Giáo trình lập trình hướng đối tượng

Chương LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG Mục tiêu Kết thúc chương, học viên có thể:            Định nghĩa Lập trình hướng Đối tượng (Object-oriented Programming) Nhận thức Trừu tượng hóa Dữ liệu (Data Abstraction) Định nghĩa Lớp (Class) Định nghĩa Đối tượng (Object) Nhận thức khác biệt Lớp Đối tượng Nhận thức cần thiết phương thức Thiết lập (Construction) Hủy (Destruction) Định nghĩa tính Bền vững (Persistence) Định nghĩa tính đóng gói liệu (Data Encapsulation) Hiểu biết tính Thừa kế (Inheritance) Định nghĩa tính Đa hình (Polymorphism) Liệt kê ưu điểm phương pháp hướng Đối tượng 1.1 Giới thiệu Lập trình hướng Đối tượng (Object-oriented Programming) Lập trình hướng Đối tượng (OOP) phương pháp thiết kế phát triển phần mềm Những ngôn ngữ OOP không bao gồm cú pháp trình biên dịch (compiler) mà cịn có mơi trường phát triển tồn diện Mơi trường bao gồm thư viện thiết kế tốt, thuận lợi cho việc sử dụng đối tượng Đối với ngơn ngữ lập trình hỗ trợ OOP việc triển khai kỹ thuật lập trình hướng đối tượng dễ dàng Kỹ thuật lập trình hướng đối tượng cải tiến việc phát triển hệ thống phần mềm Kỹ thuật đề cao nhân tố chức (functionality) mối quan hệ liệu OOP phương thức tư để giải vấn đề máy tính Để đạt kết quả, lập trình viên phải nắm vấn đề thành thực thể quen thuộc với máy tính Cách tiếp cận hướng đối tượng cung cấp giải pháp toàn vẹn để giải vấn đề Hãy xem xét tình cần triển khai thành hệ thống máy vi tính: việc mua bán xe Vấn đề vi tính hóa việc mua bán xe bao gồm gì? Những yếu tố rõ ràng liên quan đến việc mua bán xe là: 1) Các kiểu xe (model) 2) Nhân viên bán hàng Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 3) Khách hàng Những hoạt động liên quan đến việc mua bán: 1) Nhân viên bán hàng đưa khách hàng tham quan phòng trưng bày 2) Khách hàng chọn lựa xe 3) Khách hàng đặt hóa đơn 4) Khách hàng trả tiền 5) Chiếc xe trao cho khách hàng Mỗi vấn đề chia thành nhiều yếu tố, gọi Đối tượng (Objects) Thực thể (Entities) Chẳng hạn ví dụ trên, khách hàng, xe nhân viên bán hàng đối tượng thực thể Lập trình viên ln ln cố gắng tạo kịch (scenarios) thật quen thuộc với tình thực tiễn Bước thứ phương pháp làm cho máy tính liên kết với đối tượng giới thực Tuy nhiên, máy tính cỗ máy Nó thực cơng việc lập trình mà thơi Vì thế, trách nhiệm lập trình viên cung cấp cho máy tính thơng tin theo cách thức mà nhận thức thực thể nhận thức Đó vai trò kỹ thuật hướng đối tượng Chúng ta sử dụng kỹ thuật hướng đối tượng để ánh xạ thực thể gặp phải đời sống thực thành thực thể tương tự máy tính Phát triển phần mềm theo kỹ thuật lập trình hướng đối tượng có khả giảm thiểu lẫn lộn thường xảy hệ thống lĩnh vực ứng dụng Lập trình hướng đối tượng đề cập đến liệu thủ tục xử lý liệu theo quan điểm đối tượng Lập trình hướng đối tượng xem xét liệu thực thể đơn vị độc lập, với chất riêng đặc tính thực thể Bây khảo sát thuật ngữ ‘đối tượng’ (object), ‘dữ liệu’ (data) ‘phương thức’ (method) Có nhiều loại đối tượng khác Chúng ta xem phận khác quan đối tượng Điển hình quan có phận liên quan đến việc quản trị, đến việc kinh doanh, đến việc kế toán, đến việc tiếp thị … Mỗi phận có nhân riêng, nhân giao cho trách nhiệm rõ ràng Mỗi phận có liệu riêng chẳng hạn thông tin cá nhân, bảng kiểm kê, thể thức kinh doanh, liệu liên quan đến chức phận Rõ ràng quan chia thành nhiều phận việc quản trị nhân hoạt động doanh nghiệp dễ dàng Nhân quan điều khiển xử lý liệu liên quan đến phận Chẳng hạn phận kế toán chịu trách nhiệm lương bổng quan Nếu người đơn vị tiếp thị cần chi tiết liên quan đến lương Core Java bổng đơn vị mình, người cần liên hệ với phận kế toán Một người có thẩm quyền phận