安全第一。Java が安全な言語と呼ばれるのには十分な理由がありますか?

プログラミング言語としての Java には優れた点がたくさんあります。エレガントでありながら強力で、機能を横断し、プラットフォームに依存しません。オブジェクト指向性と移植性が長所として最も広く言及されている一方で、Java のもう 1 つの大きな利点は影が薄くなりがちです。そのため、初心者は、正しい選択をするために、別のプログラミング言語ではなく Java を学習する利点のすべてを十分に理解していないことがよくあります。Java が安全なプログラミング言語と呼ばれているのを聞いたことがありますか? それはその通りであり、当然のことです。 そこで私たちは、これに光を当てて、なぜ Java が安全な言語と呼ばれるのか、そして Java が正確にどのように安全であるのかを説明する時期が来たのかもしれないと考えました。

Java が安全な言語である理由は何ですか?

Javaは安全ですか? Java を安全なプログラミング言語と呼ぶ理由はたくさんありますが、これらの機能は Java を実際に完全に安全にするものではなく、主に他の言語と比較して Java がより安全であると言うのが適切な言い方でしょう。 Java コード実行の安全性を向上させます。

• バイトコード検証。

バイトコード検証は、Java コードの安全性を確保するコア機能の 1 つです。バイトコード検証とは、Java がコンパイラを使用し、Java コードを読み取り、マシンに依存しないバイトコード表現に変換することを意味します。これにより、正当なバイトコードのみが実行され、悪意のあるコードがシステムに侵入できないようにすることができます。コンパイラは、バイトコードが Java 言語仕様に準拠しており、Java 言語の規則や名前空間の制限に違反していないかどうかをチェックします。コードは、不正なデータ タイプキャスト、スタックのアンダーフローとオーバーフロー、メモリ管理違反など、他の多くの「危険信号」についてもチェックされます。より簡単に説明すると、Java プログラムはバイト コードとしてコンパイルされ、仮想マシン内で実行され、実行されるコンピューターにはアクセスできません。このコードをより安全に使用できるようになります。

• 自動メモリ管理。

安全な言語としての Java のもう 1 つの重要な機能は、自動メモリ管理とガベージ コレクションです。これは、Java がすべての内部メモリ問題とデータ管理システムを自動的に処理するため、コーダにとって Java を非常に使いやすい言語にする理由でもあります。これにより、プログラマはプログラムを作成するときにメモリの問題をまったく気にせず、代わりに他の重要なことに集中できるようになります。たとえば、ガベージ コレクションは、必要に応じてメモリを自動的に解放します。ところで、Java でのこのような管理自動化のもう 1 つの大きなメリットは、(多くの重要な機能とプロセスが自動化されるため) 全体的な開発コストが削減されるという事実です。

• ポインターはありません。

ポインター値を使用してアプリケーションのメモリーを管理する他の多くのプログラミング言語 (C や C+ など) とは異なり、Java にはポインターの概念がありません。ポインタは元々セキュリティ対策 (個人データを窃盗から保護するため) として設計されましたが、ポインタには認証を検証する方法がないため、何らかの犯罪者がポインタにアクセスできた場合には大きな脆弱性となる可能性があります。 , 基本的に誰でもアプリケーションのメモリにアクセスできるようになります。前述したように、Java はポインタを使用せず、代わりにデータ管理システムと内部メモリに依存して、不正アクセスからデータを保護します。これにより、ハッカーが Java アプリケーションのメモリに侵入することはほぼ不可能になります。当然のことですが、これがエンタープライズ開発で Java が人気があるもう 1 つの理由です。

• Java コンパイラは、コード内のエラーを自動的にチェック、検出、修正します。

コードのエラーの自動チェックは、Java の安全性を高めるもう 1 つの重要な機能です。コンパイラはコードをチェックし、エラーを検出し、これらの矢印についてプログラマに警告し、それらを修正する方法を提案します。これにより、プログラマの作業が簡素化され、Java アプリケーションの安定性が大幅に向上し、最終的には開発コストが削減されます (ほとんどの企業にとって、その 1 番目の理由)。セキュリティの部分に関しては、外部の悪意のあるコードがプログラムに侵入して不正な変更を加える可能性も最小限に抑えられます。

• Java は自動データ型チェックを行います。

Java コンパイラは、コードのエラーをチェックするだけでなく、コード内の変数も自動的に検査して、変数のデータ入力ミスによってセキュリティ上の問題が発生しないことを確認します。これは、システムを侵入やデータの盗難から保護するもう 1 つの方法です。

実際にセキュリティを確保する Java コンポーネントは何ですか?

