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[8134] 2014-07-17_如何阻止下一次心脏出血漏洞

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-17
2014-07-17_如何阻止下一次心脏出血漏洞 如 何 阻 止 下 一 次 心 脏 出 血 漏 洞 I D F _ L a b   F r e e B u f   2 0 1 4 - 0 7 - 1 7 原 文 ： 原 文 ： H o w   t o   P r e v e n t   t h e   n e x t   H e a r t b l e e d . d o c x 翻 译 ： 翻 译 ： 赵 阳 一 、 引 言 一 、 引 言 基 于 O p e n S S L 的 心 脏 出 血 漏 洞 被 认 为 是 C V E - 2 0 1 4 - 0 1 6 0 的 严 重 问 题 ， O p e n S S L 被 广 泛 的 应 用 于 S S L 和 T L S 插 件 上 。 本 文 用 对 心 脏 出 血 漏 洞 的 解 释 来 说 明 这 个 漏 洞 是 怎 么 被 利 用 的 。 本 文 中 研 究 了 抗 心 脏 出 血 漏 洞 及 其 相 似 漏 洞 的 专 用 工 具 和 技 术 。 我 首 先 通 过 简 单 的 测 试 来 分 析 为 什 么 很 多 的 工 具 和 技 术 不 能 发 现 这 些 漏 洞 ， 这 样 可 以 使 我 们 更 能 了 解 到 为 什 么 之 前 的 技 术 不 能 发 现 这 些 漏 洞 。 我 还 要 概 括 总 结 要 点 来 减 少 这 些 的 问 题 。 本 文 不 介 绍 如 何 编 写 安 全 软 件 ， 你 可 以 从 我 的 书 《 S e c u r e   P r o g r a m m i n g   f o r   L i n u x   a n d   U n i x   H O W T O 》 或 是 其 他 的 著 作 中 学 习 到 这 点 ， 本 文 中 认 为 您 能 开 发 软 件 。 我 的 目 的 是 为 了 帮 助 防 止 类 似 漏 洞 的 出 现 ， 从 而 提 高 安 全 软 件 的 开 发 能 力 。 正 如 O r s o n   S c o t t   C a r d ’ s   E n d e r ’ s   G a m e 中 的 虚 幻 人 物 M a z e r   R a c k h a m 所 说 的 “ 这 里 没 有 老 师 ， 只 有 敌 人 … 只 有 在 敌 人 那 里 你 才 能 了 解 到 自 己 的 弱 点 。 ” 让 我 们 来 了 解 这 些 漏 洞 ， 然 后 可 以 避 免 相 似 的 漏 洞 再 次 出 现 。 二 、 为 什 么 这 个 漏 洞 不 能 更 早 的 被 发 现 ？ 二 、 为 什 么 这 个 漏 洞 不 能 更 早 的 被 发 现 ？ 这 个 O p e n S S L 漏 洞 是 由 一 个 很 熟 悉 的 问 题 引 起 的 ， 这 个 关 键 的 问 题 就 是 缓 冲 区 读 溢 出 ， 由 于 不 正 确 的 输 入 导 致 。 这 些 都 是 很 常 见 的 问 题 ， 很 多 的 工 具 是 专 门 用 来 查 找 这 方 面 的 问 题 ， 会 使 用 很 多 工 具 对 O p e n S S L 进 行 定 期 检 查 。 K u p s c h 和 M i l l e r 专 门 查 找 了 心 脏 出 血 漏 洞 ， 在 这 个 漏 洞 被 发 现 之 前 ， 使 用 了 很 多 的 方 法 也 没 有 发 现 这 个 漏 洞 ， 虽 然 很 多 人 和 工 具 都 用 来 查 找 类 似 的 漏 洞 。 他 们 进 一 步 认 识 到 “ 心 脏 出 血 漏 洞 对 当 前 的 辅 助 软 件 提 出 了 重 大 的 挑 战 ， 而 且 我 们 不 知 道 是 否 有 工 具 能 在 这 个 漏 洞 被 发 现 之 前 被 使 用 。 ” 我 会 强 调 一 些 其 它 的 问 题 和 我 自 己 的 一 些 观 点 。 2 . 1   静 态 分 析 静 态 分 析 在 没 有 执 行 这 个 程 序 时 的 静 态 分 析 。 最 常 用 来 寻 找 漏 洞 的 静 态 分 析 工 具 是 s o u r c e   c o d e   w e a k n e s s   a n a l y z e r s ， s o u r c e   c o d e   s e c u r i t y   a n a l y z e r s ,   s t a t i c   a p p l i c a t i o n   s e c u r i t y t e s t i n g ， s t a t i c   a n a l y s i s   c o d e   s c a n n e r s   和   c o d e   w e a k n e s s   a n a l y s i s   t o o l s 。 每 个 源 代 码 分 析 工 具 是 通 过 使 用 类 型 匹 配 的 方 法 来 寻 找 漏 洞 的 。 有 很 多 的 报 告 可 以 评 估 这 些 工 具 。 然 而 ， 在 之 前 的 时 间 里 使 用 静 态 分 析 工 具 没 有 发 现 这 个 漏 洞 ： 1 、 C o v e r i t y ： C o v e r i t y 没 能 在 心 脏 出 血 漏 洞 公 布 之 前 发 现 这 个 漏 洞 。 他 们 正 在 通 过 努 力 来 提 高 他 们 的 工 具 的 质 量 ， 从 而 在 将 来 能 够 发 现 相 似 的 漏 洞 ， 使 用 了 一 些 有 趣 的 新 启 发 方 法 。 2 、 H P / F o r t i f y :   H P / F o r t i f y 已 经 公 布 了 一 些 心 脏 出 血 漏 洞 的 描 述 ， 但 是 我 没 有 任 何 的 证 明 能 说 明 他 们 的 静 态 分 析 工 具 在 漏 洞 公 布 前 就 发 现 了 这 个 漏 洞 ， 在 漏 洞 被 公 布 后 ， 他 们 确 实 是 更 改 了 他 们 的 动 态 测 试 软 件 包 ， 但 是 和 之 前 的 不 同 。 在 专 门 讨 论 这 个 问 题 时 ， 他 们 没 有 证 据 让 我 相 信 他 们 的 工 具 真 的 在 心 脏 出 血 漏 洞 被 公 布 之 前 就 发 现 了 这 个 漏 洞 。 3 、 K l o c w o r k :   K l o c w o r k 在 正 常 的 配 置 下 没 有 能 够 侦 测 到 这 个 漏 洞 。 4 、 G r a m m a t e c h :   G r a m m a t e c h   的 C o d e S o n a r 同 样 没 有 侦 测 到 这 个 漏 洞 。 他 们 也 是 通 过 实 验 来 提 升 能 力 ， 以 便 在 以 后 能 够 发 现 相 似 的 漏 洞 。
最 主 要 的 争 议 就 是 这 些 工 具 都 不 能 保 证 能 够 发 现 所 有 的 漏 洞 ， 甚 至 不 能 保 证 发 现 特 定 类 型 的 漏 洞 。 很 糟 糕 的 是 这 些 术 语 很 混 乱 ， 所 以 我 们 首 先 要 搞 清 这 些 术 语 的 意 思 。 本 文 中 在 分 析 软 件 时 ， 使 用 的 工 具 不 能 找 到 所 有 的 漏 洞 ， 但 是 我 找 到 了 这 个 分 析 软 件 的 不 足 。 在 以 前 的 文 章 中 ， 很 多 人 使 用 u n s o u n d 来 描 述 那 些 不 能 找 到 所 有 漏 洞 的 来 查 找 漏 洞 的 工 具 。 例 如 B e s s e y 等 人 在 分 析 C o v e r i t y 的 静 态 分 析 工 具 ， 并 且 说 ： “ 像 P R E f i x 产 品 ， 我 们 也 使 用 u n s o u n d 。 ” 我 们 的 产 品 并 没 有 证 明 说 这 是 没 有 错 误 的 ， 而 是 尽 我 们 的 能 力 来 发 现 这 些 问 题 。 这 项 研 究 工 作 中 存 在 很 大 的 争 议 ， 虽 然 它 几 乎 已 经 成 为 商 业 软 件 和 研 究 项 目 的 实 际 工 具 基 础 。 一 个 u n s o u n d 术 语 会 导 致 混 乱 ， 因 为 人 们 使 用 p r o g r a m   c h e c k e r s ， 它 使 用 术 语 u n s o u n d 来 代 替 不 同 的 意 思 。 在 一 个 博 客 上 解 释 了 为 什 么 相 同 术 语 会 有 两 种 相 互 矛 盾 意 思 。 “ 大 多 数 的 p r o g r a m   c h e c k e r s 来 证 明 定 律 的 程 序 。 特 别 情 况 下 ， 主 要 的 目 的 是 在 某 个 方 面 来 证 明 程 序 的 正 确 性 。 一 个 定 律 的 证 明 是 来 证 明 这 个 定 律 的 正 确 与 否 … 人 民 在 程 序 检 查 过 程 中 习 惯 了 使 用 这 种 做 法 ， 所 以 他 们 没 有 考 虑 b u g 的 存 在 。 但 是 一 个 b u g 的 发 现 者 不 是 要 证 明 这 个 程 序 是 不 对 的 ， 而 是 用 来 证 明 有 b u g 存 在 ， 使 得 他 们 报 告 了 发 现 的 b u g s ， 它 们 就 都 变 成 了 真 正 的 b u g ， 如 果 没 有 错 误 ， 将 会 忽 略 b u g ， 因 为 他 们 不 能 证 明 是 否 正 确 。 ” 本 文 中 我 使 用 了 N I S T   S A M A T E   S A T E   V   O c k h a m   S o u n d   A n a l y s i s 标 准 来 消 除 混 乱 ， 在 N I S T   S A M A T E 用 语 中 ， 工 具 是 不 能 发 现 所 有 漏 洞 的 ， 从 而 证 明 程 序 是 不 完 备 的 。 下 面 来 说 明 N I S T 是 怎 么 区 分 程 序 的 可 靠 性 和 完 整 性 ： “ 一 个 网 站 的 代 码 可 能 会 出 问 题 ， 一 个 有 b u g 的 网 站 会 有 一 系 列 问 题 ， 这 就 是 说 一 些 输 入 会 导 致 问 题 。 