kế tốn cung cấp thông tin cần biết, thông tin chia sẻ Một người khơng có thẩm quyền từ phận khác khơng thể truy cập liệu, thay đổi làm hư hỏng liệu Ví dụ minh chứng đối tượng hữu dụng việc phân cấp tổ chức liệu Hình 1.1 Minh họa cấu trúc quan điển hình Phịng Nhân Phịng Kế tốn Phịng Kinh doanh Hình 1.1 Khái niệm đối tượng mở rộng đến hầu hết lãnh vực đời sống, nữa, đến giới lập trình Bất kỳ ứng dụng định nghĩa theo thuật ngữ thực thể đối tượng để tạo tiến trình xử lý mơ theo tiến trình xử lý mà người nghĩ Phương pháp giải ‘top-down’ (từ xuống) cịn gọi ‘lập trình hướng cấu trúc’ (structured programming) Nó xác định chức chương trình chức phân thành đơn vị nhỏ mức độ thấp Bằng kỹ thuật này, chương trình cấu trúc theo hệ thống phân cấp module Mỗi module có đầu vào riêng đầu riêng Trong module, điều khiển có chiều hướng xuống theo cấu trúc khơng có chiều hướng lên Phương pháp OOP cố gắng quản lý việc thừa kế phức tạp vấn đề thực tế Để làm việc này, phương pháp OOP che giấu vài thông tin bên đối tượng OOP tập trung trước hết liệu Rồi gắn kết phương thức thao tác liệu, việc xem phần thừa kế việc định nghĩa liệu Bảng 1.1 minh họa khác biệt hai phương pháp: Phương pháp Top-Down Chúng ta xây dựng khách sạn OOP Chúng ta xây dựng tòa nhà 10 tầng với dãy phịng trung bình, sang trọng, phịng họp lớn Chúng ta thiết kế tầng lầu, Chúng ta xây dựng khách sạn với phòng phòng họp thành phần Bảng 1.1 Một ví dụ hai phương pháp giải OOP Structured Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 1.2 Trừu tượng hóa liệu (Data Abstraction) Khi lập trình viên phải phát triển chương trình ứng dụng khơng có nghĩa người viết mã cho ứng dụng Trước hết, người phải nghiên cứu ứng dụng xác định thành phần tạo nên ứng dụng Kế tiếp, người phải xác định thông tin cần thiết thành phần Hãy khảo sát chương trình ứng dụng cho việc mua bán xe nói Chương trình phải xuất hóa đơn cho xe bán cho khách hàng Để xuất hóa đơn, cần thơng tin chi tiết khách hàng Vậy bước thứ xác định đặc tính khách hàng Một vài đặc tính gắn kết với khách hàng là:      Tên Địa Tuổi Chiều cao Màu tóc Từ danh sách kể trên, xác định đặc tính thiết yếu ứng dụng Bởi đề cập đến khách hàng mua xe, chi tiết thiết yếu là:  Tên  Địa Còn chi tiết khác (chiều cao, màu tóc …) khơng quan trọng ứng dụng Tuy nhiên, phát triển ứng dụng hỗ trợ cho việc điều tra tội phạm thơng tin chẳng hạn màu tóc thiết yếu Bên cạnh chi tiết khách hàng, thông tin sau cần thiết:  Kiểu xe bán  Nhân viên bán xe Bên cạnh đặc tính khách hàng, xe nhân viên bán hàng, cần liệt kê hành động thực Công việc xuất hóa đơn địi hỏi hành động sau:      Nhập tên khách hàng Nhập địa khách hàng Nhập kiểu xe Nhập tên nhân viên bán xe Xuất hóa đơn với định dạng địi hỏi Khung thơng tin bên cho thấy thuộc tính hành động Core Java liên quan đến hóa đơn: Các thuộc tính Tên khách hàng Địa khách hàng Kiểu xe bán Nhân viên bán xe Các hành động Nhập tên Nhập địa Nhập kiểu xe Nhập tên nhân viên bán xe Xuất hóa đơn Định nghĩa Sự trừu tượng hóa liệu q trình xác định nhóm thuộc tính hành động liên quan đến thực thể cụ thể, xét mối tương quan với ứng dụng phát triển Tiếp theo, muốn ứng dụng tính tốn tiền hoa hồng cho nhân viên bán hàng Những thuộc tính liên kết với nhân viên bán hàng có tương quan với ứng dụng là:  Tên  Số lượng xe bán  Tiền hoa hồng Những hành động địi buộc cơng việc là:  Nhập tên nhân viên bán xe  Nhập số lượng xe bán  Tính tiền hoa hồng kiếm Những thuộc tính Tên Số lượng xe bán Tiền hoa hồng Những hành động Nhập tên Nhập số lượng xe bán Tính tiền hoa hồng Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng Như thế, việc trừu tượng hóa liệu tra đặt câu hỏi ‘Đâu thuộc tính hành động cần