Java编写web站点IP防护软核心，全内存操作 ，提供配置化（自己实现的 供大家参考） 博客文章
发布时间：2020-04-29 17:25:00 作者：本站编辑 来源：本站原创 浏览次数：
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基于Java编程的防护 可能速度达不到底层代码的速度，只是一个简单的编码实现 供大家鉴赏
项目框架及类分布 模拟页面分布
开始讲解各个文件的功能：
ChangLiang.java 常量设置 (读取ipcore.properties文件里的配置)
ipcore.properties ip计数器的核心属性配置, 字段说明在 ChangLiang.java文件里有详细说明
urlType=*.do
accessCount=10
hour=1
safeIpCheckNum=5
ipCount_minCount=15
ipBlack_minCount=20
ipCheck_minCount=25
public class ChangLiang {
public static void main(String[] args) {
ChangLiang a = new ChangLiang();
System.out.println(a);
}
/**
* 标记防护的URL类型 *。jspx
*/
public static String urlType;
/**
* 访问次数
* <br/>单位时间内访问次数 达到这个值 当前的IP会被加入黑名单
*/
public static Integer accessCount;
/**
* 秒 task执行任务频率
*/
public static Integer ipCount_minCount;
public static Integer ipBlack_minCount;
public static Integer ipCheck_minCount;
/**
* IP封禁小时数，及IP存储在黑名单里的时长，若超过hour小时则 自动解禁
*/
public static Integer hour;
/**
* IP安全检查次数 ，若IP检查三次 后 访问量正常 则IPcount 自动清理改IP
*/
public static Integer safeIpCheckNum;
public static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("YYYY-MM-dd HH:mm:ss");
/**
* 获取当前时间点
* @return
*/
public static String getNowtime(){
return sdf.format(new Date());
}
static{
Properties pro = new Properties();
FileInputStream in;
try {
String path = ChangLiang.class.getResource("/").getFile()+"com/fanghu/core/ipcore.properties";
in = new FileInputStream(path);
pro.load(in);
in.close();
urlType = pro.getProperty("urlType");
accessCount = Integer.valueOf(pro.getProperty("accessCount"));
ipCount_minCount = Integer.valueOf(pro.getProperty("ipCount_minCount"));
ipBlack_minCount = Integer.valueOf(pro.getProperty("ipBlack_minCount"));
ipCheck_minCount = Integer.valueOf(pro.getProperty("ipCheck_minCount"));
hour = Integer.valueOf(pro.getProperty("hour"));
safeIpCheckNum = Integer.valueOf(pro.getProperty("safeIpCheckNum"));
System.out.println("urlType="+urlType+";accessCount="+accessCount+";ipCount_minCount="+ipCount_minCount+
";ipBlack_minCount="+ipBlack_minCount+";ipCheck_minCount="+ipCheck_minCount+
";hour="+hour+";safeIpCheckNum="+safeIpCheckNum );
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}客户端IP抓取 IPcatch.java：
/**
* web客户 ip抓取 ，未特殊验证是否满足设计要求，一般直接访问 代理访问 都能拦截
* @author 此方法来源网络，若有侵权请留言 *
*/
public class IPcatch {
/**
* 获取用户真实IP地址，不使用request.getRemoteAddr()的原因是有可能用户使用了代理软件方式避免真实IP地址,
* 可是，如果通过了多级反向代理的话，X-Forwarded-For的值并不止一个，而是一串IP值
*
* @return ip
*/
public String getIpAddr(HttpServletRequest request) {
String ip = request.getHeader("x-forwarded-for");
// System.out.println("x-forwarded-for ip: " + ip);
if (ip != null && ip.length() != 0 && !"unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
// 多次反向代理后会有多个ip值，第一个ip才是真实ip
if( ip.indexOf(",")!=-1 ){
ip = ip.split(",")[0];
}
}
if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
ip = request.getHeader("Proxy-Client-IP");
// System.out.println("Proxy-Client-IP ip: " + ip);
}
if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
ip = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");
//System.out.println("WL-Proxy-Client-IP ip: " + ip);
}
if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
ip = request.getHeader("HTTP_CLIENT_IP");
//System.out.println("HTTP_CLIENT_IP ip: " + ip);
}
if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
ip = request.getHeader("HTTP_X_FORWARDED_FOR");
// System.out.println("HTTP_X_FORWARDED_FOR ip: " + ip);
}
if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
ip = request.getHeader("X-Real-IP");
//System.out.println("X-Real-IP ip: " + ip);
}
if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
ip = request.getRemoteAddr();
