java
import java.io.*;
public class Turva5b{
  public static void main(String argumendid[]) throws IOException{
    System.setSecurityManager(new Lubaja1());
    PrintWriter valja=new PrintWriter(new FileWriter("nimed.txt", 
true));
    valja.println("Siim");
    valja.close();
  }
}

	Väljatrükist on näta, et õigusi küsiti neljal korral. Lisaks faili 
kirjutamise õigusele käivad standardosa programmid küsimas õigusi ka 
jooksva kataloogi nime teada saamiseks ning uurivad enne järele, kas rea 
vahetamiseks vajalikku sümbolit tohib pärida.

C:\User\jaagup\0104\turva>java Turva5b
(java.util.PropertyPermission sun.net.inetaddr.ttl read)
(java.util.PropertyPermission user.dir read)
(java.io.FilePermission nimed.txt write)
(java.util.PropertyPermission line.separator read)

	Soovides teada, mida algne turvahaldur koos policy-failidest saadud 
vihjetega peab vajalikuks keelata, tuleb välja kutsuda ülemklassi samanimeline 
meetod ehk super.checkPermission. Et sealtkaudu tekkivad erindid siin näites 
programmi tööd ei katkestaks, selleks on käsule püünis ümber pandud ning 
trükitakse välja, milliseid toiminguid algne haldur ei luba.


C:\User\jaagup\0104\turva>type Lubaja2.java
import java.security.*;
class Lubaja2 extends SecurityManager{
  public void checkPermission(Permission p){
    System.out.println(p);
    try{
      super.checkPermission(p);
    } catch(Exception e){
      System.out.println("Probleem: "+e);
    }
  }
}
C:\User\jaagup\0104\turva>java Turva5c
(java.util.PropertyPermission sun.net.inetaddr.ttl read)
Probleem: java.security.AccessControlException: access denied 
(java.util.Propert
yPermission sun.net.inetaddr.ttl read)
(java.util.PropertyPermission user.dir read)
Probleem: java.security.AccessControlException: access denied 
(java.util.Propert
yPermission user.dir read)
(java.io.FilePermission nimed.txt write)
Probleem: java.security.AccessControlException: access denied 
(java.io.FilePermi
ssion nimed.txt write)
(java.util.PropertyPermission line.separator read)

	Virtuaalmasina turvahalduri väga leplikuks muutumiseks tuleb 
määrata õiguseks java.security.AllPermission. Nii võib mõnest paigast või ka 
igalt poolt pärit programmidel lubada kõike ette võtta.

C:\User\jaagup\0104\turva>type koiklubatud.policy
grant{
  permission java.security.AllPermission;
};

C:\User\jaagup\0104\turva>java -
Djava.security.policy=koiklubatud.policy Turva5c

(java.util.PropertyPermission sun.net.inetaddr.ttl read)
(java.util.PropertyPermission user.dir read)
(java.io.FilePermission nimed.txt write)
(java.util.PropertyPermission line.separator read)

Turvahalduri õiguste määramine

	Ise lubades ja keelates tuleb meetodi ülekatmise juures uurida, millist 
tüüpi õigusesoov parameetrina anti ning vastavalt sellele reageerida sarnaselt 
nagu algnegi turvahaldur seda teeb. Kui tundub, et programm küsib liialt suuri 
õigusi, tuleb välja heita SecurityException ning soovitavalt konstruktori 
parameetrina antava teatega seletada mille vastu eksiti või millised tegevused 
lubatud on.

C:\User\jaagup\0104\turva>type Lubaja3.java
import java.security.*;
import java.io.FilePermission;
class Lubaja3 extends SecurityManager{
  public void checkPermission(Permission p){
    System.out.println(p);
    if(p instanceof FilePermission){
      if(!p.getName().toLowerCase().startsWith("t")){
        throw new SecurityException("Lugemiseks lubatud vaid t-ga 
algavad failinimed");
      }
    }
  }
}

Vaikimisi paigutushalduri puhul on kohaliku kataloogi failidest lugemine 
lubatud.