thiết cho vấn đề đặt ra?’ 1.2.1 Những ưu điểm việc Trừu tượng hóa Những ưu điểm việc Trừu tượng hóa là:  Tập trung vào vấn đề  Xác định đặc tính thiết yếu hành động cần thiết  Giảm thiểu chi tiết khơng cần thiết Việc trừu tượng hóa liệu cần thiết, khơng thể mơ tất hành động thuộc tính thực thể Vấn đề mấu chốt tập trung đến hành vi cốt yếu áp dụng chúng ứng dụng Chẳng hạn khách hàng nhân viên bán hàng thực hành động sau:  Người lại  Người nói chuyện Tuy nhiên, hành động khơng liên quan đến ứng dụng Việc trừu tượng hóa liệu loại bỏ chúng 1.3 Lớp (Class) Trong ứng dụng mua bán xe, xác định thuộc tính hành động cần có để xuất hóa đơn cho khách hàng Các hành động thuộc tính chung cho khách hàng mua xe Ví thể, chúng nhóm lại thực thể đơn gọi ‘lớp’ Hãy khảo sát lớp có tên ‘khách hàng’ Lớp bao gồm thuộc tính hành động đòi hỏi khách hàng Lớp Khách hàng Tên khách hàng Địa khách hàng Kiểu xe bán Nhân viên bán xe Nhập tên Nhập địa Nhập kiểu xe bán Nhập tên nhân viên bán xe Xuất hóa đơn Core Java Định nghĩa Một lớp định nghĩa thực thể theo thuộc tính hành động chung Hoặc Những thuộc tính hành động chung thực thể nhóm lại để tạo nên đơn vị gọi lớp Hoặc Một lớp xác định cấp chủng loại thực thể giống Một lớp mơ hình khái niệm thực thể Nó mang tính cách tổng qt khơng mang tính cách đặc thù Khi định nghĩa lớp, muốn phát biểu lớp phải có tập hợp thuộc tính hành động riêng Chẳng hạn định nghĩa lớp đây: Lớp Con người Tên Chiều cao Màu tóc Viết Nói Lớp định nghĩa thực thể ‘Con người’ Mọi thực thể thuộc kiểu ‘Con người’ có đặc tính hành động định nghĩa Một lớp định nghĩa, biết thuộc tính hành động thực thể ‘trông giống’ lớp Vì thế, tự chất lớp nguyên mẫu (prototype) Một ví dụ khác lớp liên quan đến việc mua bán xe sau: Lớp Nhân viên bán hàng Tên Số lượng xe bán Tiền hoa hồng Nhập tên Nhập số lượng xe bán Tính tiền hoa hồng Lớp định nghĩa thuộc tính hành động đặc trưng cho nhân viên bán xe 1.4 Đối tượng (Object) Một lớp nguyên mẫu phác họa thuộc tính hành động thực thể Để sử dụng thực thể mà lớp định nghĩa, phải tạo ‘đối tượng’ từ lớp Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng Lớp khái niệm, đối tượng thể định nghĩa lớp Hãy khảo sát lớp ‘Khách hàng’ định nghĩa Lớp định nghĩa thuộc tính hành động gắn liền với khách hàng Khi người mua xe cửa hàng, cửa hàng có khách hàng Vào thời điểm ấy, đối tượng giống lớp ‘Khách hàng’ tạo Đối tượng phải có giá trị thực thuộc tính ‘Tên’, ‘Địa chỉ’, ‘Kiểu xe’ … Chẳng hạn khách hàng có tên ‘Mark’, sống ‘London’ mua xe kiểu ‘Honda Civic’ từ nhân viên bán hàng tên ‘Tom’ Như thế, ‘Mark’ đối tượng kiểu ‘Khách hàng’ Định nghĩa: Một đối tượng trường hợp lớp Một đối tượng thực thể cụ thể (thông thường bạn sờ chạm, xem thấy cảm nhận) Kể từ lúc đối tượng hữu, thuộc tính giá trị xác định, hành động định nghĩa cho đối tượng thực thi Trong    đối tượng, khía cạnh sau xác định rõ: Tình trạng (state) Thái độ (behavior) Chân tính (identity) Hình 1.2 trình bày hai đối tượng Con người Xe Tên: Jack Tuổi: 28 Trọng lượng: 65 kgs Kiểu: Ferrari Màu: Đỏ Năm: 1995 Hành động: Đi Nói Suy nghĩ Hành động: Khởi động Ngưng Chuyển động Hình 1.2: Một đối tượng Con người đối tượng Xe Mỗi đối tượng có đặc tính riêng mơ tả đối tượng gì, hành động Chẳng hạn thuộc tính đối tượng ‘Con người’ là: Core Java  Tên  Tuổi  Trọng lượng Những thuộc tính đối tượng ‘Xe hơi’ là:  Màu sắc  Kiểu xe  Năm Một đối tượng thực số hành động Một xe có khả thực hành động sau:  Khởi động  Ngưng  Chuyển động Để chuyển đổi đối tượng lập trình đối tượng đời thực, cần phải kết hợp thuộc tính hành động đối tượng 1.4.1 Thuộc tính Chúng ta xác định thuộc tính hành động để định nghĩa lớp Một thuộc tính gán cho giá trị, chúng mô tả