Kapitel WT:V (Fortsetzung)
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- Ulrich Böhler
- vor 8 Jahren
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1 Kapitel WT:V (Fortsetzung) V. Client-Technologien Einführung Exkurs: Programmiersprachen JavaScript VBScript Java Applet Weitere Client-Technologien WT:V-87 Client Technologies STEIN
2 Einführung [Einordnung] A Java applet is a special kind of Java program that a browser enabled with Java technology can download from the internet and run. [Oracle] Charakteristika: programmiert in der Multi-Purpose-Programmiersprache Java in HTML-Dokumente eingebettete Softwarekomponenten Anwendung [Demo] : leistungsfähige grafische Oberflächen hohe Interaktivität zwischen Anwender und Software Netzwerkkommunikation kann beliebige Protokolle implementieren Präsentationschicht für komplexe (n-tier-)architekturen WT:V-88 Client Technologies STEIN
![[Oracle] Charakteristika: programmiert in der Multi-Purpose-Programmiersprache Java in HTML-Dokumente eingebettete Softwarekomponenten](/docs-images/58/4879680/images/page_2.jpg "Anwendung [Demo] : leistungsfähige grafische Oberflächen hohe Interaktivität zwischen Anwender und Software Netzwerkkommunikation kann")
3 Einführung (Fortsetzung) Ein einfaches Applet: package applet; import java.applet.*; import java.awt.*; public class AppletHelloWorld extends Applet{ public void init(){ add(new Label("Hello World!"); } } WT:V-89 Client Technologies STEIN
4 Einführung (Fortsetzung) Ein einfaches Applet: package applet; import java.applet.*; import java.awt.*; public class AppletHelloWorld extends Applet{ public void init(){ add(new Label("Hello World!"); } } Eine HTML-Seite, die das Applet einbindet: <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>applet Sample</title> </head> <body> <p>here is the output of my program:</p> <object type="application/x-java-applet" width="150" height="25"> <param name="code" value="applet.applethelloworld"> <param name="codebase" value="."> <param name="archive" value="part-client-...-code-java.jar"> </object> </body> </html> WT:V-90 Client Technologies STEIN
5 Einführung (Fortsetzung) Ein einfaches Applet: package applet; import java.applet.*; import java.awt.*; public class AppletHelloWorld extends Applet{ public void init(){ add(new Label("Hello World!"); } } Eine HTML-Seite, die das Applet einbindet: <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>applet Sample</title> </head> <body> <p>here is the output of my program:</p> <object type="application/x-java-applet" width="150" height="25"> <param name="code" value="applet.applethelloworld"> <param name="codebase" value="."> <param name="archive" value="part-client-...-code-java.jar"> </object> </body> </html> [Demo] WT:V-91 Client Technologies STEIN
6 Einführung (Fortsetzung) Ein einfaches Applet: package applet; import java.applet.*; import java.awt.*; public class AppletHelloWorld extends Applet{ public void init(){ add(new Label("Hello World!"); } } Eine vergleichbare Java-Anwendung: package applet; import java.awt.*; public class ApplicationHelloWorld extends Frame{ public ApplicationHelloWorld(){ add(new Label("Hello World!"); } } public static void main(string[] args){ ApplicationHelloWorld hwa = new ApplicationHelloWorld(); hwa.setsize(150,75); hwa.setvisible(true); } WT:V-92 Client Technologies STEIN
7 Einbindung in HTML-Dokumente <object type="application/x-java-applet" width="pixels" height="pixels" [name="applet_instance_name"] > <param name="code" value="applet_file"> [<param name="archive" value="file1.jar, file2.jar">] [<param name="codebase" value="codebase_url">] [<param name="applet_parameter1" value="value1">] [<param name="applet_parameter2" value="value2">]... [alternate_html] </object> WT:V-93 Client Technologies STEIN
8 Einbindung in HTML-Dokumente <object type="application/x-java-applet" width="pixels" height="pixels" [name="applet_instance_name"] > <param name="code" value="applet_file"> [<param name="archive" value="file1.jar, file2.jar">] [<param name="codebase" value="codebase_url">] [<param name="applet_parameter1" value="value1">] [<param name="applet_parameter2" value="value2">]... [alternate_html] </object> Beispiel: <object type="application/x-java-applet" width="500" height="20"> <param name="code" value="aisearch/client/client.class"> <param name="archive" value="engine/aisearch.jar"> <param name="imagesource" value="images/picture1.jpg"> <param name="backgroundcolor" value="0xc0c0c0">... WT:V-94 Client Technologies STEIN
![jar">] [<param name="codebase" value="codebase_url">] [<param name="applet_parameter1" value="value1">] [<param name="applet_parameter2" value="value2">].](/docs-images/58/4879680/images/page_8.jpg ".. [alternate_html] </object> Beispiel: <object type=\"application/x-java-applet\" width=\"500\" height=\"20\"> <param name=\"code\" value=\"aisearch/client/client.")