一 个 没 有 b u g 的 网 站 不 会 出 现 一 些 列 问 题 ， 就 是 说 它 是 安 全 的 或 是 没 有 漏 洞 的 … 这 些 可 以 从 一 个 网 站 的 报 告 中 得 知 。 或 者 说 ， 一 个 网 站 有 特 殊 的 问 题 或 是 一 个 网 站 没 有 问 题 … 可 靠 就 意 味 着 每 一 个 发 现 都 是 正 确 的 。 没 有 必 要 使 用 工 具 产 生 每 个 网 站 的 报 告 ； 这 是 完 整 的 。 ” 为 什 么 那 么 多 的 源 代 码 分 析 工 具 是 不 完 整 的 ？ 首 先 ， 大 多 数 的 程 序 语 言 不 是 很 容 易 能 被 分 析 的 。 其 次 ， 大 多 数 的 软 件 使 用 静 态 分 析 工 具 来 分 析 也 是 很 不 简 单 的 。 最 后 ， 完 整 的 分 析 工 具 要 求 更 多 的 人 来 应 用 在 程 序 上 。 相 反 ， 不 完 整 的 分 析 工 具 能 够 立 刻 应 用 到 程 序 上 。 他 们 成 功 的 使 用 启 发 的 方 法 来 鉴 定 漏 洞 和 在 有 限 的 时 间 里 来 完 善 分 析 。 但 是 ， 这 里 会 有 重 要 的 警 告 ： 不 完 整 的 代 码 分 析 工 具 常 常 会 漏 掉 漏 洞 。 心 脏 出 血 漏 洞 是 一 个 鲜 明 的 使 用 不 完 全 的 启 发 方 法 不 能 发 现 的 重 要 漏 洞 的 例 子 ， 不 能 发 现 这 个 重 要 漏 洞 的 最 主 要 原 因 就 是 O p e n S S L 代 码 很 复 杂 ； 多 个 层 次 的 间 接 寻 址 和 超 出 了 工 具 的 分 析 能 力 ， 从 而 不 能 发 现 漏 洞 。 局 限 性 和 深 层 次 存 在 的 原 因 是 C ,   C + + 和 O b j e c t i v e - C 都 很 难 使 用 静 态 分 析 ； 像 指 针 更 难 使 用 静 态 管 理 。 这 并 不 是 意 味 着 静 态 分 析 工 具 就 是 没 用 的 ， 静 态 分 析 工 具 能 够 测 试 软 件 在 大 量 的 输 入 后 的 表 现 ， 工 具 的 启 发 原 理 会 限 制 错 误 报 告 的 出 现 次 数 。 但 是 更 重 要 的 是 不 完 整 的 静 态 分 析 工 具 使 用 了 启 发 原 理 后 ， 在 分 析 大 的 漏 洞 时 会 出 现 错 误 。 2 . 2   动 态 分 析 动 态 分 析 动 态 方 法 就 是 使 用 特 定 的 输 入 来 运 行 一 个 程 序 并 试 着 发 现 漏 洞 。 动 态 分 析 局 限 性 是 它 不 能 使 用 时 间 表 来 测 试 任 何 程 序 。 如 在 一 个 琐 碎 的 程 序 中 加 入 了 6 4 b i t 的 整 数 ， 会 有 2 1 2 8 种 可 能 的 输 入 ， 测 试 这 些 输 入 就 要 使 用 1 3 . 5 十 万 亿 亿 年 的 时 间 。 甚 至 大 规 模 的 并 行 计 算 也 不 能 解 决 这 个 问 题 。 现 实 中 的 程 序 要 比 这 复 杂 的 多 ， 因 此 动 态 方 法 不 能 体 现 一 个 程 序 的 安 全 性 ； 他 们 只 能 显 示 在 测 试 中 存 在 漏 洞 。 但 是 这 并 是 意 味 着 动 态 方 法 就 是 没 有 用 的 。 动 态 方 法 在 提 升 安 全 性 上 是 很 有 用 的 ， 但 是 要 了 解 到 他 们 的 局 限 。 让 我 们 来 分 析 我 们 广 泛 使 用 的 两 种 方 法 ， 但 是 不 能 发 现 心 脏 出 血 漏 洞 ：   m o s t l y - p o s i t i v e 测 试 和 f u z z e r s 。 2 . 2 . 1   m o s t l y - p o s i t i v e 自 动 测 试 套 件 自 动 测 试 套 件 一 个 方 法 是 开 发 一 个 强 大 的 自 动 化 测 试 套 件 。 E r i c   S .   R a y m o n d 和 一 些 其 他 人 在 研 究 心 脏 出 血 漏 洞 时 ， 他 的 表 述 为 ： “ 我 认 为 很 多 人 都 认 为 这 个 测 试 套 件 不 能 很 好 的 工 作 … 我 以 前 学 到 了 尽 量 去 推 进 传 统 方 法 来 完 成 你 不 能 达 到 的 程 度 。 ” 我 同 意 他 的 观 点 ， 一 个 好 的 自 动 化 测 试 套 件 是 很 强 大 的 ， 特 别 是 应 用 于 非 安 全 性 缺 陷 时 。 如 果 你 没 有 或 是 开 发 一 个 ， 就 完 全 的 停 止 ， 我 们 表 示 同 意 。 但 是 ， 测 试 套 件 能 否 发 现 心 脏 出 血 漏 洞 要 依 靠 你 是 怎 么 开 发 的 这 个 套 件 。 很 多 的 开 发 人 员 都 开 发 了 测 试 套 件 ， 这 个 套 件 主 要 是 我 说 的 “ m o s t l y - p o s i t i v e ” 测 试 套 件 ， 它 可 能 不 能 发 现 心 脏 出 血 漏 洞 。 后 面 我 将 会 讨 论 n e g a t i v e 测 试 ， 这 种 测 试 方 法 可 能 会 有
作 用 ， 但 是 我 们 要 知 道 为 什 么 一 般 的 测 试 方 法 不 能 做 到 。 很 多 的 开 发 者 和 组 织 者 专 门 测 试 了 正 确 的 输 入 时 会 发 生 什 么 。 当 你 这 样 思 考 时 就 更 有 意 义 ； 一 般 的 使 用 者 都 会 抱 怨 在 正 确 的 输 入 时 是 否 会 没 有 正 确 的 输 出 ， 并 且 大 多 数 的 使 用 者 不 会 测 试 在 不 正 确 的 输 入 时 程 序 会 有 什 么 结 果 。 如 果 你 的 目 的 是 很 快 的 分 辨 出 问 题 ， 在 大 多 数 的 情 况 下 ， 在 正 确 的 输 入 时 人 们 会 努 力 控 制 能 够 预 测 的 错 误 条 件 。 很 多 的 开 发 人 员 不 能 思 考 到 当 入 侵 者 发 送 精 心 设 计 的 输 入 来 利 用 程 序 时 会 发 生 什 么 。 我 会 使 用 m o s t l y - p o s i t i v e 测 试 套 件 的 方 法 来 测 试 在 正 确 的 输 入 时 会 发 生 什 么 。 不 幸 运 的 是 ， 在 很 大 程 度 上 ， 今 天 的 软 件 入 侵 测 试 套 件 都 是 m o s t l y - p o s i t i v e 。 都 在 关 注 开 发 m o s t l y - p o s i t i v e 测 试 套 件 的 测 试 。 1 、 T e s t - d r i v e n   d e v e l o p m e n t ( T T D ) 是 一 个 软 件 开 发 过 程 ， “ 开 发 者 写 了 一 个 自 动 测 试 工 具 来 提 升 和 增 加 新 的 功 能 ， 之 后 使 用 最 少 数 量 的 代 码 来 通 过 测 试 ， 和 最 终 生 成 新 的 代 码 的 接 受 标 准 。 ” 通 常 情 况 下 这 些 测 试 是 用 描 述 一 个 新 功 能 要 做 什 么 ， 而 不 是 他 们 不 能 做 什 么 。 2 、 当 很 多 的 标 准 链 接 在 一 起 ， 交 互 式 测 试 就 会 决 定 他 们 是 否 能 够 链 接 和 分 享 数 据 。 交 互 式 测 试 能 够 很 好 的 帮 助 开 发 者 来 提 高 一 个 协 议 标 准 。 但 是 其 他 的 实 施 方 法 也 能 遵 守 这 个 规 则 ， 其 他 的 实 施 方 法 不 能 够 完 成 “ 什 么 不 发 生 ” 的 测 试 。 m o s t l y - p o s i t i v e 测 试 实 际 上 对 于 安 全 软 件 来 说 是 没 有 用 的 。 m o s t l y - p o s i t i v e 测 试 一 般 不 能 测 试 正 确 的 事 物 。 对 于 心 脏 出 血 攻 击 和 其 他 的 攻 击 ， 攻 击 者 发 送 数 据 用 不 是 平 时 用 的 格 式 。 T T D 和 交 互 式 测 试 都 是 好 工 具 … 但 是 你 需 要 加 强 他 们 来 改 善 安 全 软 件 。 代 码 覆 盖 工 具 对 漏 洞 的 发 现 没 有 任 何 的 帮 助 。 一 个 开 发 者 可 能 会 运 行 代 码 覆 盖 工 具 来 看 下 哪 些 程 序 没 有 被 测 试 ， 之 后 增 加 测 试 来 达 到 大 部 分 的 代 码 被 测 试 。 当 测 试 套 件 测 试 了 8 0 % - 9 0 % 的 代 码 时 ， 很 多 人 会 很 高 兴 ； 一 般 很 少 会 达 到 1 0 0 % 的 覆 盖 。 测 试 覆 盖 工 具 有 某 种 安 全 价 值 ， 例 如 ， 他 们 有 时 能 够 侦 测 到 等 待 出 发 者 的 恶 意 软 件 ， 他 们 也 能 够 核 查 是 否 有 特 别 的 程 序 能 够 正 确 的 运 行 。 但 是 使 用 典 型 的 代 码 覆 盖 工 具 测 试 到 1 0 0 % 的 覆 盖 ， 不 能 对 抗 心 脏 出 血 漏 洞 。 心 脏 出 血 漏 洞 缺 少 恰 当 的 输 入 验 证 。 基 本 上 ， 一 个 代 码 覆 盖 工 具 不 能 注 意 到 丢 失 的 代 码 ； 只 能 注 意 到 没 有 测 试 的 代 码 。 我 要 说 在 O p e n S S L 里 也 不 会 有 例 外 出 现 ， 又 如 在 苹 果 的 i O S 设 备 上 运 行 S S L / T L S 得 到 了 错 误 的 结 果 时 ， 也 能 通 过 m o s t l y - p o s i t i v e 来 证 实 它 的 测 试 。 在 这 个 漏 洞 中 ， S S L / T L S 库 接 受 了 有 效 的 证 明 。 然 而 ， 没 有 人 验 证 这 个 库 能 拒 绝 某 些 无 用 的 验 证 。 如 果 你 只 是 测 试 是 否 有 效 的 数 据 会 产 生 有 效 的 结 果 ， 你 就 不 能 发 现 安 全 漏 洞 ， 因 为 大 多 数 的 攻 击 都 是 在 基 于 程 序 没 有 准 备 好 的 时 候 输 入 。 