đối tượng Hãy khảo sát lớp sau: Các thuộc tính lớp Khách hàng Tên khách hàng Địa khách hàng Kiểu xe bán Nhân viên bán xe Khi thuộc tính ‘Tên’ gán cho giá trị ‘Mark’ mơ tả đối tượng xác định tạo từ lớp ‘Khách hàng’ Định nghĩa Một thuộc tính đặc tính mơ tả đối tượng Như thế, thuộc tính nắm giữ giá trị liệu đối tượng, chúng định nghĩa đối tượng cụ thể Bởi lớp nguyên mẫu thuộc tính lớp khơng thể nắm giữ giá trị Một thuộc tính gán giá trị sau đối tượng dựa lớp tạo Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng Để lưu giữ chi tiết khách hàng, thể hiện(đối tượng) lớp ‘Khách hàng’ phải tạo Các thuộc tính đối tượng hữu đối tượng tạo Mọi đối tượng lớp phải có thuộc tính Khảo sát ví dụ sau: Các thuộc tính lớp Con người Tên Chiều cao Màu tóc = = = Đối tượng tạo từ lớp Con người Mark ft in Black 1.4.2 Hoạt động (Operation) Các hành động khả thi, định nghĩa lớp, gọi ‘các hoạt động’ Định nghĩa Một hoạt động dịch vụ yêu cầu đối tượng Các hoạt động xác định hành động cần phảit thực đối tượng tạo từ lớp Chẳng hạn yêu cầu hoạt động ‘Mua xe khác’ đối tượng tạo từ lớp ‘Khách hàng’ Một lớp nguyên mẫu Vì thế, lớp hoạt động định nghĩa Còn việc áp dụng hoạt động xảy nơi đối tượng riêng rẽ Chẳng hạn hoạt động ‘Nhập Tên’ mà lớp “Khách hàng’ định nghĩa thực nơi đối tượng Tập hợp hoạt động yêu cầu cho tất đối tượng lớp 1.4.3 Phương thức (Method) Các hoạt động định nghĩa hành động khả thi yêu cầu đối tượng Một phương thức thực thi thực tế hoạt động Định nghĩa Phương thức xác định cách thức thực thi hoạt động yêu cầu Các phương thức xác định cách thức thao tác liệu đối tượng Bởi phương thức thực thi thực tế hoạt động, 10 Core Java yêu cầu máy in Lớp định tính chất in Dưới ngoại lệ lỗi mà gói java.awt.print kích hoạt:  PrinterException  PrinterIOException  PrinterAbortException ‘PrinterException‘ thừa kế java.lang.Exception nhằm cung cấp lớp sở để in ngoại lệ liên quan ‘PrinterIOException’ thừa ‘PrinterException’ rõ lỗi I/O ‘PrinterAbortException’ lớp lớp PrinterException nêu rõ việc in huỷ bỏ I/O Streams 229 Tóm tắt học  Một dịng phương pháp qua liệu di chuyển chương trình java  Khi dòng liệu gửi nhận Chúng ta xem ghi đọc dịng tương ứng  Dòng nhập/xuất bao gồm lớp sau đây: o o o Lớp System.out Lớp System.in Lớp System.err  Lớp InputStream lớp trừu tượng định nghĩa cách nhận liệu  Lớp OutputStream lớp trừu tượng Nó định nghĩa ghi dịng kết xuất  Lớp ByteArrayInputStream tạo luồng nhập từ vùng đệm nhớ ByteArrayOutputStream tạo luồng xuất mãng byte  Java hổ trợ tác vụ nhập/xuất tập tin với trợ giúp lớp File, FileDescriptor, FileInputStream FileOutputStream  Các lớp Reader Writer lớp trừu tượng hỗ trợ đọc ghi dòng ký tự Unicode  CharArrayReader, CharArrayWriter khác với ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream hỗ trợ định dạng nhập/xuất bit, Trong ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream hỗ trợ nhập/xuất 16bit  Lớp PrintStream cài đặt giao diện xuất, lớp có bổ sung phương thức giúp ta in kiểu liệu nguyên thuỷ  Lớp RandomAccessFile cung cấp khả thực I/O tới vị trí cụ thể tập tin 230 Core Java Kiểm tra mức độ tiến ống (pipeline) để gửi nhận thông tin chương trình java - dòng lỗi chuẩn Phương thức - đọc byte liệu từ dòng Phương thức - trả giá trị boolean, kiểm tra xem dịng có hỗ trợ khả mark reset hay không Phương thức xả dòng Nhập/xuất mảng byte sử dụng lớp -7 Lớp - sử dụng truy cập đối tượng thư mục tập tin nơi chứa liệu I/O Streams 231 Bài tập Viết chương trình nhận dịng văn từ người dùng hiển thị đoạn văn lên hình Viết chương trình chép nội dụng từ tập tin tới tập tin khác Viết chương trình truy cập ngẫu nhiên tập tin, có giao diện sau: Các ghi nên lưu tập tin ‘.dat’, người