C:\User\jaagup\0104\turva>type Turva4a.java
import java.io.*;
public class Turva4a{
  public static void main(String argumendid[]) throws IOException{
    System.setSecurityManager(new SecurityManager());
    BufferedReader sisse=new BufferedReader(new 
FileReader("nimed2.txt"));
    System.out.println(sisse.readLine());
  }
}

Käivitamisel väljastab programm

C:\User\jaagup\0104\turva>java Turva4a
Katrin
, mis on ka loogiline, sest tekstifaili esimesel real asus nimi Katrin. 
C:\User\jaagup\0104\turva>type nimed2.txt
Katrin
Kati
Kai

Kui aga määrata turvahalduriks isend, kes lubab tegelda vaid t-ga algavate 
failinimedega,

C:\User\jaagup\0104\turva>type Turva4c.java
import java.io.*;
public class Turva4c{
  public static void main(String argumendid[]) throws IOException{
    System.setSecurityManager(new Lubaja3());
    BufferedReader sisse=new BufferedReader(new 
FileReader(argumendid[0]));
    System.out.println(sisse.readLine());
  }
}

siis antakse faili lugemiseks avamisel veateade.

C:\User\jaagup\0104\turva>java Turva4c nimed2.txt
(java.util.PropertyPermission sun.net.inetaddr.ttl read)
(java.util.PropertyPermission user.dir read)
(java.io.FilePermission nimed2.txt read)
Exception in thread "main" java.lang.SecurityException: Lugemiseks 
lubatud vaid
t-ga algavad failinimed
        at Lubaja3.checkPermission(Lubaja3.java:8)
        at 
java.lang.SecurityManager.checkRead(SecurityManager.java:890)
        at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:61)
        at java.io.FileReader.<init>(FileReader.java:38)
        at Turva4c.main(Turva4c.java:5)


Kui aga lugeda sama sisuga faili, mille nimi algab t-ga, siis lugemine õnnestub. 
Kõigepealt kirjutab turvahaldur välja, mille kohta luba küsiti ning lõpuks on 
ilusasti näha nimi, mis leiti faili esimeset realt. 

C:\User\jaagup\0104\turva>java Turva4c tydrukud.txt
(java.util.PropertyPermission sun.net.inetaddr.ttl read)
(java.util.PropertyPermission user.dir read)
(java.io.FilePermission tydrukud.txt read)
Katrin


Hoiatusribaga aken

	Terasemal jälgimisel olete võinud märgata, et rakendi poolt avatud 
akende allservas on pea alati kirjas Java Applet Window, kohapeal käivitatud 
programmi akende puhul aga sellist riba ei leia. Riba on mõeldud 
turvahoiatusena, et kasutaja teaks arvestada salapärase veebilehelt avanenud 
aknaga, mis muidu sarnaneb kõigi teiste akendega ning võib ennast maskeerida 
suisa kohaliku parooli küsiva sisestusakna sarnaseks, kuid võib saabunud 
andmed ilma pikema jututa saata veebilehe  omanikule kel edaspidi siis nende 
üle vaba voli on.  Riba ei teki raami alla mitte mingi ime läbi vaid 
virtuaalmasinas on nii korraldatud, et ribata raami saamiseks peab eraldi luba 
olema. Tavalistel käivitatavatel programmidel on selline luba olemas kuid 
rakenditel ning uue vaikimisi turvahalduriga programmidel sellist õigust pole 
ning seetõttu surutakse nende poolt avatud raamidele kasutajat hoiatav tempel 
külge. 
C:\User\jaagup\0104\turva>java -Djava.security.manager Raam1

C:\User\jaagup\0104\turva>type Raam1.java
import java.awt.Frame;
public class Raam1{
  public static void main(String argumendid[]){
    Frame f=new Frame("Iseseisev raam");
    f.setSize(300, 200);
    f.setVisible(true);
  }
}
Et omaloodud või määratud turvahalduri korral raami all olevast hoiatusribast 
vabaneda, tuleb ribast vabanemise õigus programmile juurde anda. 
C:\User\jaagup\0104\turva>type vabaraam.policy
grant {
  permission java.awt.AWTPermission 
"showWindowWithoutWarningBanner";
};
ning siis näeme tavalist akent nagu ikka harjunud nägema oleme.

C:\User\jaagup\0104\turva>java -Djava.security.manager 
-Djava.security.policy=vabaraam.policy Raam1

   
 

Valikuline õiguste loetelu


java.i
o.File
Permi
ssion
Asukoht, näit.
/home/jaagup
file://C:/temp/
file://C:/temp/
-
file://C:/temp/
koolid.txt
Teg
evus
read
, 
writ
e, 
exec
ute,
dele
te
java.n
et.Soc
ketPer
missi
on
masin[:värat]
lin2.tpu.ee:79
*.ut.ee
madli.ut.ee:7-
80
*
lin2.tpu.ee:80-
acce
pt, 
con
nect, 
liste
n, 
reso
lve
java.u
til.Pro
perty
Permi
ssion
*
java.home
java.*
read
,
writ
e
java.l
ang.R
untim
ePerm
ission
createClassLoader
setSecurityManager
exitVM
setIO
stopThread
java.a
wt.A
WTPe
rmissi
on
showWindowWithoutWarningBanner
accessClipboard
accessEventQueue
listenToAllAWTEvents
readDisplayPixels
java.s
ecurit
y.AllP
ermis
sion



Erindid

Veidi seletusi erindite loomise ja kasutamise kohta.