如 果 你 开 发 的 套 件 能 使 用 我 在 下 面 描 述 的 方 法 ， 你 能 够 通 过 一 个 好 的 测 试 套 件 来 发 现 这 个 漏 洞 。 首 先 ， 让 我 们 来 研 究 f u z z i n g 。 2 . 2 . 2   F u z z e r s   和 和 f u z z 测 试 测 试 F u z z 测 试 是 一 个 随 机 输 入 ， 之 后 发 送 到 程 序 测 试 去 看 是 否 出 现 不 渴 望 的 过 程 。 进 行 f u z z 测 试 的 软 件 叫 F u z z e r s 。 F u z z 测 试 同 传 统 的 测 试 不 同 ， 在 传 统 的 测 试 过 程 中 ， 你 会 有 一 个 给 定 的 输 入 组 ， 并 且 你 知 道 每 个 输 入 对 应 的 输 出 情 况 。 传 统 测 试 会 随 着 测 试 数 据 的 增 加 而 变 得 更 复 杂 ， 因 为 你 要 预 测 渴 望 的 输 出 结 果 。 决 定 输 出 想 要 的 输 出 结 果 是 一 个 O r a c l e 机 制 。 使 用 一 个 O r a c l e 的 数 据 作 为 输 入 的 问 题 被 叫 做 O r a c l e   p r o b l e m 。 F u z z 测 试 处 理 不 同 的 O r a c l e   p r o b l e m ， 因 为 它 只 是 在 试 图 侦 探 能 使 程 序 崩 溃 的 问 题 。 这 就 是 使 它 在 F u z z 测 试 中 输 入 更 多 的 测 试 数 据 ， 即 使 输 出 测 试 更 不 准 确 。 F u z z i n g 测 试 方 法 是 1 9 8 8 年 B a r t o n   M i l l e r 在 U n i v e r s i t y   o f   W i s c o n s i n 开 发 的 。 在 h t t p : / / p a g e s . c s . w i s c . e d u / ~ b a r t / f u z z / 上 有 更 多 的 有 关 f u z z 测 试 的 信 息 。 F u z z e r s 经 常 用 来 发 现 安 全 漏 洞 ， 因 为 他 们 能 够 测 试 大 量 不 可 想 象 的 输 入 。 特 别 是 ， F u z z e r s 常 用 来 发 现 输 入 验 证 的 问 题 ， 心 脏 出 血 漏 洞 就 是 在 输 入 验 证 错 误 的 基 础 上 产 生 的 。 但 是 典 型 的 F u z z e r s 不 能 发 现 心 脏 出 血 漏 洞 ， 因 为 ： 1 、 心 脏 出 血 漏 洞 是 由 于 缓 冲 区 读 入 溢 出 ， 而 不 是 缓 冲 区 写 入 溢 出 的 漏 洞 。 大 多 数 的 F u z z e r s 只 是 发 送 大 量 的 数 据 和 寻 找 程 序 的 崩 溃 。 但 是 ， 当 缓 冲 区 写 入 溢 出 常 常 会 导 致 崩 溃 ， 缓 冲 区 写 入 溢 出 在 正 常 的 环 境 里 是 不 会 崩 溃 的 。 在 F u z z i n g 过 程 中 ， 甚 至 会 使 用 一 些 对 策 来 解 决 写 入 溢 出 ， 而 不 是 读 入 溢 出 ， 如 c a n a r y - b a s e d 保 护 方 法 和 非 执 行 堆 栈 。 可 靠 性 不 是 很 大 的 问 题 ， 因 为 存 在 方 法 是 出 入 溢 出 导 致 崩 溃 ， 或 使 用 其 他 的 测 试 工 具 来 测 试 … 这 会 给 我 们 带 来 第 二 个 问 题 。
2 、 O p e n S S L 包 括 它 的 内 存 分 配 路 径 ， 并 且 除 非 使 用 特 别 的 调 试 方 法 ， 不 然 我 们 会 经 常 使 用 他 们 。 更 糟 糕 的 是 这 些 特 别 的 方 法 不 能 正 常 工 作 。 特 别 是 ， O p e n S S L 使 用 它 自 身 的 应 用 程 序 管 理 缓 存 来 提 高 性 能 时 ， 而 不 是 简 单 的 依 靠 内 存 管 理 路 径 。 这 种 应 用 程 序 管 理 缓 存 可 以 阻 止 许 多 典 型 的 缓 存 例 程 ， 包 括 测 试 工 具 如 e l e c t r i c   f e n c e 、 v a l g r i n d 和 a d d r e s s   s a n i t i z e r 。 这 就 意 味 着 使 用 f u z z 测 试 来 测 试 缓 存 的 路 径 问 题 时 ， 测 试 会 忽 略 一 些 特 殊 的 情 况 。 因 为 加 密 技 术 能 在 很 大 程 度 上 减 少 f u z z 测 试 的 无 效 性 ， 除 非 f u z z e r 有 密 码 和 专 门 用 来 袭 击 的 密 码 库 。 有 一 些 f u z z i n g 不 能 在 O p e n S S L 和 一 些 密 码 库 下 严 格 执 行 的 推 测 应 该 是 正 确 的 ， 然 而 ， 没 有 什 么 能 阻 止 密 码 被 f u z z e r s 获 取 。 除 此 之 外 ， 心 脏 出 血 漏 洞 甚 至 在 没 有 密 码 的 情 况 下 被 发 现 。 因 此 ， 就 是 在 读 出 溢 出 和 O p e n S S L 使 用 自 身 的 内 存 缓 存 分 配 路 径 的 联 合 使 用 时 ， 使 f u z z i n g 变 的 无 效 。 三 、 用 什 么 来 对 抗 类 似 心 脏 出 血 的 漏 洞 ？ 三 、 用 什 么 来 对 抗 类 似 心 脏 出 血 的 漏 洞 ？ 这 里 有 部 分 在 先 前 可 以 对 抗 心 脏 出 血 漏 洞 的 软 件 和 工 具 ， 我 会 特 别 的 介 绍 一 些 好 用 并 且 免 费 的 自 由 开 源 、 源 代 码 软 件 。 首 先 是 一 些 说 明 ： 不 要 只 用 一 种 工 具 或 一 种 技 术 来 开 发 安 全 软 件 。 开 发 安 全 软 件 要 集 合 很 多 的 方 法 ， 最 开 始 要 知 道 怎 么 开 发 安 全 软 件 。 大 多 数 的 组 织 最 初 是 使 用 简 洁 清 晰 的 方 法 来 开 发 安 全 软 件 ， 启 用 和 注 意 编 辑 器 的 警 告 标 志 ， 使 用 源 代 码 弱 点 分 析 工 具 ， 让 多 人 进 行 研 究 ， 运 行 f u z z e r s ， 使 用 大 量 的 自 动 入 侵 工 具 套 件 。 如 果 你 只 是 使 用 一 种 技 术 ， 你 只 能 对 抗 上 一 次 攻 击 而 不 是 这 次 。 例 如 ， 会 大 量 的 忽 略 掉 警 告 标 志 ， 即 使 是 警 告 标 志 不 能 发 现 心 脏 出 血 。 那 就 是 说 ， 当 攻 击 成 功 时 ， 最 重 要 的 是 怎 么 完 善 软 件 ， 攻 击 者 可 能 如 使 用 一 样 的 方 法 来 入 侵 软 件 。 更 好 的 改 进 也 能 对 抗 其 他 的 攻 击 。 这 不 存 在 一 种 类 型 的 工 具 和 技 术 的 列 表 ， 不 同 的 工 具 有 不 同 的 用 途 。 可 以 在 [ B A H 2 0 0 9 ]   [ N I S T ] 上 了 解 更 多 关 于 各 个 类 型 的 工 具 和 技 术 。 我 创 建 了 这 个 特 别 的 列 表 ， 但 是 我 要 尽 量 清 楚 我 的 意 思 。 先 前 没 有 一 个 明 确 和 完 整 的 用 来 发 现 心 脏 出 血 漏 洞 的 工 具 和 技 术 的 列 表 ， 我 很 想 做 一 个 ， 我 希 望 得 到 更 好 的 建 议 。 以 上 是 一 些 说 明 ， 先 前 是 什 么 在 对 抗 这 个 漏 洞 的 ， 为 了 完 成 这 个 ， 我 已 经 大 致 的 完 成 了 这 个 列 表 ， 用 最 简 单 的 方 式 介 绍 他 们 。 这 是 最 粗 略 的 ， 会 有 一 些 问 题 ； 欢 迎 来 改 进 。 使 用 更 多 的 方 法 来 对 抗 其 他 类 似 漏 洞 ， 不 只 是 心 脏 出 血 。 使 用 动 态 和 静 态 分 析 法 来 识 别 在 括 号 里 的 副 标 题 。 3 . 1   使 用 使 用 n e g a t i v e 测 试 （ 动 态 分 析 ） 测 试 （ 动 态 分 析 ） n e g a t i v e 测 试 会 得 到 错 误 的 结 果 。 例 如 ， 对 于 一 个 设 置 了 密 码 的 系 统 来 说 ， 在 知 道 有 效 的 用 户 名 和 密 码 时 ， 要 通 过 很 多 次 的 回 归 测 试 才 能 登 录 成 果 。 n e g a t i v e 测 试 会 显 示 很 多 无 用 的 用 户 名 和 密 码 ， 其 他 的 无 效 的 输 入 会 阻 止 用 户 登 录 。 通 过 n e g a t i v e 测 试 方 法 创 建 了 一 系 列 的 使 用 错 误 输 入 的 测 试 。 我 指 的 是 每 个 类 型 的 输 入 ， 因 为 不 能 测 试 每 一 个 输 入 ， 在 动 态 测 试 中 能 得 到 解 释 。 在 回 归 测 试 工 件 中 要 包 含 无 效 数 值 来 测 试 每 一 个 输 入 ， 每 个 状 态 / 协 议 转 换 ， 每 个 使 用 说 明 书 等 等 。 这 就 会 立 刻 发 现 心 脏 出 血 漏 洞 ， 因 为 心 脏 出 血 漏 洞 包 含 一 个 不 正 确 数 据 的 长 数 值 。 这 也 会 发 现 其 他 类 似 C V E - 2 0 1 4 - 1 2 6 6 的 错 误 ， 如 在 苹 果 i O S 上 使 用 S S L / T L S 会 得 到 的 错 误 。 在 C V E - 2 0 1 4 - 1 2 6 6 中 ， i O S 存 在 接 受 无 效 认 证 的 问 题 。 很 多 的 测 试 中 存 在 有 效 的 认 证 … 但 是 ， 没 有 足 够 的 测 试 来 测 试 无 效 的 认 证 。 在 大 多 数 情 况 下 只 有 n e g a t i v e 测 试 对 安 全 还 有 点 用 途 ， 之 前 ， 我 注 意 到 重 要 的 是 如 何 创 建 测 试 套 件 。 对 于 阅 读 本 文 来 说 是 明 显 的 ， 特 别 是 ， 当 我 怀 疑 E r i c   S .   R a y m o n d 在 讨 论 测 试 的 优 势 时 使 用 这 些 类 型 的 测 试 。 但 是 这 对 于 软 件 的 开 发 者 来 说 是 明 显 的 ， 大 多 数 的 开 发 者 和 组 织 者 都 是 在 使 用 m o s t l y - p o s i t i v e   t e s t 套 件 。 很 多 的 开 发 者 很 难 像 攻 击 者 一 样 的 思 考 ， 只 是 错 误 的 通 过 广 泛 的 测 试 不 可 能 发 现 的 原 因 。 通 过 n e g a t i v e 测 试 的 就 是 起 初 的 半 自 动 的 过 程 ， 您 可 以 开 发 出 可 以 执 行 计 算 机 可 处 理 的 规 范 ， 并 生 成 大 量 测 试 结 果 的 工 具 … 之 后 看 看 是 否 可 以 控 制 它 。 另 一 个 使 用 n e g a t i v e 测 试 的 重 要 条 件 就 是 是 否 有 一 个 标 准 ， 可 能 合 作 开 发 一 个 独 立 的 普 通 测 试 工 件 作 为 F L O S S 项 目 。 之 后 可