// System.out.println("getRemoteAddr ip: " + ip);
}
// System.out.println("获取客户端ip: " + ip);
return ip;
}
}ip计数器 对于某类访问的客户IP进行技术统计，并读取白名单数据
ipwhite.txt ip白名单 用户避免一些具有网IP或必要的IP被拦截
127.0.0.1
127.0.0.3
0:0:0:0:0:0:0:1
/**
* IP访问量计数核心 对一类URI进行处理
* @author WJ
*/
public class IPcount {
/**
* 存储IP白名单 IP , 1
*/
public static Map<String,Integer> ipWhiteMap = new HashMap<String, Integer>();
static{
String ip = "";
String path = ChangLiang.class.getResource("/").getFile()+"com/fanghu/core/ipwhite.txt";
FileReader f;
try {
f = new FileReader(path);
BufferedReader br = new BufferedReader(f);
while((ip = br.readLine()) != null){
ipWhiteMap.put(ip, 1);
}
System.out.println("初始化IP白名单OK "+ipWhiteMap.size());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public IPcount() {
super();
}
/**
* 存储IP计数临时数据 （内存中维护） IP count
*/
public static Map<String,Integer> ipCountMap = new HashMap<String, Integer>();
/**
* 存储IP黑名单数据 IP ， 1
*/
public static Map<String,Long> ipBlackMap = new HashMap<String, Long>();
/**
* 0 放行； 1 阻止；
* <br/>黑名单 不会再记录数目 ， 白名单不会记录数目 直接放行
* <br/>不属于上面两种的， 计数处理
* @param ip
* @return
*/
public static int process(String ip){
if(ipWhiteMap.containsKey(ip)) return 0;
if(ipBlackMap.containsKey(ip)) return 1;
if(ipCountMap.containsKey(ip)){
ipCountMap.put(ip, Integer.valueOf(ipCountMap.get(ip) + 1));
}else{
ipCountMap.put(ip, 1);
}
pringIpcount(ipCountMap);
return 0;
}
static void pringIpcount(Map<String,Integer> map){
Iterator<String> it = map.keySet().iterator();
String ip = null;
System.out.println("***************************start**************************************************");
while(it.hasNext()){
ip = it.next();
System.out.println("ipCoungMap detail --------------------- "+ip +" count: " + map.get(ip));
}
System.out.println("****************************end*************************************************");
}
}IP动态维护任务 ipCheckingTask.java（核心）
/**
* IP检查任务，标记哪些IP 应该移入黑名单，这样这个IP池 会自动维护，不用人工干预
* @author Administrator
*/
public class IpCheckingTask {
public static void IpCheckingMain(){
try {
System.out.println("开始启用IP防御核心 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。");
ipCountCheck(); //启用IP计数器过滤线程
ipBlackCheckTask(); //启用黑名单超时释放线程
ipCountClearTask(); //启用safeIP清理线程
System.out.println("IP防御核心 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。启动完成。。");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* IP校验计时器 IP 校验次数
*/
static Map<String,Integer> checkIpNums = new HashMap<String,Integer>();
//============================================================
/**
* 任务一 单位时间内 访问次数达标的IP 移入 IPBLACK
* @throws Exception
*/
public static void ipCountCheck() throws Exception{
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
int count = 0;
String ip = null;
List<String> toBlackIp = new ArrayList<String>();
//System.out.println("ipCountCheck "+ChangLiang.getNowtime());
Iterator<String> ipIt = IPcount.ipCountMap.keySet().iterator();
while(ipIt.hasNext()){
ip = ipIt.next();
count = IPcount.ipCountMap.get(ip);
System.out.println("ipchecking: count="+count +" changLiangaccesscount="+ChangLiang.accessCount);
if(count >= ChangLiang.accessCount){
toBlackIp.add(ip);
System.out.println("ipCountMap toblack ==================================" + ip);
}
//将校验数据存入历史数据内，用于校验是否是正常的IP访问
else{
if(checkIpNums.containsKey(ip)){
Integer ipSaomiao = checkIpNums.get(ip) + 1;
System.out.println("checkIpNums ==add=====" + ip +" saomiaoNum = "+ipSaomiao);
checkIpNums.put(ip, ipSaomiao);
}else{
checkIpNums.put(ip, 1);
System.out.println("checkIpNums ===init====" + ip +" saomiaoNum = "+1);
}
}
}
//System.out.println("校验完毕，开始处理数据,同时清理safeIP计数缓存");
if(toBlackIp.size() > 0){
Date now = new Date();
