Java 11 - 如何在JVM和系统内存中覆盖敏感信息（也许使用System.gc()？）

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Java 11 - 如何在JVM和系统内存中覆盖敏感信息（也许使用System.gc()？）

问题：如何在Java中强制覆盖系统内存 - 更具体地说：当安全密钥不能在内存中停留超过几秒钟时：无论是在JVM内存中还是在操作系统内存中？\n我尝试过的方法：修改Java垃圾收集器的实现，以确保它会使用随机字节覆盖对象，而不仅仅是释放它们。然而：\n我读到的关于System.gc()的所有内容都告诉我，我永远不能真正依赖它，并且不应该在生产中使用它。然而，如果我知道我使用的是特定的JVM呢？如果我知道我想使用带有Java 11的OpenJDK，并且我配置了JVM使用特定的GC实现（以不让JVM选择GC），那该怎么办呢？\n问题1：\n那么我是否可以确保System.gc()将100％触发垃圾收集？\n问题2：\n我能否找出System.gc()被调用和实际垃圾收集开始之间的最长持续时间？这是问题的一个重要部分！我只能找到有关垃圾收集效率本身的答案（例如吞吐量与停顿时间之间的比较），但这不是这个问题的答案。（阅读整个文档）\n问题3：\n如果修改垃圾收集器的想法远远是在内存中安全覆盖各种敏感Java对象的最糟糕的想法，那么我如何以其他方式在内存中覆盖这些对象呢？在Java中是否可能实现？能否直接在Java代码中删除和覆盖这些对象，类似于在C/C++中释放对象？\n是否有其他可能性，可能不是在Java之外的地方，可以在内存中覆盖每个此类敏感信息的出现，这必须在Java对象不再使用时尽快触发？\n迄今为止的研究：\n

\n正如您所看到的，除了官方文档之外，这些都是相当旧的问题，所以：\n问题4：\n是否有关于System.gc()是否与10年前相同的新见解可用？谢谢！\n*编辑：\n对于那些可以使用字节数组的情况，我已经使用了字节数组。问题是关于具有不同字段和属性的更复杂的Java对象，它们必须在内存中完全清除。

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问题的出现原因：在Java中，当敏感信息存储在复杂的Java对象或类中时，简单地使用垃圾回收机制（System.gc()）来覆盖敏感信息是不可靠的。首先，垃圾回收器可能会在对象的生命周期中创建对象的副本，并且这些副本仍然存在于未使用的内存中。其次，优化的JVM可能会检测到您在之后没有使用对象，因此会消除所有过时的写操作。

解决方法：为了覆盖敏感信息，可以将安全密钥存储在byte[]或其他原始数组中，并在读取密钥后将数组置零。这样可以确保byte[] key被完全覆盖。但是，对于存储在复杂Java对象/类中的密钥，则无法仅仅依靠byte数组。一种解决方法是使用Unsafe.allocateMemory()和Unsafe.freeMemory()来分配和释放内存，但是从Java 9开始，JVM正在逐渐淘汰Unsafe类。

完整文章如下：

假设您可以将安全密钥存储在byte[]或其他原始数组中，那么在读取密钥后将数组置零应该足够：

for (int i = 0; i < key.length; i++) {
  key[i] = 0;
}

上述代码将确保byte[] key被完全覆盖。在这里依赖垃圾回收机制是不可靠的，因为它是不可预测的。

感谢您的回答！我已经在可以直接存储在byte数组中的密钥上使用了这种方法。也许我应该提到，问题是关于更复杂的Java对象/类，不能仅依赖于byte数组。对于这种情况，有没有其他的解决方法呢？

没有保证这种方法能够起作用。首先，分代垃圾回收器可能在对象的生命周期中创建了对象的副本，这些副本仍然存在于未使用的内存中。其次，优化的JVM可能会检测到您在之后没有使用对象，因此会消除所有过时的写操作。

谢谢！这一点非常关键！

我想您可以尝试使用Unsafe.allocateMemory()和Unsafe.freeMemory()来分配和释放内存，但是据我了解，JVM正在逐渐淘汰Unsafe类。

谢谢您的建议，我会研究一下这些方法！

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