以 通 过 快 速 测 试 所 有 当 前 和 以 后 要 执 行 的 方 法 ， 并 且 阻 止 使 用 者 遇 到 问 题 。 我 强 烈 的 推 荐 使 用 S S L / T L S 协 议 开 发 一 般 目 的 测 试 工 件 ； 不 然 会 减 少 效 果 ， 这 会 增 加 应 用 的 安 全 性 。 单 独 的 应 用 也 需 要 使 用 附 加 测 试 来 补 充 单 一 测 试 ， 但 是 一 般 的 大 测 试 套 件 是 很 有 用 的 。 软 件 测 试 是 一 个 完 整 的 领 域 。 存 在 着 不 同 类 型 的 测 试 方 法 和 测 试 范 围 标 准 。 我 只 能 在 本 文 中 总 结 测 试 。 更 一 般 的 信 息 可 以 看 下 P a u l   A m m a n n   a n d   J e f f   O f f u t t   的 I n t r o d u c t i o n   t o   S o f t w a r e   T e s t i n g 。 但 是 要 理 解 这 个 ： 只 用 使 用 有 效 的 输 入 来 测 试 来 发 现 这 多 的 问 题 ， 如 心 脏 出 血 漏 洞 。 我 不 知 道 在 整 个 n e g a t i v e 测 试 中 依 靠 什 么 ， 或 是 其 他 什 么 单 独 的 技 术 ， 对 于 安 全 来 说 。 动 态 的 方 法 很 自 然 ， 在 真 实 输 入 空 间 只 能 测 试 一 个 微 不 足 道 的 部 分 。 但 是 这 种 方 法 很 容 易 发 现 安 全 漏 洞 。 3 . 2   地 址 核 对 和 标 准 内 存 分 配 在 地 址 核 对 和 标 准 内 存 分 配 在 f u z z i n g 不 幸 运 的 是 一 般 的 f u z z 测 试 方 法 在 这 种 情 况 下 是 不 能 很 好 使 用 ， 但 是 我 们 可 以 学 习 简 单 的 过 程 。 如 果 可 以 使 f u z z i n g 对 一 系 列 的 地 址 进 行 有 效 果 的 、 容 易 的 核 对 和 使 用 。 这 种 类 型 的 工 具 能 侦 测 到 在 执 行 过 程 中 读 溢 出 和 加 写 溢 出 ， 并 且 常 常 发 现 其 他 的 存 储 问 题 。 许 多 的 工 具 能 够 完 成 对 地 址 的 核 对 ； 每 一 种 工 具 都 有 两 面 性 。 但 是 ， 如 果 你 没 有 使 用 其 他 的 什 么 工 具 ， 我 强 烈 的 建 议 你 尝 试 下 a d d r e s s   s a n i t i z e r 。 a d d r e s s   s a n i t i z e r 简 单 有 效 ； 它 只 是 一 个 在 L L V M / c l a n g 和 g c c 中 建 立 的 附 加 的 标 志 。 a d d r e s s   s a n i t i z e r 没 有 什 么 神 奇 的 ； 它 只 是 擅 长 侦 测 缓 冲 区 的 读 写 溢 出 问 题 ， 释 放 后 使 用 或 是 双 重 释 放 。 它 也 能 侦 测 到 u s e - a f t e r - r e t u r n 和 存 储 泄 漏 。 它 不 能 发 现 所 有 的 存 储 问 题 ， 但 是 这 是 一 个 很 好 的 工 具 。 它 的 表 现 超 出 平 均 的 7 3 % ， 使 用 2 x - 4 x 的 存 储 。 这 种 表 现 一 般 和 测 试 环 境 是 无 关 ， 在 侦 测 这 些 问 题 时 它 很 少 被 提 到 ， 在 测 试 过 程 中 C h r o m i u m 和 F i r e f o x 网 页 浏 览 器 都 使 用 的 a d d r e s s   s a n i t i z e r 。 要 了 解 更 多 可 以 去 看 U S E N I X   2 0 1 2 或 是 a d d r e s s   s a n i t i z e r 网 页 。 还 有 其 他 的 工 具 能 够 侦 测 内 存 的 使 用 和 分 配 地 址 的 问 题 。 很 多 人 使 用 g u a r d   p a g e s 来 检 测 读 和 写 在 缓 存 。 V a l g r i n d 被 广 泛 使 用 和 广 受 欢 迎 ； v a l g r i n d 在 检 测 内 存 时 能 发 现 很 多 的 问 题 包 括 在 堆 栈 中 读 溢 出 。 另 一 个 广 泛 使 用 的 工 具 是 e l e c t r i c   f e n c e 。 在 运 行 不 同 的 f u z z e r 时 可 以 使 用 不 同 的 工 具 。 一 般 情 况 下 ， 使 用 f u z z 测 试 时 你 必 须 打 开 你 能 打 开 的 所 有 的 探 测 设 备 。 第 一 个 f u z z e r 侦 测 时 使 用 这 种 机 制 “ 没 有 改 变 的 程 序 崩 溃 或 是 死 掉 ？ ” 并 且 很 多 的 f u z z e r 还 只 能 做 这 个 。 你 必 须 要 加 强 程 序 的 访 问 ， 并 且 要 开 发 尽 可 能 多 的 访 问 。 你 可 以 增 加 额 外 的 核 对 来 确 保 中 间 和 最 终 程 序 语 句 的 正 确 。 要 不 是 心 脏 出 血 漏 洞 的 出 现 ， 你 至 少 应 该 打 开 无 效 的 内 存 访 问 探 测 器 ， 如 a d d r e s s   s a n i t i z e r 。 许 多 的 工 具 包 括 a d d r e s s   s a n i t i z e r 和 基 于 程 序 的 g u a r d   p a g e ， 要 求 这 些 程 序 具 有 测 试 正 常 分 配 和 释 放 内 存 的 能 力 。 特 别 是 ， 程 序 没 有 必 要 使 用 符 合 分 派 准 测 的 机 制 。 至 少 ， 这 个 程 序 应 该 可 以 轻 松 地 使 用 正 常 分 配 方 法 用 于 f u z z 测 试 。 一 个 相 对 的 方 法 是 c o n c o l i c 测 试 ， C R E S T 就 是 一 个 基 于 C 的 c o n c o l i c 测 试 的 自 动 测 试 过 程 工 具 。 但 是 C R E S T 目 前 只 能 用 于 象 征 性 为 线 性 整 数 的 运 算 ， 所 以 它 能 在 这 种 情 况 下 工 作 。 更 一 般 的 是 现 在 的 c o n c o l i c 测 试 工 具 不 可 能 发 现 心 脏 出 血 漏 洞 。 如 果 哪 个 人 说 他 确 认 c o n c o l i c 测 试 发 现 了 心 脏 出 血 漏 洞 ， 请 让 我 知 道 。 大 家 一 直 都 在 为 f u z z e r s 是 否 比 n e g a t i v e 测 试 复 杂 而 争 论 不 休 ， 但 是 这 只 是 我 的 推 理 。 n e g a t i v e 测 试 的 一 个 优 点 是 它 很 容 易 入 手 ； 假 设 你 已 经 有 了 一 个 测 试 套 件 ， 你 就 可 以 开 始 n e g a t i v e 测 试 。 更 重 要 的 是 n e g a t i v e 测 试 能 快 速 给 出 一 个 模 糊 导 致 问 题 的 答 案 ， 他 们 要 求 计 算 能 力 很 少 的 开 发 者 使 用 每 一 种 方 法 来 获 得 重 复 测 试 套 件 。 相 反 ， f u z z 测 试 要 求 更 好 的 计 算 能 力 和 对 结 果 的 解 释 ； 计 算 能 力 不 算 什 么 ， 这 会 影 响 到 对 开 发 者 的 反 馈 速 度 。 一 个 潜 在 的 更 快 n e g a t i v e 测 试 的 反 馈 能 够 是 开 发 者 更 快 的 实 现 检 测 和 修 复 ； 今 天 最 大 的 问 题 就 是 开 发 者 的 时 间 ， 而 不 是 计 算 时 间 ； 一 个 最 好 的 机 制 能 减 少 开 发 过 程 的 复 杂 度 。 你 也 可 以 在 某 个 特 定 的 协 议 下 ， 使 用 n e g a t i v e 测 试 套 件 ； 你 能 够 在 每 个 测 试 设 备 和 实 施 方 法 中 轻 松 的 重 新 使 用 测 试 套 件 。 当 然 ， 这 不 存 在 什 么 冲 突 ； 最 好 使 用 f u z z 测 试 和 n e g a t i v e 测 试 两 种 方 法 。 3 . 3   编 辑 内 存 分 配 标 准 和 使 用 编 辑 内 存 分 配 标 准 和 使 用 a d d r e s s   g u a r d 或 是 或 是 s a n i t i z e r