dùng truy cập chúng sau 232 Core Java Chương 10 CÀI ĐẶT BẢO MẬT Mục tiêu học:       Cuối chương bạn có thể: Mô tả công cụ JAR Tạo xem file JAR, liệt kê trích rút nội dung Sử dụng chữ ký điện tử (Digital Signatures) để nhận dạng Applets Tạo cơng cụ khóa bảo mật (Security key) Làm việc với chứng số (Digital Certificate) Tìm hiểu gói Java.security 10.1 Giới thiệu Trong phần này, tìm hiểu chi tiết bảo mật Java applet Chúng ta thảo luận mơ hình bảo mật JDK 1.2 đáp ứng nhu cầu người dùng người phát triển phầm mềm Java ngơn ngữ lập trình gởi chương trình tương tác văn bản, ảnh thơng tin tĩnh thơng qua World Wide Web Các chương trình này, khơng giống chương trình CGI, chạy hệ thống người dùng, thay chạy máy chủ Web (Web server) Bảo mật Java Applet quan tâm người dùng nhà phát triển applet Thiếu tính bảo mật applet dẫn tới việc sửa đổi đọc liệu nhạy cảm máy người sử dung applet Mơ hình bảo mật Java 2, JDK 1.2 hữu ích cho người dùng, cho nhà phát triển Nó giúp người dùng trì mức độ bảo mật cao Trong chương nay, học mơ hình bảo mật JDK 1.2 10.2 Công cụ JAR Một file JAR file lưu trữ nén công cụ (jar.exe) Java tạo Nó tương tự chương trình PKZIP Nó chứa nhiều file file lưu trữ (.jar) Điều cho phép tải trình duyệt hiệu Dùng jar với applet cải thiện đáng kể hiệu thực trình duyệt Vì tấc tất file biên dịch để file nhất, trình duyệt cần thiết lập kết nối HTTP với web server Nén file giảm 50% thời gian tải file Để khởi động công cụ JAR, dùng câu lệnh sau dấu nhắc lệnh: jar [options][manifest] jar-file input-file(s) Tuỳ chọn c t x v f Mô tả Tạo file jar Liệt kê nội dung file jar Trích dẫn file có tên từ file jar Tạo đầu chi tiết (verbose output) dòng lỗi chuẩn Xác định tên file jar Cài đặt bảo mật (Security Implementation) 233 m o M Bao hàm thông tin chứng thực từ file chứng thực xác định Chỉ lưu trữ, không nén Không tạo file chứng thực cho mục (entries) Bảng 10.1 Công cụ jar Một file chứng thực chứa thông file lưu trữ File tuỳ chọn Thậm chí file khơng xác định JAR tự động tạo File jar dùng lưu trữ File phải có phần mở rộng ‘.jar’ xác định dòng lệnh File đầu vào (input-file) danh sách file phân cách bở dấu phẩy Netscape Navigator Internet Explorer hỗ trợ file JAR Câu lệnh sau lưu trữ tất file class file java bao gồm thư mục hành vào file jar gọi ‘pack’ jar cf pack.jar *.class *.java Lệnh jar Tạo lưu trữ Xác định lưu trữ Các file lưu trữ Tên file Hình 10.1 lệnh jar Dùng lệnh sau dấu nhắc liệt kê file file ‘pack.jar’ jar tf pack.jar Tuỳ chọn sử dụng cho bảng nội dung lưu trữ Tuỳ chọn xác định tên file lưu trữ Hình 10.2 Liệt kê file file pack.jar Để gộp file lưu trữ ‘pack.jar vào applet, mở trang HTML, thêm thuộc tính ARCHIVE=’pack.jar’ vào thẻ applet, sau: Thuộc tính cho trình duyệt nạp lưu trữ ‘pack.jar’ để tìm file ‘exr7.class’ Câu lệnh sau trích rút file nén file pack.jar: jar xvf pack.jar Mục chọn ‘x’ cho phép bạn trích rút nội dung file 10.3 Chữ ký điện tử (Digital Signature) để định danh 234 Core Java applet Trong java, bảo mật applet web phần quan trọng Hacker viết applet nguy hiểm xuyên thủng hàng rào bảo mật Vì thế, applet hạn chế can thiệp ngôn ngữ Applet không hỗ trợ số thao tác sau:  Đọc ghi file từ hệ thống nơi applet chạy  Lấy thông tin từ file hệ thống  Xoá file hệ thống Java thực tất thao tác trên, với applet cung cấp từ nhà cung cấp applet tin cậy, ký chữ ký điện tử (digitally signed) Hình sau minh họa q trình mã hố khố Hình 10.3 Mã hố dựa khố Trong hình trên, khố cơng khai (public keys) dùng mã hoá giải mã Cùng ý tưởng sử dụng cho chữ ký diện tử cộng thêm tính bổ sung Một chữ ký điện tử file mã hố với chương trình để giúp nhận dạng xác nguồn gốc file Khóa bí mật tính giá trị từ file