9 Bemerkungen: Der Parameter code spezifiziert die Applet-Klasse, die vom Browser instantiiert wird. Die Wertzuweisung bei den Parametern code, codebase und archive zeigt, dass wie in Java üblich die Paketstruktur der Anwendung zu berücksichtigen ist. Mittels codebase wird der Java-Classpath gesetzt. WT:V-95 Client Technologies STEIN
10 Java-Plattform.java Java- Compiler.class Bytecode- Interpreter Win32 Linux MacOS WT:V-96 Client Technologies STEIN
11 Java-Plattform.java Java- Compiler.class Bytecode- Interpreter Win32 Linux MacOS A platform is the hardware or software environment in which a program runs. [...] Most platforms can be described as a combination of the operating system and underlying hardware. The Java platform differs from most other platforms in that it s a software-only platform that runs on top of other hardware-based platforms. [Oracle] MyProgram.java Java API Java Virtual Machine Hardware-basierte Plattform Java-Plattform WT:V-97 Client Technologies STEIN
![..] Most platforms can be described as a combination of the operating system and underlying hardware.](/docs-images/58/4879680/images/page_11.jpg "The Java platform differs from most other platforms in that it s a software-only platform that runs on top of other hardware-based")
![Java-Plattform (Fortsetzung) [Oracle]](/docs-images/25/4879680/images/12-0.png "WT:V-98 Client Technologies STEIN")
12 Java-Plattform (Fortsetzung) [Oracle] WT:V-98 Client Technologies STEIN
![[Oracle] WT:V-98](/docs-images/58/4879680/images/page_12.jpg "Client Technologies")
13 Applet-Lebenszyklus Applets können 1. initialisiert, 2. gestartet, 3. gestoppt und 4. aus dem Speicher entfernt werden. Die entsprechenden Java-Befehle: public class myapplet extends Applet {... public void init() {...} // prepare variables, GUI public void start() {...} // start running public void stop() {...} // stop running public void destroy() {...} // cleanup... } WT:V-99 Client Technologies STEIN
14 Applet-Lebenszyklus (Fortsetzung) Nach dem Laden instantiiert der Browser die Applet-Klasse, ruft dann die init()-methode und danach die start()-methode auf. init() initialized start() running stop() start() halted destroy() WT:V-100 Client Technologies STEIN
15 User Browser Web-Server Enter URL parse <object>-tag request(url) request(applet code) return: document return:.class or.jar WT:V-101 Client Technologies STEIN
16 User Browser Web-Server Enter URL parse <object>-tag request(url) return: document request(applet code) return:.class or.jar start(jvm) JVM / Applet respond: started init(applet) getparam(name) return(parameter) respond: inited display: Applet GUI start(applet) respond: running WT:V-102 Client Technologies STEIN
17 User Browser Web-Server Enter URL parse <object>-tag request(url) return: document request(applet code) return:.class or.jar start(jvm) JVM / Applet respond: started init(applet) getparam(name) return(parameter) respond: inited Quit display: Applet GUI start(applet) respond: running stop(applet) respond: stopped destroy(applet) WT:V-103 Client Technologies STEIN
18 Beispiel: Anfordern von Web-Dokumenten [Demo] WT:V-104 Client Technologies STEIN
![[Demo] WT:V-104 Client](/docs-images/58/4879680/images/page_18.jpg "Technologies STEIN")