如 果 在 对 抗 来 自 潜 在 的 漏 洞 攻 击 ， 在 未 知 的 环 境 里 你 现 在 就 要 使 用 一 个 程 序 怎 么 办 呢 ？ 一 个 方 法 就 是 使 用 侦 测 在 分 配 的 内 存 的 最 后 区 域 来 实 现 读 的 机 制 ， 但 是 使 用 这 种 方 法 你 不 能 改 变 测 试 怎 么 运 行 ； 这 个 观 点 就 是 你 实 际 上 用 的 在 一 个 分 配 要 求 下 的 多 重 分 配 机 制 。 存 在 运 行 时 间 侦 测 漏 洞 的 多 种 机 制 ； 这 就 是 一 些 例 子 ： 1 、 A d d r e s s   s a n i t i z e r 。 你 要 重 复 调 试 一 个 程 序 时 可 以 使 用 它 。 在 L L V M / c l a n g 和 g c c 编 辑 器 上 A d d r e s s   s a n i t i z e r 就 是 一 个 标 志 ， 这 相 对 与 C 程 序 的 软 件 简 单 的 多 ， 这 占 了 平 均 运 行 的 7 3 % ， 和 2 x - 4 x 的 存 储 。 这 不 是 你 想 只 能 手 机 上 做 的 ， 很 多 繁 忙 的 网 站 不 欢 迎 这 些 。 现 在 的 计 算 机 比 过 去 的 有 更 好 的 能 力 和 存 储 ， 一 些 环 境 中 就 会 被 接 受 … 这 就 是 你 能 够 立 刻 对 抗 未 知 攻 击 的 可 能 性 。 A d d r e s s   s a n i t i z e r 在 侦 测 一 长 系 列 潜 在 问 题 上 很 有 作 用 ， 包 括 大 量 无 效 的 缓 冲 区 访 问 。 A d d r e s s   s a n i t i z e 不 是 在 所 有 的 编 辑 器 里 都 无 效 ； 这 要 在 其 他 的 如 C ,   C + + ,   和 O b j e c t i v e - C 编 辑 器 中 来 添 加 它 。 2 、 I n t e l   M e m o r y   P r o t e c t i o n   E x t e n s i o n s 。 M P X 新 增 了 叫 边 界 寄 存 器 的 寄 存 器 来 控 制 指 针 的 边 界 ， 使 用 新 的 指 令 来 运 行 和 使 用 边 界 。 M P X 使 用 S k y l a k e 架 构 ， 但 是 在 2 0 1 4 年 这 些 C P U 不 能 和 公 众 见 面 。 这 要 更 长 的 时 间 被 广 泛 的 得 到 使 用 ， 那 不 能 组 成 n o n - I n t e l 系 统 。 3 、 内 存 分 配 保 护 页 面 。 一 些 系 统 内 存 分 配 能 够 在 分 配 一 个 用 来 组 织 读 和 写 的 内 存 后 ， 添 加 一 个 未 定 的 保 护 页 面 。 这 些 能 否 会 禁 止 和 阻 止 心 脏 出 血 漏 洞 ， 这 些 取 决 于 它 是 如 何 实 施 的 。 O p e n B S D 的 m a l l o c 的 实 施 支 持 保 护 界 面 。 在 O p e n B S D 中 ， G 选 项 会 导 致 “ 使 用 保 护 页 面 后 的 每 个 页 面 分 配 到 的 数 据 大 小 过 大 ， 这 些 会 导 致 访 问 错 误 。 ” 这 会 与 P 选 项 进 行 组 合 来 移 动 一 个 页 面 内 的 分 配 。 O p e n B S D 机 制 可 以 启 动 特 定 的 程 序 ， 甚 至 是 特 定 的 默 认 情 况 下 ， 在 整 个 系 统 中 启 动 ， 这 样 就 可 以 在 更 多 的 环 境 下 得 到 保 护 。 O p e n B S D 的 m a l l o c 机 制 有 一 个 弱 点 ： 即 使 开 启 G 和 P 两 个 启 动 项 ， 少 量 的 分 配 不 会 立 刻 完 成 保 护 页 面 。 如 果 O p e n B S D 的 保 护 界 面 机 制 能 够 在 较 少 量 的 分 配 后 立 刻 插 入 一 个 保 护 页 面 ， 我 认 为 会 更 好 ， 即 使 这 可 能 会 对 速 度 和 内 存 大 小 有 很 大 的 影 响 。 但 是 即 使 是 这 样 ， 开 启 G 和 P 就 意 味 着 所 有 大 于 半 页 的 分 配 会 立 刻 跟 随 一 个 保 护 页 面 ， 并 且 分 配 一 个 半 页 或 是 更 少 将 会 泄 漏 半 页 。 这 就 会 明 显 的 减 少 泄 漏 规 模 ， 相 比 于 原 来 心 脏 出 血 漏 洞 攻 击 时 泄 露 的 6 4 K 。 内 存 分 配 必 须 要 对 齐 ， 所 以 保 护 页 面 可 能 泄 漏 一 些 字 节 的 信 息 ， 这 就 取 决 于 如 何 实 施 的 。 我 怀 疑 A d d r e s s   s a n i t i z e r 要 比 增 加 保 护 页 面 的 分 配 快 ， 但 是 添 加 保 护 页 面 不 要 求 更 多 的 程 序 来 进 行 重 新 编 译 ， 这 就 是 它 的 优 势 。 不 幸 运 的 是 G U N 的 l i b c 中 m a l l o c 不 能 有 附 加 的 这 些 功 能 。 当 然 ， 这 种 方 法 假 设 你 有 一 个 能 启 动 （ 1 ） 的 内 存 保 护 机 制 和 （ 2 ） 内 存 保 护 机 制 也 会 在 这 种 机 制 下 工 作 。 很 多 的 机 制 可 以 对 抗 缓 存 写 溢 出 ， 不 是 缓 存 读 溢 出 ， 心 脏 出 血 漏 洞 就 利 用 了 读 溢 出 。 例 如 ： G U N 的 l i b c 中 的 m a l l o c （ ） 可 以 选 择 M A L L O C _ C H E C K _ 。 这 就 是 防 止 写 溢 出 的 方 法 ， 但 是 我 不 认 为 它 能 对 抗 类 似 心 脏 出 血 的 读 溢 出 。 同 样 ， D m a l l o c ’ s   f e n c e - p o s t 检 测 “ 在 程 序 从 这 个 区 域 中 读 取 时 不 能 注 意 到 ， 只 有 在 写 入 时 才 会 有 通 知 。 ” 我 觉 得 G U N 的 l i b c 和 一 些 类 似 的 运 行 过 程 中 也 要 增 加 类 似 O p e n B S D 的 m a l l o c 的 保 护 页 面 机 制 ， 从 而 对 抗 读 溢 出 。 这 是 一 个 可 以 减 少 伤 害 的 方 法 ， 而 不 是 一 个 消 除 个 问 题 的 办 法 。 从 安 全 的 角 度 来 看 这 种 方 法 把 缺 少 保 密 变 成 了 缺 少 实 用 。 然 而 在 很 多 的 情 况 下 这 是 一 个 很 好 的 协 议 。 一 旦 受 到 攻 击 ， 这 个 方 法 就 会 使 问 题 变 成 可 视 化 的 ， 一 旦 问 题 可 视 化 后 就 变 的 很 好 改 正 了 。 这 个 方 法 很 容 易 和 h o n e y p o t 或 h o n e y n e t 联 系 在 一 起 。 在 h o n e y p o t 或 h o n e y n e t 系 统 上 设 置 这 些 硬 化 的 方 法 。 如 果 攻 击 者 试 图 破 坏 软 件 ， 这 个 软 件 不 会 崩 溃 ， 并 且 会 记 录 下 攻 击 者 的 重 要 日 志 和 追 踪 记 录 。 F o r e n s i c s 就 会 侦 测 到 一 些 专 门 利 用 一 日 0 攻 击 。 我 认 为 通 过 一 些 日 志 记 录 结 合 入 侵 侦 测 系 统 来 进 行 追 踪 ； 在 硬 化 密 码 库 中 发 生 了 崩 溃 ， 就 会 特 意 的 记 录 下 。 这 就 会 使 普 遍 的 侦 测 利 用 一 日 0 攻 击 更 加 的 容 易 。 分 布 核 心 基 础 设 施 组 织 和 在 互 联 网 上 其 他 组 织 都 可 以 建 立 这 些 类 保 护 我 们 。 虽 然 这 种 方 法 并 不 能 完 全 解 决 这 个 问 题 ， 但 是 他 能 提 供 一 个 有 力 的 缓 解 功 能 。 一 些 发 行 者 或 组 织 可 能 需 要 在 特 定 情 况 下 使 用 这 些 措 施 ， 或 至 少 使 这 些 措 施 变 得 更 容 易 。 修 改 代 码 不 会 很 复 杂 ， 并 且 重 新 编 译 也 是 很 简 单 的 。 不 过 ， 在 很 多 的 设 备 上 性 能 的 欠 佳 都 体 现 的 很 显 著 ， 可 能 是 你 失 去 了 硬 件 后 的 性 能 。 特 别 是 在 使 用 A d d r e s s   s a n i t i z e r 时 ， 你 会 失 去 一 半 的 速 度 。 因 此 ， 我 指 望 使 用 这 种 复 杂 的 解 决 方 法 ， 就 要 考 虑 到 硬 件 的 消 耗 。 在 很 多 的 情 况 下 ， 会 影 响 到 运 行 ， 在 智 能 手 机 上 就 会 降 低 运 行 速 度 和 电 池 的 寿 命 ， 对 于 当 前 流 行 的 服 务 器 的 话 ， 也 会 减 慢 反 应 速 度 和 增 加 电 量 的 消 耗 。 如 果 将 来 的 C P U 能 支 持 A d d r e s s   s a n i t i z e r ， 对 速 度 的 影 响 就 会 显 著 的 降 低 了 。 我 希 望 C P U 制 造 商 能 考 虑 下 这 点 。
3 . 4   关 注 各 个 领 域 的 手 动 检 测 验 证 关 注 各 个 领 域 的 手 动 检 测 验 证 漏 洞 的 代 码 是 人 为 审 查 的 ， 显 然 只 有 一 个 人 来 审 查 是 不 行 的 。 然 而 ， 大 量 的 工 作 就 要 有 专 门 的 人 来 检 查 每 个 领 域 ， 为 确 保 得 到 有 效 的 验 证 ， 有 时 会 在 计 算 机 安 全 中 得 到 一 个 不 好 的 名 字 。 我 怀 疑 的 原 因 之 一 就 是 有 时 候 ， 那 些 部 署 清 单 的 人 在 做 什 么 ， 之 后 也 不 能 很 好 的 利 用 它 。 但 是 出 色 的 飞 行 员 经 常 使 用 仪 表 盘 ， 他 们 知 道 是 做 什 么 的 。 如 果 补 丁 是 他 们 使 用 清 单 上 工 具 后 的 唯 一 成 果 ， “ 必 须 证 明 每 一 个 不 可 信 的 数 据 字 段 进 行 验 证 ， ” 之 后 这 个 漏 洞 被 反 击 。 列 入 人 为 检 查 / 审 计 的 一 部 分 ， 和 一 些 简 单 的 方 法 不 同 。 然 而 ， 这 确 实 要 就 检 测 人 能 了 解 所 有 的 补 丁 ， 它 不 能 依 靠 以 前 的 代 码 来 得 到 帮 助 。 3 . 5   对 文 件 包 括 注 解 系 统 的 配 置 源 代 码 的 弱 点 分 析 对 文 件 包 括 注 解 系 统 的 配 置 源 代 码 的 弱 点 分 析 传 统 的 源 代 码 弱 点 分 析 是 找 不 到 心 脏 出 血 漏 洞 ， 因 为 他 们 使 用 的 是 通 用 的 启 发 式 方 法 ， 代 码 复 杂 ， 在 这 种 情 况 下 不 能 很 好 的 起 到 作 用 。 