applet Người giữ khố bí mật kiểm tra nội dung đối tượng Trong chữ ký điện tử, khóa riêng (private key) sử dụng để mã hóa, khố cơng khai, dùng để giải mã Trong ký (sign) đối tượng, phía ký dùng thuật tốn Message Digest (như MD5) để tính giá trin digest đối tượng Giá trị digest dùng 'dấu vân tay' đối tượng Digest sau mã hố dùng khóa riêng, để tạo chử ký điện tử đối tượng Khố cơng khai sử dụng để giải mã kiểm tra chúng Kết giải mã, giá trị digest đưa Giá trị digest đối tượng tính so sánh với giá trị digest giải mã Nếu giá trị digest đối tượng giá trị digest mã hoá khớp với nhau, chữ ký được xác nhận Tài liệu mô tả chữ ký gọi “Chứng thực” (Certificate) Thiết lập tin cậy, nhận dạng applet chứng nhận Chứng nhận thực thể khác sử dụng khóa cơng khai để giả mạo Nhà chứng thực (a certificate authority) dùng để thực chứng nhân Nhận được chứng thực từ CA (Certificate Authority), applet phải đệ trình tài liệu Cài đặt bảo mật (Security Implementation) 235 chứng thực nhận dạng Hiện cơng ty đưa dịch vụ xác nhận chứng thực sau:  VeriSign  Thawte Certification Bạn thiết lập mức bảo mật khác Một applet đưa uỷ thác hồn tồn, khơng uỷ thác, với giúp đỡ tập lớp gọi permissions Nhưng nhìn chung, applet bị giới hạn tối đa, trừ nhà phát triển ký applet Điều xác định nhà phát triển tin cậy 10.4 Khoá bảo mật Java (Java Security key) Chúng ta cần tạo công cụ, tên là, ‘jar’, ‘jarsigner’, ‘keytool’, trước dùng applet ký Chúng ta cần tạo cặp khóa cơng public/private, làm cho trở nên sẵn sàng với cơng cụ jarsigner Bây giờ, sử dụng công cụ để tạo keystore  Keystore (Lưu trữ khoá) Keystore sở liệu khoá, chứa chứng thực số dùng để nhận dạng giá trị khoá cơng khai (public)  Keytool (Cơng cự khố) Keytool cơng cụ khố bảo mật java, tạo quản lý khóa cơng khai, khố riêng (private), chứng thực bảo mật Nó thực hiện: o Quản lý cặp khố cơng public/private o Lưu trữ khố cơng khai o Dùng chứng thực để xác thực chứng thực khác o Xác thực (Authenticate) liệu nguồn Tất thông tin mà keytool quản lý lưu trữ sở liệu gọi keystore Sun có keystore mặc định dùng định dạng file gọi JKS (java key store Lưu trữ khoá java) Để kiểm tra xem hệ thống bạn có keystore định dạng hay chưa thực câu lệnh sau dấu nhắc lệnh: keytool –list Thông báo lỗi sau xuất bạn khơng có keystore bạn keytool error: keystore file does not exist: c:\windows\.keystore JDK tìm keystore thư mục C:\windows\ Đây vị trí chung cho file hệ thống quan trọng windows 95, 98 NT systems Tuỳ chọn keystore sử dụng lệnh keytool, sau: keytool –list keystore c:\java\try Câu lệnh cho JDK tìm keystore file gọi ‘try’ thư mục ‘C:\java\try’ Nếu khơng tìm thấy, hiển thị thông báo lỗi 236 Core Java Lựa chọn ‘-genkey’ sử dụng với câu lệnh keytool để tạo cặp khố cơng public/private Bạn dùng số tuỳ chọn khác Dạng đơn giản sau: keytool –genkey –alias “I” Bí danh (alias) dùng lưu trữ, thay xố cặp khố Các bí danh keytool không phân biệt chữ hoa, thường Trong lệnh trên, không sử dụng tuỳ chọn keystore Nếu câu lệnh sử dụng tuỳ chọn keystore, viết lại sau: keytool –genkey –alias “I” –keystore “store” Trong lệnh trên, cặp khoá lưu trữ keystore tên ‘store’, không lưu keystore mật định hệ thống Sau nhập lệnh vào, nhấn phím enter, keytool nhắc bạn nhập vào mật (password) cho keystore, sau: Enter keystore password: Nhập vào ‘password’ mật yêu cầu Tiếp theo, keytool nhắc bạn nhập vào thông tin bổ sung như: What is your first and last name? (Tên họ) [unknown] what is the name of your organization unit? [unknown]: software Development What is the name of your organization? (Tên tổ chức) [Unknown]: ABC Consultants (tư vấn ABC) What is the name of your city or Locality? (tên thành phố địa phương bạn) [Unknown]: California What is the name of your State or Province? (tên bang tỉnh bạn) [Unknown]:United States of America What is the two-letter country code for this unit?