19 Beispiel: Anfordern von Web-Dokumenten (Fortsetzung) Organisiert als Frameset in drei HTML-Dokumenten: <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>applet Window Control Example</title> </head> <frameset cols="150,*" border="0" > <frame src="appletwindowcontrol.html" name="control"/> <frame src="appletwindowcontent.html" name="content"/> <noframes> <body> <p>your browser cannot display frames.<p> </body> </noframes> </frameset> </html> WT:V-105 Client Technologies STEIN
20 Beispiel: Anfordern von Web-Dokumenten (Fortsetzung) HTML-Dokument AppletWindowControl.html: <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>applet Window Control</title> </head> <body> <object type="application/x-java-applet" width="120" height="75" > <param name="code" value="applet.appletwindowcontrol"> <param name="codebase" value="."> <param name="archive" value="part-client-technologies-code-java.jar"> <h1>please install Java.</h1> </object> </body> </html> HTML-Dokument AppletWindowContent.html: <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>applet Window Content</title> </head> <body> <p>please make your choice on the left side.</p> </body> </html> WT:V-106 Client Technologies STEIN
21 Beispiel: Anfordern von Web-Dokumenten (Fortsetzung) package applet; import java.awt.borderlayout; import java.awt.gridlayout; import java.awt.event.actionevent; import java.awt.event.actionlistener; import java.net.malformedurlexception; import java.net.url; import javax.swing.japplet; import javax.swing.jbutton; import javax.swing.jpanel; public class AppletWindowControl extends JApplet implements ActionListener {... public void init() {... } private JButton makebutton(string name) {... // Event handler. public void actionperformed(actionevent event) {... WT:V-107 Client Technologies STEIN
22 Beispiel: Anfordern von Web-Dokumenten (Fortsetzung) package applet; import java.awt.borderlayout;... public class AppletWindowControl extends JApplet implements ActionListener { JButton aisearchbutton; JButton microsoftbutton; JButton googlebutton; String targetwindow = "content"; String aisearchstring = "AIsearch"; String chatnoirstring = "ChatNoir"; String netspeakstring = "Netspeak"; URL aisearchurl = null; URL chatnoirurl = null; URL netspeakurl = null; public void init() {... } private JButton makebutton(string name) {... // Event handler. public void actionperformed(actionevent event) {... WT:V-108 Client Technologies STEIN
23 Beispiel: Anfordern von Web-Dokumenten (Fortsetzung) public void init() { // Create a panel for the buttons. JPanel buttonpanel = new JPanel(); buttonpanel.setlayout(new GridLayout(3, 1)); // Add the buttons to the panel. aisearchbutton = makebutton(aisearchstring); chatnoirbutton = makebutton(chatnoirstring); netspeakbutton = makebutton(netspeakstring); buttonpanel.add(aisearchbutton); buttonpanel.add(chatnoirbutton); buttonpanel.add(netspeakbutton); // Add the panel to the applet. this.getcontentpane().add(buttonpanel, BorderLayout.CENTER); } // Create URLs. try { aisearchurl = new URL(" chatnoirurl = new URL(" netspeakurl = new URL(" } catch (MalformedURLException mue) { System.out.println(mue.getMessage()); } WT:V-109 Client Technologies STEIN
