CLR 4.0安全模型三层安全级别及其运作机制

CLR4.0中的安全级别，从低到高排列如下：

Transparent

SafeCritical

Critical

其运作机制如下图所示，可以用三个箭头加以说明：

Transparent的代码可以调用SafeCritical的代码

SafeCritical的代码可以调用Critical的代码

Transparent的代码不可以调用Critical的代码

下面的代码展示了安全级别的运作机制:

  1: using System;
  2: using System.Security;
  3: 
  4: // 这个属性使得assembly中没有Security标记的方法默认为Transparent方法
  5: [assembly:AllowPartiallyTrustedCallers]
  6: 
  7: namespace SecurityLevel
  8: {
  9:     public class Program
 10:     {
 11:         // 标记Foo为Critical方法。
 12:         [SecurityCritical]
 13:         static void Foo()
 14:         {
 15:             Console.WriteLine("Hello Foo");
 16:         }
 17: 
 18:         static void Main()
 19:         {
 20:             // 这个调用会导致以下的异常:
 21:             // Unhandled Exception: System.MethodAccessException: SecurityLevel.Program.Foo()
 22:             // at SecurityLevel.Program.Main()
 23:             Foo();
 24:         }
 25:     }
 26: }

Main函数由于没有任何安全属性，而且在assembly上有AllowPartiallyTrustedCallers属性，所以他的安全级别是Transparent，根据前文提及的安全机制，不能直接调用Critical函数Foo，于是命令行上显示了异常信息。

应用安全级别构筑体用程序

CLR 4.0安全模型提供了这样的一个机制，用户只有正确使用这些机制，才能构筑健壮的应用程序。在这里，“正确的使用”指的是合理的设置函数的安全级别，对三个安全级别设置的指导原则如下：

Critical：通常用来执行高危操作，比如对文件系统的读写。

SafeCritical：用来做安全方面的检验，或者只做限制性的操作。

Transparent：来自任何部分信任的程序代码。

举例来说，我们把三层模型应用到cookie的读写上，***层可以有一个Critical的函数，用来在文件系统上写一个cookie文件。中间层有一个SafeCritical，用于检验cookie操作的文件是否属于特定的文件夹，就好像做一个安全检查：如果通过了，则允许操作；否则的话就拒绝之。

下面的例子展示了一个简化后的应用，从D盘的temp文件夹中删除文件。请参见代码中的注释理解程序。

  1: using System;
  2: using System.IO;
  3: using System.Security;
  4: 
  5: // 这个属性使得assembly没有Security标记的方法默认为Transparent方法
  6: [assembly:AllowPartiallyTrustedCallers]
  7: 
  8: namespace SecurityLevel
  9: {
 10:     public class Program
 11:     {
 12:         /// 

 13:         /// 该函数可以删除文件系统上的任意函数。具有***的安全级别
 14:         /// 

 15:         /// 文件名
 16:         [SecurityCritical]
 17:         static void DeleteFile(string fileName)
 18:         {
 19:             File.Delete(fileName);
 20:         }
 21: 
 22:         /// 

 23:         /// 该函数验证待删文件是否在d:\temp中
 24:         /// 

 25:         /// 待删文件名
 26:         [SecuritySafeCritical]
 27:         static void DeleteFileFromTemp(string fileName)
 28:         {
 29:             if (fileName.StartsWith(@"d:\temp", StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase)
 30:             {
 31:                 DeleteFile(fileName);
 32:             }
 33:             else
 34:             {
 35:                 throw new Exception("待删文件不在temp文件夹中");
 36:             }
 37:         }
 38: 
 39:         static void Main()
 40:         {
 41:             // 该语句运行正常
 42:             DeleteFileFromTemp(@"d:\temp\a.txt");
 43: 
 44:             // 该语句抛出异常
 45:             DeleteFileFromTemp(@"d:\a.txt");
 46:         }
 47:     }
 48: }
 49: 

安全级别和.NET类型系统

理解了安全级别的应用之后，我们来看看安全级别和.NET类型系统之间的关系：

安全级别和反射

反射机制提供了这样三个属性来探测一个类型(Type)和方法(MethodInfo)的安全级别

IsSecurityCritical { get; }  
IsSecuritySafeCritical { get; }  
IsSecurityTransparent { get; }  

大家可以观察到，这三个属性是只读的，因为通常境况下，编译器会写入了相关信息。

CLR 4.0安全模型的安全级别和继承

以下两点值得注意：关于类型，子类型的安全级别必须等于或者高于父类型的安全级别；关于方法，继承的方法不能改变基类型方法的安全级别

安全级别和委托(Delegate)

调用者不能创建一个安全级别更高的Delegate，也不能创建一个指向安全级别更高方法的Delegate。

CLR 4.0安全模型小结

本文介绍了CLR4.0中引入的三层安全级别以及运作机制，示例了安全级别的设置原则，讲述了安全级别和类型系统的关联。

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