(Mã quốc gia với ký tự) [Unknown]: US Khi bạn nhập vào thông tin, keytool hiển thị thông tin sau: Is correct? [no]: Cài đặt bảo mật (Security Implementation) 237 Cuối cùng, keystool nhắc bạn nhập vào mật cho khoá riêng bạn, như: Enter key password for (RETURN if same as keystore password): Thông tin sử dụng để kết hợp phân biệt tên (name) với bí danh (alias) Thơng tin đưa vào trực tiếp từ mục chọn ‘dname’ Mật sau phần biệt với mật keystore Nó dùng truy cập khố riêng cặp khố Mật trực tiếp rõ cách sử dụng tuỳ chọn ‘-keypass’ Nếu mật không rõ, mật keystore dùng Tuỳ chọn ‘-keypasswd’ dùng thay đổi mật Tuỳ chọn ‘keyalg’ rõ thuật toán tạo cặp khoá Khi bạn tạo khoá bổ sung vào keystore, bạn dùng tuỳ chọn ‘-list’ keytool để xem khố có keystore hay khơng Để xố cặp khố từ sớ liệu, dùng lệnh sau: keytool –delete –alias aliasName ‘aliasName’ tên khoá xoá Bây giờ, tạo cặp khố riêng/cơng cộng cho file JAR, ký danh Lệnh jarsigner dùng để ký danh file JAR Nhập lệnh sau vào dấu nhắc DOS: jarsigner –keystore keyStore –storepass storePassword –keypass keyPassword Bảng sau cung cấp danh sách JARFileNames bí danh: Tuỳ chọn keyStore storePassword keyPassword JARFileName Alias Mô tả Tên keystore sử dụng Mật keystore Mật khoá riêng Tên file JAR ký danh Bí danh ký danh Bảng 10.2 JARFileNames bí danh Để ký danh file JAR ‘pack.jar’, với keystore ‘store’, mật để lưu trữ khoá riêng ‘password’, dùng lệnh sau: jarsigner –keystore store –storepass password –keypass password pack.jar pk 238 Core Java ‘pk’ nghĩa tên bí danh Nếu tuỳ chọn ‘-keystore’ khơng rõ, keystore mặc định dùng Để rõ chữ ký file JAR định danh, dùng tuỳ chọn ‘-verify’ jarsigner –verify pack.jar ‘pack.jar’ tên file JAR Nếu chữ ký khơng hợp lệ, ngoại lệ sau tạo Jarsigner:java.util.zip.ZipException:invalid entry size (expected 900 but got 876 bytes) Ngược lại, xuất thông báo “jar verified” (jar xác minh) Quá trình xác thực kiểm tra theo bước sau:  Có file ‘.DSA’ chứa chữ ký hợp lệ cho file chữ ký SF khơng  Có mục file chữ ký digest cho mục tương ứng file kê khai (manifest file) 10.5 Chữ ký điện tử (Digital Certificates) Cho đến bây giờ, học cách tạo ký file JAR Bây giờ, học cách xuất chữ ký điện tử (digital certificates), sử dụng để xác thực chữ ký file JAR Chúng ta học cách nhập chữ ký điển tử từ file khác vào Chữ ký điện tử file, đối tượng, thông báo ký quyền chứng thực (certificate authority) The CA (Certificate authority) cấp chứng nhận giá trị khố cơng khai Chứng nhận X.509 tổ chức International Standards Organization dạng chứng nhận số phổ biến Keytool hổ trợ chứng nhận Keytool bước cần nhận chứng nhận (certificate) Chúng ta dùng chứng nhận tạo cặp khố private/public Keytool nhập vào chứng nhận tạo ký Keytool tự động gắn khố cơng khái với chứng nhận Cùng thực thể tạo khố cơng khai ký chứng nhận Đó gọi ‘self-signed certificates’ (Chứng nhận tự ký) Các chứng nhận chứng nhận đáng tin cậy cho định danh Tuy nhiên, chúng cần để tạo yêu cầu ký danh chứng nhận (certificatesigning request) Keytool tuỳ chọn sử dụng để tạo chứng nhận Câu lệnh sau giúp tạo chứng nhận trên: keytool –keystore store –alias mykey –certreq –file mykey.txt Cài đặt bảo mật (Security Implementation) 239 Cặp khoá tạo ‘mykey’ Tuỳ chọn ‘-file’ tên file để lưu cerrtificatesigning Dùng tuỳ chọn ‘-export’ xuất chứng nhận sau: keytool –export –keystore store –alias pk –file mykey Câu lệnh hiển thị dấu nhắc sau: Enter keystore password Chứng nhận lưu trữ Để nhập chứng nhận khác vào keystore bạn, nhập câu lệnh sau: keytool -import –keytool keystore –alias alias –file filename Tên tên file chứa chứng nhận nhập vào (imported certificate) Câu lệnh sau tên bí danh ‘alice’ để nhập chứng nhận file ‘mykey’ vào keystore ‘MyStore’: keytool –import –keystore MyStore –alias alice –file mykey Câu lệnh hiển thị dấu nhắc sau: Enter keystore password: (Nhập vào mật keystore) Kết xuất hiển thị hai tuỳ chọn –Owner Issuer Nó hiển thị tên công ty, nghề nghiệp, tổ chức, địa điểm, bang tiền tệ Nó hiển thị số serial thời gian có giá trị Cuối cùng, hỏi tin cậy chứng nhận không Chứng nhận chấp thuận dựa vào tin tưởng cá nhân bạn Dùng lệnh ‘-list’ liệt kê nội dung keystore sau: keystool –list –keystore Store Câu lệnh yêu yều password keystore Dùng tuỳ chọn ‘-alias’ liệt kê mục Dùng lệnh -delete để xố bí danh keystore, sau: keytool –delete –keystore Store –alias alias Dùng lệnh ‘-printcert’ in chứng nhận lưu trữ file, theo cách sau: keytool –printcert –file myfile 240 Core Java Dùng lệnh ‘-help’ nhận danh sách tất tuỳ chọn mà keytool hổ trợ: keytool -help 10.6 Các gói bảo mật java (JAVA Security packages) Các gói bảo mật Java bao gồm:  java.security Đây gói API bảo mật Chứa lớp giao diện hỗ trợ mã hoá, digest chữ ký điện tử  java.security.acl Chứa giao diện dùng cài đặt sách điều khiển truy cập  java.security.cert Cung cấp hổ trợ cho chứng nhận X.509  java.security.interfaces Định nghĩa giao diện truy nhập Digital Signature Algorithm  java.security.spec Cung cấp lớp độc lập phụ thuộc vào thuật toán mã hố sử dụng khố Tóm tắt:  Nếu khả bảo mật applet không đảm bảo, liệu nhạy cảm sữa đổi phơi bày  Mục đích JAR kết nối file mà applet sử dụng file nén Điều cho phép applet nạp vào trình duyệt cách hiệu  Một file kê khai (manifest file) chứa thông tin file lưu trữ  Chữ ký điện tử mã hoá kèm với chương trình để nhận diện xác nguồn gốc file  Keystore sở liệu khố  Keytool cơng cụ khố bảo mật java  chứng nhận điện tử file, đối tượng, thông báo ký quyền chứng nhận (certificate authority) Cài đặt bảo mật (Security Implementation) 241 Kiểm tra kiến thức: File file lưu trữ nén Tuỳ chọn _, dùng với công cụ jar, trích rút tên file từ lưu trữ (.jar) JAR tự động tạo file kê khai, chí khơng Đúng/Sai Thuộc tính ,khi dùng thẻ applet, cho trình duyệt nạp file jar, tìm file class applet Trong chữ ký điện tử, _được dùng cho mã hoá _được dùng cho giải mã Tất thông tin keytool quản lý, lưu trữ sở liệu gọi _ keytool bước cần thiết để nhận chứng nhận Đúng/Sai Gói _chứa giao diện dùng cài đặt sách điều khiển truy nhập 242 Core Java Bài tập Sử dụng câu lệnh java thực hành động sau: Tạo file jar ‘core-java.jar’ chứa file lớp (.class) file nguồn Liệt kê nội dung file jar Tạo file html nhúng applet CardLayoutDemo.class, file lớp chứa file jar Trích rút nội dung file jar Dùng lệnh keytool với tên bí danh keystore để tạo cặp khoá public/private Ký danh file jar tạo Xác minh chữ ký (signature) Xuất chứng nhận (certificate) Liệt kê nội dung keystore 10.In chứng nhận lưu file Cài đặt bảo mật (Security Implementation) 243 ... Phương pháp hướng Đối tượng Lập trình hướng đối tượng địi hỏi chuyển hướng quan trọng tư lập trình viên Phương pháp làm cho tốc độ phát triển Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 19 chương trình nhanh... sau đối tượng dựa lớp tạo Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng Để lưu giữ chi tiết khách hàng, thể hiện (đối tượng) lớp ‘Khách hàng’ phải tạo Các thuộc tính đối tượng hữu đối tượng tạo Mọi đối tượng. .. Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 11 Một kiện việc xảy cho đối tượng thời điểm Để đáp ứng lại kiện ấy, đối tượng thực nhiều phương thức Nói cách khác, kiện tác nhân mà đối tượng gây cho đối tượng