for(String t : toBlackIp){
IPcount.ipCountMap.remove(t);
checkIpNums.remove(t);
IPcount.ipBlackMap.put(t, now.getTime());
System.out.println("ipCountMap[ipBlackMap checkIpNums] remove[add remove] " + t +" timeLong = " + now.getTime());
}
//System.out.println("IPcount 清理了 IP " + toBlackIp.size() +"个");
toBlackIp = null;
ipIt = null;
now = null;
ip = null;
}else{
System.out.println("ipCountCheck 无须处理 。。。。 IPCOUNT TASK ");
}
}
};
ScheduledExecutorService service = Executors
.newSingleThreadScheduledExecutor();
// 第二个参数为首次执行的延时时间，第三个参数为定时执行的间隔时间 单位时间为 S
service.scheduleAtFixedRate(runnable, 5, ChangLiang.ipCount_minCount, TimeUnit.SECONDS);
}
//========================================================
//============================================================
/**
* 任务2 黑名单任务 封禁时间达标的IP 自动释放
* @throws Exception
*/
public static void ipBlackCheckTask() throws Exception{
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
//System.out.println("ipBlackCheckTask "+ChangLiang.getNowtime());
Iterator<String> ipBlack = IPcount.ipBlackMap.keySet().iterator();
String ip=null;
Date now = new Date();
List<String> toDel = new ArrayList<String>();
while(ipBlack.hasNext()){
ip = ipBlack.next();
long toBlackTime = IPcount.ipBlackMap.get(ip);
//测试环境 封存时间按照 S 来计算
//if(( now.getTime() - ChangLiang.hour * 60 * 1000 ) > toBlackTime){
if(( now.getTime() - ChangLiang.hour * 3600 * 1000 ) > toBlackTime){
System.out.println("封存时间已经超过了约定的时间，黑名单释放"+ip +" nowGetTime = "+now.getTime() +" fff="+ChangLiang.hour * 60 +" toBlackTime="+toBlackTime);
toDel.add(ip);
}
}
//System.out.println("黑名单任务校验完毕，开始处理数据");
if(toDel.size() > 0){
for(String t : toDel){
IPcount.ipBlackMap.remove(t);
System.out.println("ipBlackMap 清理了 IP " +t);
}
toDel = null;
now = null;
ipBlack = null;
}else{
System.out.println("ipBlackCheckTask ------------ 无须处理 。。。。 TASK ");
}
}
};
ScheduledExecutorService service = Executors
.newSingleThreadScheduledExecutor();
// 第二个参数为首次执行的延时时间，第三个参数为定时执行的间隔时间 单位时间为 S
service.scheduleAtFixedRate(runnable, 5, ChangLiang.ipBlack_minCount, TimeUnit.SECONDS);
}
//========================================================
//============================================================
/**
* 为了保持效率 清除正常访问IP<br/>
* 任务3 若满足释放条件的IP 清理出IPcount (及可能是正常的访问 非经常访问的IP）
* @throws Exception
*/
public static void ipCountClearTask() throws Exception{
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("ipCountClearTask "+ChangLiang.getNowtime());
Iterator<String> ipIt = checkIpNums.keySet().iterator();
String ip = null;
List<String> safeIp = new ArrayList<String>();
while(ipIt.hasNext()){
ip = ipIt.next();
System.out.println("safeIpcheck IP= "+ip +" 安全校验次数 "+checkIpNums.get(ip) +" ； 安全校验标准次数 "+ ChangLiang.safeIpCheckNum);
if(checkIpNums.get(ip) >= ChangLiang.safeIpCheckNum){
safeIp.add(ip);
}
}
//System.out.println("safeIP 数据处理完成，开始清理 ");
if(safeIp.size() > 0){
for(String si : safeIp){
checkIpNums.remove(si);
IPcount.ipCountMap.remove(si);
System.out.println("安全IP释放 IPcount[checkIpNums] remove[remove]= "+si);
}
// System.out.println("ipCount safeIp清理完成 " + safeIp.size());
safeIp = null;
ip = null;
ipIt = null;
}else{
System.out.println("safeIp 无须清理 ，没有满足条件的IP ");
}
IPcount.pringIpcount(IPcount.ipCountMap);
}
};
ScheduledExecutorService service = Executors
.newSingleThreadScheduledExecutor();
// 第二个参数为首次执行的延时时间，第三个参数为定时执行的间隔时间 单位时间为 S
service.scheduleAtFixedRate(runnable, 10, ChangLiang.ipCheck_minCount, TimeUnit.SECONDS);
}
}IPcheckFilter.java 核心部署 依赖web的过滤器FILTER，上代码 哪些操作频繁需要防护可以在过滤器上调整
@WebFilter("/*")
public class IpCheckFilter implements Filter {
private IPcatch ipCatch = null;
/**
* Default constructor.