它 总 是 你 能 看 到 的 最 简 洁 的 代 码 ， 但 是 基 于 你 要 完 成 的 任 务 总 是 会 有 一 些 复 杂 性 ， 真 实 情 况 下 人 类 是 不 能 达 到 完 美 的 简 约 。 C o v e r i t y 公 司 正 在 开 发 一 些 新 的 ， 他 们 认 为 能 够 检 测 到 心 脏 出 血 漏 洞 的 启 发 方 法 … 并 且 对 他 们 是 有 好 处 的 。 至 少 有 一 个 人 已 经 使 用 了 类 似 的 启 发 方 式 。 事 实 上 ， 我 希 望 所 有 的 代 码 分 析 工 具 都 能 得 到 改 善 ， 从 而 发 现 他 们 以 前 不 能 发 现 的 漏 洞 。 但 通 用 的 启 发 方 式 在 某 个 特 定 的 时 间 点 只 能 达 到 这 个 程 度 ， 你 能 做 的 更 好 吗 ？ 回 答 是 肯 定 的 ， 它 叫 做 为 上 下 文 配 置 的 源 代 码 弱 点 分 析 工 具 。 基 本 思 想 是 ， 你 开 始 使 用 一 个 恶 源 代 码 弱 点 分 析 工 具 ， 之 后 你 在 提 供 更 多 的 你 要 分 析 的 程 序 的 信 息 。 这 种 方 法 比 仅 仅 运 行 源 代 码 弱 点 分 析 工 具 需 要 更 多 的 时 间 ， 而 这 些 额 外 的 信 息 通 常 要 和 一 个 特 定 的 工 具 联 系 在 一 起 。 然 而 ， 提 供 你 需 要 的 程 序 的 信 息 ， 源 代 码 弱 点 分 析 工 具 可 以 能 更 好 的 工 作 。 K l o c w o r k 已 经 表 示 这 种 方 法 对 心 脏 出 血 漏 洞 是 很 有 效 的 。 现 在 让 我 们 来 谈 谈 注 释 系 统 。 在 很 多 的 地 方 来 为 静 态 分 析 工 具 提 供 这 种 额 外 的 信 息 。 一 个 常 用 的 方 法 就 是 对 程 序 添 加 额 外 的 注 释 机 制 ， 在 修 改 程 序 时 会 使 用 他 们 。 这 些 注 解 可 能 在 更 改 的 代 码 中 进 行 添 加 ， 添 加 在 注 释 中 ， 或 是 加 在 单 独 的 文 件 里 。 使 用 C 的 工 具 或 是 注 解 包 括 M i c r o s o f t ’ s   S A L 、 s p l i n t 、 D e p u t y 、 O i n k / C Q u a l + + 、 c q u a l 、 和 F r a m a - C   A N S I / I S O   C 。 你 可 以 很 容 易 得 出 添 加 这 些 信 息 确 实 是 一 个 不 同 的 技 术 。 认 真 的 使 用 这 些 额 外 的 注 解 来 对 抗 漏 洞 就 要 有 很 大 的 工 作 量 ， 如 果 从 现 存 的 代 码 来 说 。 对 于 C 来 说 存 在 许 多 不 同 的 不 兼 容 的 注 释 系 统 。 对 于 他 们 来 说 是 没 有 什 么 标 准 的 ， 这 会 进 一 步 的 阻 碍 他 们 的 使 用 。 毕 竟 ， 它 需 要 添 加 注 释 和 这 些 注 释 会 把 你 锁 到 一 个 特 定 的 工 具 中 ； M i c r o s o f t   S A L 会 有 更 多 的 问 题 ， 没 有 F L O S S 的 应 用 和 这 只 能 在 W i n d o w s 上 使 用 。 我 认 为 如 果 针 对 每 个 主 要 的 编 程 语 言 包 括 C 在 内 ， 任 何 一 种 单 一 被 广 泛 接 受 的 标 准 注 释 符 号 ， 注 释 系 统 将 会 更 加 广 泛 的 应 用 。 当 没 有 这 么 个 符 号 时 ， 像 C 语 言 等 语 言 就 会 很 难 得 到 那 样 一 个 协 议 。 P e t e r   G u t m a n n 已 经 写 了 一 些 他 的 经 历 。 但 是 ， 注 解 系 统 是 由 一 些 好 处 的 ， 注 解 系 统 能 够 发 现 简 单 的 漏 洞 ， 不 用 在 转 变 成 不 同 的 语 言 。 他 们 也 很 少 去 转 变 成 不 同 的 语 言 ， 当 然 ， 这 并 不 冲 突 ； 你 可 以 切 换 语 言 ， 使 用 一 种 新 的 语 言 在 注 释 系 统 中 。 3 . 6   实 现 实 现 1 0 0 % 的 分 支 覆 盖 率 的 分 支 覆 盖 率 或 许 有 另 一 种 方 法 可 以 发 现 心 脏 出 血 漏 洞 ， 实 现 1 0 0 % 的 分 支 覆 盖 率 。 如 前 面 所 述 ， 在 一 个 缺 失 特 定 程 序 的 中 输 入 有 效 的 验 证 码 时 ， 分 支 测 试 是 不 检 测 到 的 。 但 是 分 支 覆 盖 可 以 在 不 同 的 实 现 方 法 中 检 测 未 经 验 证 的 分 支 程 序 。 努 力 实 现 一 个 测 试 套 件 ， 让 多 个 实 现 全 覆 盖 分 支 大 大 增 加 了 丢 失 了 验 证 码 和 遗 漏 了 异 常 处 理 时 被 检 测 到 的 可 能 性 。 更 强 的 测 试 覆 盖 措 施 也 会 工 作 的 很 好 ， 如 修 改 条 件 / 判 定 语 句 。 这 个 测 试 套 件 必 须 要 包 含 多 个 应 用 ， 实 现 1 0 0 % 的 分 支 覆 盖 。 更 重 要 的 是 ， 有 不 同 的 实 现 方 式 ， 效 果 更 好 。 最 终 ， 用 一 个 特 别 的 方 法 来 发 现 漏 洞 。 此 外 ， 这 种 方 法 比 其 他 的 方 法 更 难 发 现 安 全 漏 洞 。 可 能 是 因 为 在 相 同 的 路 径 下 输 入 不 同 的 数 值 ， 但 是 只 有 小 部 分 可 以 引 起 问 题 。 如 果 在 测 试 中 其 他 的 一 种 方 法 实 施 了 特 定 的 组 件 和 实 现 了 潜 在 的 缺 失 验 证 码 的 代 码 ， 它 也 只 能 有 作 用 。 我 从 来 没 有 在 其 他 的 文 献 中 见 过 这 个 特 定 的 方 法 ； 人 们 通 常 讨 论 一 个 执 行 分 支 的 覆 盖 。 不 过 ， 会 注 意 到 这 种 方
法 不 仅 可 以 提 高 能 力 ， 也 能 发 现 特 殊 的 漏 洞 。 实 现 1 0 0 % 的 分 支 覆 盖 率 比 彻 底 的 n e g a t i v e 测 试 更 加 复 杂 ， 这 是 因 为 如 果 你 有 个 很 差 的 测 试 套 件 ， 它 会 花 费 大 量 的 时 间 来 从 一 个 错 误 的 分 支 转 向 ， 来 弄 清 楚 怎 么 激 发 它 。 错 过 的 分 支 往 往 是 很 难 触 发 的 在 特 定 错 误 的 处 理 系 统 中 ， 或 是 对 无 法 验 证 “ 不 会 发 生 ” 的 分 支 作 防 御 性 设 计 。 此 外 ， 这 个 套 件 变 得 更 强 大 能 够 实 现 1 0 0 % 的 覆 盖 ； 很 多 的 组 织 不 能 尝 试 增 加 一 个 单 一 的 方 法 来 使 分 支 覆 盖 到 1 0 0 % ， 不 关 心 1 0 0 % 的 分 支 覆 盖 。 这 就 存 在 一 个 问 题 ： 这 不 能 很 好 的 反 击 心 脏 出 血 漏 洞 ， 因 为 在 很 大 程 度 上 取 决 于 所 有 的 配 置 扩 展 或 是 注 解 以 及 怎 么 使 用 。 在 另 一 方 面 ， 它 们 不 取 决 于 完 全 冲 击 的 正 确 输 入 ； 静 态 分 析 工 具 可 以 同 时 检 测 大 量 的 问 题 。 3 . 7   攻 击 运 行 认 定 攻 击 运 行 认 定 软 件 开 发 人 员 积 极 的 插 入 和 开 启 运 行 认 定 。 有 人 猜 测 这 是 对 心 脏 出 血 的 反 击 ， 所 以 我 将 在 这 里 研 究 下 这 中 可 能 性 。 软 件 开 发 人 员 可 以 断 言 各 种 价 值 关 系 和 状 态 必 须 是 正 确 的 。 这 些 断 言 可 以 在 运 行 时 停 留 。 几 乎 所 有 的 语 言 都 会 有 一 种 内 置 的 判 断 机 制 ， 有 些 语 言 会 有 一 些 内 置 的 先 进 机 制 的 前 置 条 件 ， 后 置 条 件 和 不 变 量 。 在 某 些 情 况 下 ， 这 些 语 言 可 以 优 化 一 些 判 句 ， 会 留 下 一 些 在 优 化 过 程 中 不 能 优 化 的 问 题 ， 一 个 注 解 系 统 可 以 用 静 态 来 实 现 ， 一 部 分 可 以 用 动 态 实 现 ； 我 先 前 对 注 释 系 统 的 静 态 应 用 的 评 论 。 暂 时 增 强 系 统 逻 辑 断 言 是 一 个 更 为 先 进 的 使 用 暂 时 断 句 的 研 究 方 法 。 你 可 以 在 h t t p : / / w w w . c l . c a m . a c . u k / r e s e a r c h / s e c u r i t y / c t s r d / t e s l a / . 网 站 上 发 现 更 多 的 信 息 。 不 用 怀 疑 断 句 可 以 有 一 个 极 好 的 机 制 来 用 于 检 测 无 效 状 态 ， 无 效 状 态 有 时 是 一 个 最 弱 的 指 标 。 然 而 ， 这 中 方 法 在 涉 及 到 对 抗 心 脏 出 血 漏 洞 时 确 实 有 些 不 足 。 不 论 是 原 开 发 商 或 是 检 查 的 人 意 识 到 检 查 请 求 报 文 的 长 度 值 是 很 重 要 的 ； 因 为 没 有 使 用 长 度 检 查 ， 开 发 者 是 不 能 添 加 判 据 来 检 查 它 。 这 是 一 个 在 进 行 n e g a t i v e 测 试 时 的 问 题 ， 但 是 n e g a t i v e 测 试 可 以 通 过 分 割 这 些 要 开 放 的 功 能 的 代 码 来 简 单 的 实 现 ， 很 容 易 证 明 所 有 的 数 据 字 段 都 在 进 行 检 查 ， 所 以 我 感 觉 n e g a t i v e 测 试 会 更 有 可 能 发 现 存 在 漏 洞 的 类 型 。 因 此 ， 虽 然 积 极 的 注 释 可 以 很 有 效 的 对 抗 漏 洞 ， 在 某 种 程 度 上 它 会 在 特 定 的 情 况 下 工 作 。 