24 Beispiel: Anfordern von Web-Dokumenten (Fortsetzung) private JButton makebutton(string name) { } JButton button = new JButton(name); button.addactionlistener(this); return button; // Event handler. public void actionperformed(actionevent event) { } if (aisearchstring.equals(event.getactioncommand())) { this.getappletcontext().showdocument(aisearchurl, targetwindow); } if (chatnoirstring.equals(event.getactioncommand())) { this.getappletcontext().showdocument(chatnoirurl, targetwindow); } if (netspeakstring.equals(event.getactioncommand())) { this.getappletcontext().showdocument(netspeakurl, targetwindow); } WT:V-110 Client Technologies STEIN
25 Beispiel: Anfordern von Web-Dokumenten (Fortsetzung) Die Methode showdocument() des Interfaces AppletContext [Javadoc] : public void showdocument(java.net.url url) public void showdocument(java.net.url url, String targetwindow) Optionen für targetwindow : Option WindowName "_blank" "_self" "_parent" "_top" Beschreibung Anzeige in dem (eventuell neu erzeugten) Fenster WindowName. Anzeige in neuem, unbenanntem Fenster. Anzeige in dem Frame des Applet-Fensters. Anzeige im Parent-Frame des Applet-Fensters. Anzeige im Top-Level-Frame des Applet-Fensters. WT:V-111 Client Technologies STEIN
26 GUI-Programmierung Applet-Programmierung heißt oft Oberflächenprogrammierung. Das JDK stellt verschiedene Klassen zur Realisierung von Benutzer-Interfaces bereit: Java-Klasse java.awt.button java.awt.checkbox java.awt.textfield java.awt.textarea java.awt.label java.awt.list java.awt.choice java.awt.scrollbar java.awt.canvas java.awt.menu, java.awt.menuitem, java.awt.checkboxmenuitem java.awt.panel, java.awt.window GUI-Element, Widget Buttons Checkboxen einzeilige Textfelder größere Textbereiche und Editierfelder Labels Listen Pop-up- und Auswahllisten Schieberegler und Scrollbars Zeichenflächen Menüs Container WT:V-112 Client Technologies STEIN
27 GUI-Programmierung (Fortsetzung) Die Vererbungshierarchie der Klasse Applet zeigt den starken grafischen Bezug der Applet-Programmierung [Javadoc] : WT:V-113 Client Technologies STEIN
28 Bemerkungen: Alle Swing-Komponenten sind verwendbar, wenn ein Applet von der Klasse javax.swing.japplet anstatt von der Klasse java.applet.applet erbt. [Javadoc: 1, 2] WT:V-114 Client Technologies STEIN
29 Sandbox-Prinzip Die Java VM kapselt die Ausführung von Java-Programmen gegenüber dem Betriebssystem: Computer Betriebssystem virtuelle Maschine Programm WT:V-115 Client Technologies STEIN
30 Sandbox-Prinzip (Fortsetzung) Beschränkungen von Applets: Systembibliotheken dürfen nicht geladen, Native-Methoden nicht definiert werden. Netzwerk-Verbindungen zu beliebigen Hosts sind nicht erlaubt. Nur das Anfordern von Web-Dokumenten ist möglich. Auf dem Applet-ausführenden Host sind nicht erlaubt: gewöhnliche Lese- und Schreibzugriffe das Starten von Programmen das Abfragen von Systemeigenschaften WT:V-116 Client Technologies STEIN
31 Sandbox-Prinzip (Fortsetzung) Möglichkeiten von Applets: Zum Applet-ausliefernden Host (Web-Server) dürfen Netzwerkverbindungen initiiert werden. HTML-Dokumente dürfen von beliebigen Hosts angefordert werden. Mit public deklarierte Methoden anderer Applets derselben HTML-Seite dürfen aufgerufen werden. Auf eine public deklarierte Methode method eines Applets applet ist der Zugriff mit JavaScript möglich: document.applet.method Applets können weiterlaufen, auch wenn der Browser die zugehörige HTML-Seite verwirft. Applets, die nicht über das Web mit dem Browser-Plugin, sondern mit dem Java Runtime Environment (JRE) gestartet wurden, haben die Einschränkungen nicht. Der Anwender kann die Beschränkungen für Applets aufheben. WT:V-117 Client Technologies STEIN