Probleemist teada andmiseks võime soovitud kohas välja heita erindi. 
Järgnevad käsud jäetakse täitmata kuni erind lendab virtuaalmasinast välja või 
püütakse kinni. Üldjuhul tuleb meetodi päises näidata throws-teatega, kui 
meetodist võib erindeid välja tulla. 

class Erind5{
  static void main(String argumendid[]) throws Exception {
    int vanus=8;
    if(vanus<10)throw new Exception("Liiga noor");
    System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
  }
}

 väljund
Exception in thread "main" java.lang.Exception: Liiga noor
        at Erind5.main(Erind5.java:4)
vastab täiesti ootustele. Klassi Erind4 neljandal koodireal saadeti lendu erind 
ning edaspidised käsud jäid täitmata.
	Kui soovitakse heita erind, mille tekkimist ei pea deklareerima, siis 
tuleb kasutada RuntimeExceptioni või selle alamklassi. Enamjaolt kuuluvad 
RuntimeExceptioni alla eriolukorrad, mis võivad ette tulla väga paljudes 
kohtades (nt. jagamine nulliga, massiivi piiride ületamine) ning mida 
deklareerides peaks peaks siis pea kõikide meetodite juurde deklaratsioonid 
kirjutama. Nagu näha, siin kasutatakse RuntimeExceptioni ning main-meetodis 
pole tarvis üles tähendada, et throws Exception või throws RuntimeException. 
Samas kui sinna see siiski kirjutada, siis probleeme sellest ei tekiks. 

class Erind6{
  static void main(String argumendid[]) {
    int vanus=8;
    if(vanus<10)throw new RuntimeException("Liiga noor");
    System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
  }
}

Jällegi väljund vastavalt ootustele
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: Liiga noor
        at Erind6.main(Erind6.java:4)
, neljandal real avastati, et pikema jooksmise tarvis on vanust liialt vähe. 

Omaloodud erind

Kui soovime selliseid eriolukordi teada anda ja nendele reageerida, 
milliseid standardvahendites kirjas pole, siis võime luua oma erindialamklassi. 
Sellisel võime kergemini reageerida vastavalt tekkinud probleemile. Ka erindi 
väljatrükil näidatakse, millisest klassist erind pärit on. 

class VanuseErind extends Exception{}

class Erind7{
  static void main(String argumendid[]) throws VanuseErind{
    int vanus=8;
    if(vanus<10)throw new VanuseErind();
    System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
  }
}

/* väljund:
 Exception in thread "main" VanuseErind
        at Erind7.main(Erind7.java:4)
*/

	Soovides erindi kinnipüüdjale anda selgituse probleemi kohta, on 
üheks võimaluseks katta üle erindi meetod getMessage().

class VanuseErind2 extends Exception{
  public String getMessage(){
    return "Vanus ei sobinud";
  }
}

class Erind7a{
  static void main(String argumendid[]) throws Exception{
    int vanus=8;
    if(vanus<10)throw new VanuseErind2();
    System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
  }
}
Nõnda jõuab koodi sisse kirjutatud selgitus veateatena ekraanile või 
võidakse seda muul moel veatöötluses arvestada.

Exception in thread "main" VanuseErind2: Vanus ei sobinud
         at Erind7a.main(Erind7a.java:4)

	Kõige viisakam võimalus programmi sees omaloodud erindile teadet 
kaasa panna on luua erindile uus sõneparameetriga konstruktor mis omakorda 
ülemklassi vastava konstruktori välja kutsub. Ülemklass hooliseb, et 
getMessage teate välja annaks. Et loodud klassi veel omakorda ilusti laiendada 
annaks, tuleks siia ka parameetriteta konstruktor kirjutada, mis ülemklassi 
parameetriteta konstruktori välja kutsuks. Põhjus selles, et vaikimisi kutsutakse 
uue isendi loomisel alati välja ülemklassi parameetriteta konstruktor, kui 
parajasti käivitatava konstruktori esimese käsuna pole välja kutsutud mõni muu 
konstruktor. Kui juhtub aga, et ülemklassil parameetriteta konstruktorit pole 
ning mõnda muud ka välja ei kutsuta, siis antakse veateade. Siinse näite 
VanuseErind3 juures on parameetriteta konstruktori kirjutamisest loobutud, 
arvates et sellest erindist võib luua vaid programmeerija määratud teatega 
isendeid ning et teateta alamklasse siia enam ei looda. 