*/
public IpCheckFilter() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
/**
* @see Filter#destroy()
*/
public void destroy() {
// TODO Auto-generated method stub
}
/**
* @see Filter#doFilter(ServletRequest, ServletResponse, FilterChain)
*/
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
// TODO Auto-generated method stub
// place your code here
//特殊请求 特殊处理，如提示访问频繁的界面
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest)request;
String url = req.getRequestURL().toString();
System.out.println("url: ------------- = "+url);
if(url.indexOf("res403") > 0){
chain.doFilter(request, response);
return;
}
//截取访问客户端的IP
String webUserIp = ipCatch.getIpAddr(req);
System.out.println("filterWebUserIp=" + webUserIp);
//IP通过防护核心的IP计数器 记录一下
int rsInt = IPcount.process(webUserIp);
if(rsInt == 0){
//防护核心认为 可以通行
chain.doFilter(request, response);
}else{
//未通过防护核心
HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;
res.setStatus(403);
request.getRequestDispatcher("/res403.jsp").forward(request, response);
}
}
/**
* @see Filter#init(FilterConfig)
*/
public void init(FilterConfig fConfig) throws ServletException {
// TODO Auto-generated method stub
//启动IP防御核心
IpCheckingTask.IpCheckingMain();
//启动IP抓取功能
ipCatch = new IPcatch();
System.out.println("filter OK ");
System.out.println("IPcatch process OK ");
}
}全内存操作 速度还可以
测试打印如下，可以正常提供拦截服务
初始化IP白名单OK 3 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 1 ipchecking: count=1 changLiangaccesscount=10 checkIpNums ===init====192.168.2.222 saomiaoNum = 1 ipCountCheck 无须处理 。。。。 IPCOUNT TASK ipBlackCheckTask ------------ 无须处理 。。。。 TASK url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 2 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 3 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 4 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 5 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 6 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 7 ipCountClearTask 2020-04-29 14:27:34 safeIpcheck IP= 192.168.2.222 安全校验次数 1 ； 安全校验标准次数 5 safeIp 无须清理 ，没有满足条件的IP url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 8 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 9 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 10 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 11 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 12 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 13 url: ------------- = http://192.168.2.222/ filterWebUserIp=192.168.2.222 ipCoungMap detail --------------------- 192.168.2.222 count: 14 ipchecking: count=14 changLiangaccesscount=10 ipCountMap toblack ==================================192.168.2.222 ipCountMap[ipBlackMap checkIpNums] remove[add remove] 192.168.2.222 timeLong = 1588141664184 ipBlackCheckTask ------------ 无须处理 。。。。 TASK ipCountCheck 无须处理 。。。。 IPCOUNT TASK ipCountClearTask 2020-04-29 14:27:59 safeIp 无须清理 ，没有满足条件的IP ipBlackCheckTask ------------ 无须处理 。。。。 TASK ipCountCheck 无须处理 。。。。 IPCOUNT TASK ipCountClearTask 2020-04-29 14:28:24 safeIp 无须清理 ，没有满足条件的IP ipCountCheck 无须处理 。。。。 IPCOUNT TASK ipBlackCheckTask ------------ 无须处理 。。。。 TASK ipCountCheck 无须处理 。。。。 IPCOUNT TASK 封存时间已经超过了约定的时间，黑名单释放192.168.2.222 nowGetTime = 1588141729186 fff=60 toBlackTime=1588141664184 ipBlackMap 清理了 IP 192.168.2.222 ipCountClearTask 2020-04-29 14:28:49 safeIp 无须清理 ，没有满足条件的IP ipCountCheck 无须处理 。。。。 IPCOUNT TASK ipBlackCheckTask ------------ 无须处理 。。。。 TASK
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