32 Bemerkungen: Es bleibt dem Applet-ausliefernden Host natürlich vorbehalten, Netzwerkverbindungen von außen zu akzeptieren. Der entscheidende Punkt hier ist, wo die Restriktion der Verbindungserstellung auferlegt wird: durch die JVM, die das Applet ausführt, oder durch einen Host im Internet. Der Anwender gibt durch seine Zustimmung zur Aufhebung der Beschränkungen dem Applet die gleichen Rechte, die er auf seinem System besitzt. Die Gefahr dabei ist essentiell dieselbe wie beim Herunterladen ausführbarer Programme aus dem Netz, dem Öffnen von unbekannten -Anhängen etc. WT:V-118 Client Technologies STEIN
33 Signierung Welche Grundvoraussetzung sollte erfüllt sein, damit ein Anwender einem Applet relativ gefahrlos mehr Rechte einräumen kann? WT:V-119 Client Technologies STEIN
34 Signierung Welche Grundvoraussetzung sollte erfüllt sein, damit ein Anwender einem Applet relativ gefahrlos mehr Rechte einräumen kann? Bei der Übertragung eines Applets (allgemein: Nachricht) kann viel passieren : sie kann abgefangen, umgeleitet oder ausgetauscht werden. Standardszenario aus der Kryptografie: Eve Alice Bob Wichtige Aspekte in diesem Zusammenhang sind: Vertraulichkeit: Geheimhaltung des Inhalts Integrität: Aufdeckung von Inhaltsveränderungen Authentizität: Garantie der Urheberschaft WT:V-120 Client Technologies STEIN
35 Signierung (Fortsetzung) Sei P die Menge aller Texte (plain texts), K die Menge aller Schlüssel (keys), C die Menge aller verschlüsselten Texte (cipher texts) und e k, d k zwei Funktionen: e k : P C d k : C P mit d k (e k (x)) = x, x P, k K Protokoll einer symmetrischen Verschlüsselung: 1. Alice und Bob wählen einen gemeinsamen Schlüssel k K. 2. Alice versendet Nachricht x als y = e k (x) zu Bob. 3. Bob entschlüsselt y und erhält x = d k (y). WT:V-121 Client Technologies STEIN
36 Signierung (Fortsetzung) Sei P die Menge aller Texte (plain texts), K die Menge aller Schlüssel (keys), C die Menge aller verschlüsselten Texte (cipher texts) und e k, d k zwei Funktionen: e k : P C d k : C P mit d k (e k (x)) = x, x P, k K Idee der asymmetrischen Public-Key-Kryptografie: Alice und Bob haben je zwei Schlüssel k 1 (öffentlich) und k 2 (privat) mit d k1 (e k2 (x)) = d k2 (e k1 (x)) = x. Protokoll einer asymmetrischen Verschlüsselung: 1. Alice und Bob wählen jeder für sich die Schlüssel k (A) 1, k (A) 2 und k (B) 1, k (B) Beide veröffentlichen ihren Schlüssel k Alice versendet Nachricht x als y = e (B) k 1 (x) zu Bob. 4. Bob entschlüsselt y und erhält x = d (B) k 2 (y). WT:V-122 Client Technologies STEIN
37 Bemerkungen: Bekannte Verfahren zur symmetrischen Verschlüsselung sind der Data Encryption Standard, DES, der Advanced Encryption Standard, AES, und der International Data Encryption Standard, IDEA. Ein bekanntes Verfahren zur asymmetrischen Verschlüsselung ist RSA, unter anderem implementiert in PGP und GnuPG. WT:V-123 Client Technologies STEIN
38 Signierung (Fortsetzung) Woher weiß Bob, dass Alice und nicht Eve der Autor von Nachricht x ist? WT:V-124 Client Technologies STEIN
