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Java Web 入侵偵測與防禦機制實作：基於 EasyJWeb 框架

編輯：Java 程式設計入門

前言：為什麼需要 Web 入侵偵測？

在 Java Web 應用開發中，特別是公開網站，常面臨惡意刷新、暴力破解、資料重複提交等攻擊。入侵偵測系統（IDS）能即時識別異常存取模式，保護系統資源不被濫用。雖然有硬體/軟體防火牆方案，但在應用層實作輕量級偵測邏輯，能更精準針對業務場景防禦。

核心原理

實作邏輯直觀：記錄每位用戶的存取資訊（IP、用戶名、時間、頻率），根據預設策略（如：10 秒內連續請求超過 10 次）判定是否為惡意行為。偵測程式必須置於所有 Web 請求處理之前——若判定為惡意，直接攔截並回應錯誤，否則放行繼續執行。

整合方式

純 JSP/Servlet 架構：實作 javax.servlet.Filter 介面，在 doFilter() 中植入偵測邏輯，於 web.xml 設定攔截路徑
框架架構（Struts、EasyJWeb 等）：利用框架唯一入口點，將偵測程式嵌入核心引擎，或同樣透過 Filter 實作

EasyJWeb 框架內建簡易入侵偵測，預設觸發時回應：
您對頁面的刷新太快,請等待60秒後再刷新頁面！

核心元件實作

1. 用戶連線資訊 Bean：UserConnect

記錄單一用戶的狀態資訊：

package com.easyjf.web;
import java.util.Date;

public class UserConnect {
    private String userName;
    private String ip;
    private Date firstFailureTime;  // 首次失敗時間
    private Date lastLoginTime;     // 最後登入時間
    private int failureTimes;       // 失敗/請求次數
    private int status = 0;         // 0=正常, -1=鎖定
    
    // Getter/Setter 方法...
}

2. 監控管理執行緒：UserConnectManage

核心偵測邏輯，採用單例模式管理所有用戶連線資訊，內含定期清理的監控執行緒：

package com.easyjf.web;
import java.util.*;
import org.apache.log4j.Logger;

public class UserConnectManage {
    private static final Logger logger = Logger.getLogger(UserConnectManage.class.getName());
    
    // 設定參數
    private static int maxFailureTimes = 10;      // 最大允許失敗次數
    private static long maxFailureInterval = 10000; // 時間窗口(毫秒)：10秒
    private static long waitInterval = 60000;       // 鎖定等待時間：60秒
    private static int maxOnlineUser = 200;         // 最大同時在線用戶
    
    // 用戶資訊容器：key = "ip:username"
    private final static Map users = new HashMap();
    private static Thread checkThread = null;
    
    // 內部類別：定期清理逾時/過期連線記錄
    private static class CheckTimeOut implements Runnable {
        private Thread parentThread;
        
        public CheckTimeOut(Thread parentThread) {
            this.parentThread = parentThread;
            synchronized(this) {
                if (checkThread == null) {
                    checkThread = new Thread(this);
                    checkThread.start();
                }
            }
        }
        
        public void run() {
            while (true) {
                if (parentThread.isAlive()) {
                    try {
                        Thread.sleep(2000); // 每2秒檢查一次
                        
                        // 1. 移除超時記錄
                        // 2. 若在線用戶超過上限，強制清理舊記錄保護記憶體
                        // 詳細邏輯見原始碼...
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                } else break;
            }
            logger.info("監視程式結束！");
        }
    }
    
    // 核心驗證方法：判斷請求是否合法
    public static boolean checkLoginValidate(String ip, String userName) {
        boolean ret = true;
        Date now = new Date();
        String key = ip + ":" + userName;
        UserConnect auth = (UserConnect) users.get(key);
        
        if (auth == null) {
            // 首次請求，建立記錄
            auth = new UserConnect();
            auth.setIp(ip);
            auth.setUserName(userName);
            auth.setFailureTimes(0);
            auth.setFirstFailureTime(now);
            users.put(key, auth);
            if (checkThread == null) new CheckTimeOut(Thread.currentThread());
        } else {
            // 檢查是否超過頻率限制
            if (auth.getFailureTimes() > maxFailureTimes) {
                if ((now.getTime() - auth.getFirstFailureTime().getTime()) < maxFailureInterval) {
                    ret = false; // 在時間窗內超頻，拒絕
                    auth.setStatus(-1);
                } else if (auth.getStatus() == -1 && 
                           (now.getTime() - auth.getFirstFailureTime().getTime()) < (maxFailureInterval + waitInterval)) {
                    ret = false; // 鎖定期內，持續拒絕
                } else {
                    // 時間窗已過，重置計數器
                    auth.setFailureTimes(0);
                    auth.setFirstFailureTime(now);
                    auth.setStatus(0);
                }
            }
            // 請求計數 +1
            auth.setFailureTimes(auth.getFailureTimes() + 1);
        }
        return ret;
    }
    
    // 重置用戶狀態（如登入成功後）
    public static void reset(String ip, String userName) {
        // 實作細節...
    }
}