我 把 这 种 方 法 看 作 是 一 个 较 为 复 杂 的 选 择 。 使 用 这 种 方 法 可 以 检 测 到 心 脏 出 血 漏 洞 ， 需 要 积 极 使 用 判 据 。 增 加 这 些 判 据 要 使 用 大 量 的 开 发 时 间 和 提 高 运 行 的 成 本 。 3 . 8   更 安 全 的 语 言 更 安 全 的 语 言 心 脏 出 血 漏 洞 产 生 的 原 因 是 C 语 言 不 包 含 有 任 何 的 内 部 检 测 或 是 方 法 来 对 抗 缓 冲 区 不 当 的 限 制 。 不 恰 当 的 限 制 会 导 致 灾 难 性 的 问 题 ， 所 以 几 乎 所 有 其 他 的 编 程 语 言 都 会 自 动 对 抗 不 正 当 的 限 制 。 如 果 在 一 个 给 定 的 程 序 中 的 漏 洞 可 以 造 成 灾 难 性 的 影 响 ， 那 么 选 择 它 的 程 序 语 言 时 更 应 该 减 少 漏 洞 存 在 的 可 能 性 。 越 是 灾 难 性 的 影 响 ， 就 越 要 有 更 好 的 表 现 。 大 多 数 的 程 序 语 言 提 供 对 其 他 危 险 漏 洞 的 保 护 措 施 ， 如 不 恰 当 的 限 制 保 护 。 某 些 程 序 语 言 有 更 小 的 可 能 性 出 现 被 误 用 和 不 正 确 使 用 的 结 构 。 理 想 情 况 下 ， 一 种 语 言 将 会 阻 止 所 有 漏 洞 。 通 用 的 语 言 都 不 能 阻 止 所 有 的 漏 洞 ， 但 是 它 是 编 程 者 争 取 的 一 个 目 标 。 没 有 “ 绝 对 安 全 ” 的 程 序 语 言 ； 它 是 一 个 继 续 发 展 的 事 物 ， 一 些 语 言 提 供 了 更 多 的 对 策 。 3 . 8 . 1   危 险 语 言 和 为 什 么 使 用 他 们 危 险 语 言 和 为 什 么 使 用 他 们 最 广 泛 使 用 的 与 安 全 有 关 的 软 件 有 C ， C   +   + 和 O b j e c t i v e - C 。 所 有 的 这 些 语 言 都 没 有 提 供 缓 冲 区 的 访 问 限 制 ， 实 际 上 ， 它 要 通 过 努 力 来 限 制 缓 冲 区 读 和 写 溢 出 的 出 现 。 对 缓 冲 区 访 问 的 不 恰 当 的 限 制 会 被 广 泛 使 用 类 型 的 灾 难 性 的 影 响 漏 洞 。 使 用 或 是 转 变 成 其 他 的 语 言 将 会 消 除 缓 冲 区 的 漏 洞 ， 包 括 心 脏 出 血 漏 洞 。 C 语 言 更 是 这 样 ， 因 为 它 缺 乏 很 多 可 以 避 免 缓 冲 区 出 现 问 题 的 高 级 结 构 。 大 多 数 语 言 也 可 以 防 止 内 存 释 放 错 误 ， 可 能 会 导 致 安 全 漏 洞 ， 以 及 一 些 语 言 也 会 被 设 计 成 对 抗 其 他 漏 洞 。 其 中 在 现 在 系 统 中 有 很 多 漏 洞 的 原 因 之 一 是 C 、 C + + 、 和 O b j e c t i v e - C 语 言 的 过 度 使 用 。 实 际 上 ， 有 人 提 出 禁 止 在 安 全 性 敏 感 的 代 码 中 使 用 这 些 语 言 。
C 、 C + + 、 和 O b j e c t i v e - C 语 言 的 广 泛 使 用 是 有 原 因 的 。 在 T I O B E 编 程 区 域 指 数 来 衡 量 的 编 程 语 言 的 流 行 ， 2 0 1 4 年 4 月 占 到 了 使 用 人 数 的 前 四 。 这 些 原 因 包 括 更 高 的 性 能 和 界 面 简 单 ， 大 型 的 存 储 ， 更 好 的 表 现 ， 熟 悉 性 。 此 外 ， 把 语 言 转 变 成 大 型 程 序 是 需 要 很 大 的 努 力 。 让 我 们 来 看 看 原 因 。 3 . 8 . 2   替 代 产 品 的 运 行 速 度 和 内 存 性 能 替 代 产 品 的 运 行 速 度 和 内 存 性 能 一 个 经 常 被 引 用 的 问 题 是 使 用 C , C + + , 和 O b j e c t i v e - C 比 其 他 的 程 序 的 运 行 速 度 快 。 此 外 ， 当 要 和 硬 件 连 接 时 ， 其 他 语 言 就 会 缺 乏 最 底 层 的 机 制 。 如 果 你 要 很 快 的 速 度 ， 你 可 以 直 接 连 接 ， 语 言 列 表 中 的 运 行 时 间 会 更 短 。 运 行 速 度 直 接 决 定 着 移 动 设 备 和 服 务 器 领 域 。 基 准 游 戏 中 速 度 分 析 程 序 是 使 用 不 同 的 语 言 编 写 的 。 “ 程 序 语 言 编 程 的 大 致 等 级 ” 中 说 到 ， 发 送 数 据 和 不 同 语 言 的 包 是 根 据 他 们 的 大 致 速 度 来 实 现 。 没 有 完 美 的 基 准 ， 它 始 终 是 一 个 最 好 的 衡 量 绩 效 的 具 体 方 法 。 不 过 ， 我 更 喜 欢 数 字 的 大 致 猜 测 ， 这 个 数 据 即 足 够 代 表 开 始 。 如 果 性 能 是 你 要 追 求 的 ， 你 不 想 使 用 汇 编 语 言 ， 可 以 考 虑 下 下 面 的 分 析 ： F o r t r a n 。 F o r t r a n 的 应 用 表 现 经 常 要 比 其 他 的 语 言 好 ， 尤 其 是 在 数 值 计 算 上 。 但 是 ， 我 不 清 楚 很 多 人 会 把 很 多 的 代 码 转 变 成 更 原 始 的 编 程 语 言 。 特 别 是 据 我 所 知 ， 即 使 是 现 代 F o r t r a n 也 没 有 和 低 级 的 硬 件 的 接 口 的 标 准 机 制 。 A d a 。 A d a 用 于 真 实 时 间 系 统 的 应 用 ， 因 此 ， 它 会 有 更 好 的 性 能 ， 包 括 访 问 底 层 的 组 件 。 A d a 可 以 用 于 对 抗 错 误 ， 在 编 译 时 表 现 的 最 好 ， 它 的 语 法 是 专 门 用 于 对 付 错 误 的 ， A d a 一 定 能 对 抗 缓 冲 区 的 心 脏 出 血 漏 洞 。 很 多 人 都 不 喜 欢 像 A d a 一 样 的 语 言 ， 因 为 A d a 要 很 严 格 的 静 态 类 型 检 查 ， 但 是 这 中 检 查 是 发 现 缺 陷 的 关 键 机 制 之 一 。 A d a 一 般 广 泛 的 应 用 在 像 航 空 铁 路 等 这 些 高 保 障 的 地 方 。 A T S 。 这 不 是 一 种 众 所 周 知 的 广 泛 使 用 的 编 程 语 言 ， 但 是 它 确 实 非 常 成 功 的 应 用 在 特 定 的 基 准 测 试 套 件 上 。 我 要 指 出 A T S 不 在 最 近 使 用 的 程 序 列 表 上 。 还 有 很 多 其 他 的 编 程 语 言 ， 特 别 当 你 愿 意 放 弃 由 基 准 确 定 的 速 度 时 。 例 如 G o 的 性 能 就 很 好 。 R u s t 是 另 一 种 你 可 以 考 虑 的 程 序 语 言 。 J a v a 在 当 前 的 J I T s 上 有 很 合 理 的 表 现 ， 一 旦 它 运 行 起 来 ， 但 是 这 有 个 一 个 特 别 的 启 动 时 间 。 其 他 的 语 言 在 基 准 下 也 很 有 用 ， 如 S c a l a ， F r e e   P a s c a l ， L i s p   S B C L ， H a s k e l l ,   C #   o n   M o n o ,   F #   o n   M o n o ,   a n d   O C a m l 。 不 论 是 D 编 程 语 言 还 是 N i m r o d 语 言 都 列 出 了 相 应 的 标 杆 。 但 是 使 用 他 们 时 也 要 考 虑 到 效 率 问 题 。 当 然 ， 如 果 速 度 不 是 关 键 ， 很 多 的 软 件 都 能 被 使 用 。 一 个 研 究 表 明 ， 用 . N E T ,   J a v a ,   A S P ,   P H P ,   C o l d   F u s i o n 和 P e r l 来 编 写 的 程 序 中 的 静 态 漏 洞 没 有 统 计 学 上 差 异 。 所 有 这 语 言 要 比 C , C + + 或 是 O b j e c t i v e - C 安 全 。 因 此 所 有 人 都 可 以 防 止 缓 存 溢 出 的 问 题 。 这 有 太 多 的 编 程 语 言 可 以 使 用 ， 我 就 在 这 多 说 了 点 。 我 的 目 的 不 是 列 出 说 所 有 可 以 替 代 的 编 程 语 言 ， 而 是 让 人 们 知 道 是 有 替 代 的 存 在 。 性 能 不 单 单 是 速 度 ， 还 有 内 存 的 管 理 。 在 移 动 设 备 上 尤 为 重 要 。 C ,   C + + 和 O b j e c t i v e - C 没 有 自 动 垃 圾 收 集 器 ， 但 是 其 他 的 语 言 有 这 个 功 能 。 开 发 人 员 如 果 不 考 虑 内 存 管 理 时 ， 他 们 考 虑 的 是 效 率 ， 但 是 在 很 多 的 环 境 下 是 不 现 实 的 。 D r e w   C r a w f o r d 对 移 动 设 备 的 发 展 做 了 很 长 时 间 的 研 究 ， 他 指 出 “ 如 果 你 需 要 至 少 6 倍 的 内 存 ， 自 动 垃 圾 收 集 工 作 会 很 管 用 ， 但 是 如 果 这 里 少 于 4 倍 的 内 存 ， 会 减 少 效 率 。 ” i O S 基 于 人 工 操 作 的 大 多 数 事 情 的 文 化 ， 并 且 试 图 让 编 译 器 做 一 些 简 单 的 东 西 。 A n d r o i d 基 于 他 们 努 力 不 在 实 践 中 应 用 垃 圾 收 集 器 工 作 ， 但 是 不 论 哪 种 方 式 ， 当 他 们 编 写 移 动 应 用 程 序 时 ， 每 个 人 都 花 了 很 多 时 间 考 虑 内 存 管 理 。 内 存 是 不 可 以 替 代 的 。 O S   X   M o u n t a i n   L i o n   v 1 0 . 8 中 废 弃 了 自 动 垃 圾 收 集 器 ， 在 以 后 的 版 本 中 会 把 它 删 除 。 