class VanuseErind3 extends Exception{
  VanuseErind3(String teade){
    super(teade);
  }
}

class Erind7b{
  static void main(String argumendid[]) throws Exception{
    int vanus=8;
    if(vanus<10)throw new VanuseErind3("Pole veel 10. aastane");
    System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
  }
}

/* väljund:
Exception in thread "main" VanuseErind3: Pole veel 10. aastane
        at Erind7b.main(Erind7b.java:4)
*/

Lõpuplokk finally

Lisaks try-le ning cactch-i(de)le võib katsendile lisada finally-ploki, 
mis täidetakse sõltumata sellest, kas uuritavas piirkonnas tekkis probleeme või 
kas neid töödeldi. Sinna kirjutatakse enamasti käsud, mis tuleb alati täita. 
Näiteks voogude sulgemine või andmebaasiühenduse katkestamine, mis tuleb 
ressursside vabastamiseks ikka läbi viia, ükskõik, kas saabuvad andmed 
vastasid ootustele või mitte. Järgnevates näidetes saadetakse lõpuplokis 
tervitused kõigile kohalolijatele sõltumata sellest kui noored või vanad nad 
parajasti on. Samuti tegevus, mis oleks patt ära jätta. 

class Erind8{
  static void main(String argumendid[]) throws VanuseErind{
    int vanus=8;
    try{
     if(vanus<10)throw new VanuseErind();
     System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
    } catch(VanuseErind v){
      v.printStackTrace();
    }
    finally {
      System.out.println("Tervitus igale kohalolijale");
    }
  }
}
Kõigepealt püüti catch-osas erind kinni ning trükiti selle andmed, edasi tervitati 
finally-plokis kohalolijaid.
/* väljund:
VanuseErind
         at Erind8.main(Erind8.java:5)
Tervitus igale kohalolijale
*/

Ka juhul, kui katsendiplokis püütakse return-i abil meetodist väljuda, ei pääse 
lõpuploki käivitamisest.

class Erind8a{
  static void main(String argumendid[]){
    int vanus=78;
    try{
     if(vanus>70)return;  //püütakse meetodist väljuda;
     if(vanus<10)throw new VanuseErind();
     System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
    } catch(VanuseErind v){
      v.printStackTrace();
    }
    finally {
      System.out.println("Tervitus igale kohalolijale");
    }
  }
}

/* väljund:
Tervitus igale kohalolijale
*/

Kui kõik tingimused sobivad ning probleeme ei teki, ka siis täidetakse 
lõpuplokk. 

class Erind8b{
  static void main(String argumendid[]){
    int vanus=27;
    try{
     if(vanus<10)throw new VanuseErind();
     System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
    } catch(VanuseErind v){
      v.printStackTrace();
    }
    finally {
      System.out.println("Tervitus igale kohalolijale");
    }
  }
}

/* väljund:
Tere tulemast pikamaajooksule
Tervitus igale kohalolijale

*/

Erindi võib pärast töötlemist edasi saata sarnaselt throw käsuga nagu 
algselgi juhul. Sellist moodust läheb vaja, kui samale probleemile tuleb 
reageerida mitmes kohas. 
class Erind9{
  static void main(String argumendid[]) throws VanuseErind{
    int vanus=8;
    try{
     if(vanus<10)throw new VanuseErind();
     System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
    } catch(VanuseErind v){
      v.printStackTrace();
      throw v;
    }
  }
}

/* väljund:
VanuseErind
        at Erind9.main(Erind9.java:5)
Exception in thread "main" VanuseErind
        at Erind9.main(Erind9.java:5)
*/

Ka siis ei pääse finally-ploki täitmisest. 

class Erind9a{
  static void main(String argumendid[]) throws VanuseErind{
    int vanus=8;
    try{
     if(vanus<10)throw new VanuseErind();
     System.out.println("Tere tulemast pikamaajooksule");
    } catch(VanuseErind v){
      v.printStackTrace();
      throw v;
    } finally {
      System.out.println("Tervitus igale kohalolijale");
    }
  }
}

/* väljund:
VanuseErind
        at Erind9a.main(Erind9a.java:5)
Tervitus igale kohalolijale
Exception in thread "main" VanuseErind
        at Erind9a.main(Erind9a.java:5)
*/



18