セキュリティにおいて最も重要な役割を果たす特定の Java コンポーネントについては、Java がどのように機能するのか、そして Java を正確に安全にするものについて、基本的なレベルでより明確に理解していただくための簡単なリストをここに示します。

• Java 仮想マシン (JVM)。

JVM は、Java プログラムのバイトコード表現を実行する仮想マシンであり、Java の全体的なセキュリティにおいて非常に重要な役割を果たしているのは明らかです。JVM を使用すると、プログラムの安全でない可能性のある操作をブロックできます。

• Java 暗号化アーキテクチャ (JCA)。

Java 暗号化アーキテクチャは、Java プラットフォームに暗号化機能を追加できるフレームワークです。Java 暗号化アーキテクチャを使用すると、データが暗号化され、安全に保たれることが保証されます。

• 公開キー基盤 (PKI)。

公開キー インフラストラクチャは、公開キー暗号化を適用して安全なデータ交換を実現できる別のフレームワークです。PKI を使用すると、アイデンティティをデジタル証明書に関連付け、必要に応じて証明書の信頼性を検証できます。

• 保安管理者。

Java のセキュリティ マネージャーは基本的にクラスであり、アプリケーションがセキュリティ ポリシーを実装できるようにし、アプリケーションのセキュリティ ポリシーを定義し、プログラマがアプリケーションのセキュリティ レベルを設定できるようにします。

• Java サンドボックス。

Java サンドボックスは、Java アプレットを実行するためのプログラム領域であり、アプレットがセキュリティを侵害しないように、また安全性チェックなしにシステム リソースにアクセスできないようにするために、アプレットができることを制限します。

意見

長年の経験を持つプロの Java 開発者は、この言語が安全であると信じていますか? ここでいくつか引用します。「Java 自体は安全ではありません (どのプログラミング言語も安全ではありません) が、JVM はセキュリティを提供する機能を提供します。したがって、Java はすべてからユーザーを保護してくれるわけではありませんが、バッファー オーバーランによって引き起こされるあらゆる種類の問題からは保護してくれるでしょう。」Garry Taylor 氏は、経験豊富なプログラマーであり、Black Spark Media 社の CTO です。「Java は、アプレットを Java 実行環境に限定し、コンピュータの他の部分へのアクセスを許可しないことでセキュリティを向上させます。害が及ばず、セキュリティが侵害されないという自信を持ってアプレットをダウンロードできる機能は、Java の最も革新的な側面であると多くの人が考えています」と IBM のソフトウェア エンジニア、Smit Prakash 氏は述べています。

まとめ

では、Java は安全なのでしょうか? 要約すると、Java には間違いなく、Java をより安全にする多くの優れた機能と組み込みツールがあります。これらの機能の多くは、企業が不正アクセスからデータを効果的に保護できると同時に、他の言語では自動化されていない多くの開発プロセスを自動化できるため、特にエンタープライズ市場における Java の全体的な人気に重要な役割を果たしています。しかし、私たちは Java とその素晴らしさを自慢したいと思っていますが、Java はまだ完全に安全であるとは言えません。実際、どのプログラミング言語も完全に安全ではなく、それぞれに独自の長所と短所 (脆弱性) があります。一般的にはCと考えられます。世の中で最も脆弱なプログラミング言語になる可能性があります。Java は、上で説明した優れたセキュリティ機能を数多く備えているにもかかわらず、サーバー側ではまだ脆弱であり、エクスプロイトの被害に遭う可能性があると専門家は述べています。