都 推 荐 使 用 自 动 引 用 算 法 。 不 是 像 O S   X 和 i O S 一 样 。 这 就 是 人 们 选 择 C ,   C + + , 和 O b j e c t i v e - C 的 原 因 。 C ,   C + + ,   和   O b j e c t i v e - C 编 写 的 程 序 比 其 他 的 语 言 的 运 行 性 能 好 吗 ？ 回 答 就 是 语 言 就 被 设 计 成 这 样 。 特 别 是 C 语 言 编 写 的 程 序 能 够 快 速 的 运 行 并 且 使 用 很 少 的 内 存 ； C 语 言 中 指 出 C 的 关 键 是 “ 相 信 程 序 员 ” ， “ 许 多 操 作 被 定 义 为 如 何 在 目 标 机 器 的 硬 件 上 使 用 它 ” 。 另 外 ， C 的 模 型 是 透 明 的 ， 所 以 C 或 是 C + + 开 发 人 员 可 以 使 用 它 ， 通 常 评 估 一 个 结 构 。 当 然 ， 现 实 会 有 很 大 的 差 距 ； 大 量 优 化 的 编 译 器 和 运 行 时 间 要 比 一 般 的 情 况 下 有 更 好 的 性 能 。 很 多 的 开 发 者 选 择 C ,   C + + , 或 是 O b j e c t i v e - C 来 简 化 其 他 组 件 的 接 口 。 许 多 工 具 都 有 C 的 接 口 ， 大 多 数 语 言 的 基 础 设 施 都 可 以 通 过 C 语 言 的 库 。 然 而 ， 许 多 其 他 的 编 程 语 言 都 有 C 的 接 口 ， 两 种 方 法 为 C 路 径 和 其 他 系 统 通 过 接 口 来 调 用 。 因 此 ， 这 并 不 重 要 ， 重 要 的 理 由 是 选 择 哪 种 语 言 。
当 使 用 C ,   C + + , 和 O b j e c t i v e - C 的 开 发 人 员 使 用 这 些 语 言 时 可 以 减 少 使 用 库 的 危 险 。 最 新 的 C 标 准 还 增 加 了 一 些 安 全 功 能 ， 尤 其 是 那 些 对 字 符 段 的 处 理 。 C 标 准 仍 然 错 误 的 提 供 易 于 使 用 动 态 调 整 大 小 函 数 的 a s p r i n t f ( ) 或 是 类 似 的 函 数 。 但 是 很 多 现 在 的 系 统 使 用 a s p r i n t f ( ) 。 C 语 言 也 可 以 使 用 G S t r i n g 类 型 的 g l i b 库 ， s t r l c p y / s t r l c a t 提 供 ， 或 是 其 他 解 决 问 题 中 的 一 个 。 C + + 程 序 可 以 使 用 s t d : : s t r i n g 或 是 它 的 类 似 内 容 。 类 似 ， O b j e c t i v e - C 具 有 N S S t r i n g 和 N S M u t a b l e S t r i n g 类 。 但 是 这 些 设 施 只 能 在 一 定 程 度 上 降 低 风 险 ； 即 使 使 用 了 这 些 设 备 犯 了 错 误 。 你 可 以 用 什 么 语 言 来 写 不 安 全 软 件 。 例 如 ， S Q L 注 入 的 漏 洞 是 另 一 个 普 通 弱 点 ， 而 这 可 能 使 用 每 种 语 言 。 然 而 ， 大 多 数 语 言 提 供 的 易 于 使 用 ， 和 避 免 发 生 问 题 的 机 制 。 我 要 很 小 心 的 使 用 这 个 机 制 … 但 是 对 C ,   J a v a , 和 其 他 语 言 来 说 的 。 有 些 语 言 通 常 是 通 过 计 数 器 缓 冲 区 溢 出 ， 让 你 暂 时 停 止 保 护 逃 逸 机 制 。 这 些 逃 逸 机 制 很 容 易 发 现 和 与 精 心 写 的 代 码 隔 离 开 来 。 他 们 把 不 安 全 的 隔 离 成 很 小 的 部 分 ， 从 而 降 低 风 险 。 在 很 多 情 况 下 ， 你 可 以 重 新 实 现 内 存 缓 冲 区 高 速 缓 存 ； 你 可 以 启 动 一 些 漏 洞 即 使 缓 冲 区 存 在 保 护 时 。 但 是 这 种 重 新 实 现 是 明 显 的 ， 在 很 多 的 语 言 中 ， 人 们 必 须 要 努 力 避 免 缓 冲 区 溢 出 问 题 。 与 其 相 反 的 是 ， 在 C ,   C + + ,   和   O b j e c t i v e - C 里 ， 你 必 须 做 一 些 附 加 的 工 作 来 避 免 这 种 问 题 。 创 建 安 全 软 件 时 ， 也 会 遇 到 一 些 附 加 的 挑 战 。 我 知 道 没 有 办 法 安 全 的 擦 除 J a v a 里 的 数 据 。 这 是 因 为 J a v a 里 没 有 . N E T 的 S e c u r e S t r i n g 的 功 能 ； 由 于 内 存 分 配 和 垃 圾 收 集 器 怎 么 实 现 多 次 拷 贝 ， J a v a 的 结 构 是 在 结 束 在 内 存 中 。 这 不 是 J a v a 的 特 点 ， 很 难 安 全 擦 除 数 据 在 多 种 语 言 中 。 但 是 J a v a 中 ， 它 可 以 比 较 容 易 通 过 建 立 一 个 小 的 非 J a v a 模 块 来 擦 除 一 些 数 值 ； 该 程 序 的 其 余 部 分 仍 然 受 到 保 护 不 会 出 现 缓 冲 溢 出 。 此 外 ， 利 用 额 外 的 内 存 拷 贝 需 要 访 问 大 量 的 程 序 和 运 行 环 境 。 安 全 擦 除 往 往 是 一 个 有 用 的 减 少 损 伤 的 措 施 。 相 比 之 下 ， 缓 冲 区 溢 出 有 时 候 可 以 直 接 减 少 可 以 利 用 的 连 接 ， 有 时 只 要 通 过 网 络 连 接 。 一 般 情 况 下 ， 缓 冲 区 溢 出 要 比 大 多 数 其 他 语 言 带 来 的 问 题 更 危 险 。 这 很 难 使 用 C ,   C + + ,   和   O b j e c t i v e - C 来 编 写 安 全 软 件 。 大 多 数 的 语 言 都 可 以 内 嵌 和 防 止 缓 冲 区 溢 出 保 护 … 但 是 C ,   C + + ,   和 O b j e c t i v e - C 例 外 。 另 一 方 面 ， 他 们 使 用 这 种 原 因 。 开 始 运 行 每 一 个 新 的 安 全 相 关 程 序 ， 就 要 仔 细 的 考 虑 下 程 序 语 言 。 选 择 一 个 更 安 全 的 语 言 是 很 有 必 要 的 ， 这 样 就 可 以 去 除 潜 在 的 安 全 漏 洞 ， 其 中 包 括 缓 冲 区 溢 出 的 心 脏 出 血 漏 洞 。 另 外 ， 计 算 机 变 得 更 加 强 大 ， 在 很 多 情 况 下 可 以 进 行 交 易 一 些 性 能 。 更 重 要 的 是 ， 在 开 始 编 写 新 的 程 序 时 ， 使 用 另 外 一 种 编 程 语 言 就 几 乎 变 成 了 零 成 本 。 我 相 信 用 不 太 安 全 的 语 言 时 ， 和 重 写 代 码 需 要 花 费 很 多 努 力 。 但 是 ， 使 用 几 乎 任 何 不 是 C ,   C + + , 或 是 O b j e c t i v e - C ， 至 少 会 消 除 缓 冲 区 溢 出 和 缓 冲 区 溢 出 漏 洞 会 有 很 大 的 影 响 。 我 已 经 确 定 了 更 安 全 的 语 言 作 为 一 个 更 复 杂 的 方 法 ， 因 为 切 换 一 个 不 常 用 的 程 序 ， 用 不 同 的 语 言 来 实 现 安 全 是 要 花 费 很 多 的 时 间 的 。 3 . 8   完 全 静 态 分 析 器 完 全 静 态 分 析 器 一 个 完 全 的 静 态 分 析 器 可 以 被 称 为 声 音 静 态 分 析 器 ， 用 来 发 现 某 个 特 定 的 漏 洞 。 创 建 这 些 类 型 的 工 具 就 是 在 调 整 C 语 言 。 然 而 ， 程 序 有 时 不 得 不 限 制 他 们 使 用 的 架 构 ， 并 且 开 发 人 员 必 须 提 供 附 加 的 注 解 资 料 。 因 为 这 些 工 具 集 中 发 现 一 切 问 题 ， 他 们 往 往 会 报 告 不 存 在 漏 洞 ， 这 就 必 须 要 分 析 决 定 是 否 真 的 存 在 漏 洞 。 但 是 ， 如 果 它 应 对 所 有 的 漏 洞 ， 权 衡 是 很 有 必 要 的 。 3 . 9   完 全 认 为 的 核 对 完 全 认 为 的 核 对 一 个 完 全 彻 底 不 独 立 的 人 为 软 件 检 查 ， 主 要 集 中 在 确 保 安 全 性 和 发 现 漏 洞 ， 这 是 发 现 漏 洞 的 最 佳 方 式 。 这 些 评 论 又 被 称 为 审 核 ， 在 展 示 时 ， 这 个 软 件 是 很 脆 弱 的 。 它 的 观 念 是 通 过 人 为 审 核 要 比 通 过 工 具 的 启 发 式 技 术 来 查 找 漏 洞 更 直 观 。 更 重 要 是 实 验 数 据 证 实 了 这 一 点 。 例 如 ， K u p s c h 和 M i l l e r 发 现 使 用 第 一 原 理 弱 点 评 估 方 式 的 人 为 审 计 分 析 一 个 示 例 程 序 比 使 用 C o v e r i t y   P r e v e n t 和 F o r t i f y   S o u r c e   C o d e   A n a l y z e r 更 全 面 。 人 为 审 核 也 会 出 现 意 外 ， 但 是 这 样 的 评 估 会 做 的 相 当 不 错 。 在 K u p s c h 实 验 室 ， F P V A 人 为 检 查 发 现 了 1 5 个 严 重 的 安 全 漏 洞 ； F o r t i f y 发 现 了 6 个 ， C o v e r i t y 发 现 了 1 个 ， 既 不 是 自 动 化 工 具 发 现 也 不 是 由 人 的 审 查 发 现 。 但 是 人 工 核 查 的 缺 点 也 是 显 而 易 见 的 ： 这 需 要 努 力 和 专 业 知 识 来 做 这 样 的 审 核 ， 改 变 也 要 审 核 。 人 为 审 查 不 适 合 用 于 所 有 的 软 件 ， 甚 至 当 它 在 面 临 很 复 杂 的 情 况 时 。
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