39 Signierung (Fortsetzung) Woher weiß Bob, dass Alice und nicht Eve der Autor von Nachricht x ist? Sei h : P N eine Hashfunktion, die mit extrem hoher Wahrscheinlichkeit eine eindeutige Charakterisierung h(x) einer Nachricht x berechnet. Nachricht x Nachricht x (B) e k1 Nachricht x Hashwert h(x) (A) e k2 Hashwert h(x) Hashwert h(x) Alice Protokoll zum digitalen Signieren: 1. Alice berechnet für Nachricht x den Hashwert h(x). 2. Alice verschlüsselt h(x) als y h = e (A) k 2 (h(x)). 3. Alice versendet Nachricht x + y h als e (B) k 1 (x + y h ) zu Bob. WT:V-125 Client Technologies STEIN
40 Signierung (Fortsetzung) Woher weiß Bob, dass Alice und nicht Eve der Autor von Nachricht x ist? Sei h : P N eine Hashfunktion, die mit extrem hoher Wahrscheinlichkeit eine eindeutige Charakterisierung h(x) einer Nachricht x berechnet. Hashwert h(x) Nachricht x Hashwert h(x) (A) e k2 Nachricht x Hashwert h(x) (B) e k1 Nachricht x Hashwert h(x) (B) d k2 Nachricht x Hashwert h(x) =? Hashwert h(x) (A) d k1 Hashwert h(x) Alice Bob Protokoll zum Verifizieren: 1. Bob entschlüsselt mittels d (B) k 2 die Nachricht und erhält x + y h. 2. Bob berechnet für Nachricht x den Hashwert h(x). 3. Bob berechnet d (A) k 1 (y h ) und vergleicht den Wert mit h(x). WT:V-126 Client Technologies STEIN
41 Bemerkungen: Der Vergleich von digitalen Signaturen mit realen Unterschriften ist gerechtfertigt, da Bob durch Abgleich der Signatur von Alice ihre Identität zu verifizieren sucht. Entscheidender Punkt bei digitalen Signaturen ist die Verhinderung der Trennung von Nachricht und Signatur. Falls Alice und Bob sich nicht kennen, kann digitale Signierung durch Zwischenschaltung eines gemeinsamen Vertrauensgebers, einer sogenannten Zertifizierungsinstanz, geschehen. Tutorial zur Code-Signierung in Java. [Oracle] WT:V-127 Client Technologies STEIN
42 Quellen zum Nachlernen und Nachschlagen im Web Gosling, McGilton. The Java Language Environment. Oracle. Learning the Java Language. docs.oracle.com/javase/tutorial/java/ Oracle. Signing Code and Granting It Permissions. docs.oracle.com/javase/tutorial/security/toolsign/ Oracle. Applets. docs.oracle.com/javase/tutorial/deployment/applet/ Oracle. How to Make Applets. (Swing) docs.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/components/componentlist.html WT:V-128 Client Technologies STEIN
43 Weitere Client-Technologien WT:V-129 Client Technologies STEIN
44 Weitere Client-Technologien Java Web Start [Einordnung] Idee: Realisierung bestimmter Aspekte reiner Web-basierter Software für beliebige Anwendungssoftware. Web-basierte Software: Download und Ausführung auf dem Client per Maus-Click Software zentral und immer aktuell auf dem Server keine Installation und keine Administrationsproblematik auf dem Client Java Web Start [Oracle] : Installation und Ausführung auf dem Client per Maus-Click bei Programmstart Kontaktierung des Servers und evtl. Aktualisierung skalierbare Ausführungsrechte: von Sandbox-gesichert bis unbeschränkt WT:V-130 Client Technologies STEIN
45 Bemerkungen: Entsprechende Technologien von Microsoft sind ActiveX und die Common Language Runtime, CLR. Das Microsoft-Konzept des Ladens und Ausführens von ActiveX-Komponenten ist deutlich weniger restriktiv als das Applet-Konzept. WT:V-131 Client Technologies STEIN
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