在go语言中安全问题之内存管理场景示例

Go  /  管理员 发布于 1年前   314

go语言安全问题之内存管理场景

场景1：切片长度校验

在对 slice 进行操作时，必须判断长度是否合法，防止程序 panic

// bad: 未判断data的长度，可导致 index out of rangefunc decode(data []byte) bool {
 if data[0] == 'F' && data[1] == 'U' && data[2] == 'Z' && data[3] == 'Z' && data[4] == 'E' && data[5] == 'R' { fmt.Println("Bad") return true } return false}
// bad: slice bounds out of range
func foo() {
 var slice = []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6} fmt.Println(slice[:10])}
// good: 使用data前应判断长度是否合法
func decode(data []byte) bool {
 if len(data) == 6 { if data[0] == 'F' && data[1] == 'U' && data[2] == 'Z' && data[3] == 'Z' && data[4] == 'E' && data[5] == 'R' { fmt.Println("Good") return true } } return false}

场景2：nil 指针判断

进行指针操作时，必须判断该指针是否为 nil，防止程序 panic，尤其在进行结构体 Unmarshal 时

type Packet struct {
 PackeyType    uint8 PackeyVersion uint8 Data          *Data}
type Data struct {
 Stat uint8 Len  uint8 Buf  [8]byte}
func (p *Packet) UnmarshalBinary(b []byte) error {
 if len(b) < 2 { return io.EOF }
 p.PackeyType = b[0] p.PackeyVersion = b[1]
 // 若长度等于2，那么不会new Data
 if len(b) > 2 { p.Data = new(Data) } return nil}
// bad: 未判断指针是否为nil
func main() {
 packet := new(Packet) data := make([]byte, 2) if err := packet.UnmarshalBinary(data); err != nil { fmt.Println("Failed to unmarshal packet") return }
 fmt.Printf("Stat: %v\n", packet.Data.Stat)}
// good: 判断Data指针是否为nil
func main() {
 packet := new(Packet) data := make([]byte, 2)
 if err := packet.UnmarshalBinary(data); err != nil { fmt.Println("Failed to unmarshal packet") return }
 if packet.Data == nil { return }
 fmt.Printf("Stat: %v\n", packet.Data.Stat)}

场景3：整数安全

在进行数字运算操作时，需要做好长度限制，防止外部输入运算导致异常：

确保无符号整数运算时不会反转

确保有符号整数运算时不会出现溢出

确保整型转换时不会出现截断错误

确保整型转换时不会出现符号错误

以下场景必须严格进行长度限制：

作为数组索引

作为对象的长度或者大小

作为数组的边界（如作为循环计数器）

// bad: 未限制长度，导致整数溢出
func overflow(numControlByUser int32) {
 var numInt int32 = 0 numInt = numControlByUser + 1 // 对长度限制不当，导致整数溢出
 fmt.Printf("%d\n", numInt) // 使用numInt，可能导致其他错误
}
func main() {
 overflow(2147483647)}
// good
func overflow(numControlByUser int32) {
 var numInt int32 = 0 numInt = numControlByUser + 1 if numInt < 0 { fmt.Println("integer overflow") return } fmt.Println("integer ok")}
func main() {
 overflow(2147483647)}

场景4：make 分配长度验证

在进行 make 分配内存时，需要对外部可控的长度进行校验，防止程序 panic。

// bad
func parse(lenControlByUser int, data []byte) {
 size := lenControlByUser // 对外部传入的size，进行长度判断以免导致panic
 buffer := make([]byte, size) copy(buffer, data)}
// good
func parse(lenControlByUser int, data []byte) ([]byte, error) {
 size := lenControlByUser // 限制外部可控的长度大小范围
 if size > 64*1024*1024 { return nil, errors.New("value too large") } buffer := make([]byte, size) copy(buffer, data) return buffer, nil}

场景5：禁止 SetFinalizer 和指针循环引用同时使用

当一个对象从被 GC 选中到移除内存之前，runtime.SetFinalizer () 都不会执行，即使程序正常结束或者发生错误。由指针构成的 “循环引用” 虽然能被 GC 正确处理，但由于无法确定 Finalizer 依赖顺序，从而无法调用 runtime.SetFinalizer ()，导致目标对象无法变成可达状态，从而造成内存无法被回收。

// bad
func foo() {
 var a, b Data a.o = &b b.o = &a
 // 指针循环引用，SetFinalizer()无法正常调用
 runtime.SetFinalizer(&a, func(d *Data) { fmt.Printf("a %p final.\n", d) }) runtime.SetFinalizer(&b, func(d *Data) { fmt.Printf("b %p final.\n", d) })}
func main() {
 for { foo() time.Sleep(time.Millisecond) }}

场景6：禁止重复释放 channel

重复释放一般存在于异常流程判断中，如果恶意攻击者构造出异常条件使程序重复释放 channel，则会触发运行时 panic，从而造成 DoS 攻击。

// bad
func foo(c chan int) {
 defer close(c) err := processBusiness() if err != nil { c <- 0 close(c) // 重复释放channel
 return } c <- 1}
// good
func foo(c chan int) {
 defer close(c) // 使用defer延迟关闭channel
 err := processBusiness() if err != nil { c <- 0 return } c <- 1}

场景7：确保每个协程都能退出

启动一个协程就会做一个入栈操作，在系统不退出的情况下，协程也没有设置退出条件，则相当于协程失去了控制，它占用的资源无法回收，可能会导致内存泄露。

// bad: 协程没有设置退出条件
func doWaiter(name string, second int) {
 for { time.Sleep(time.Duration(second) * time.Second) fmt.Println(name, " is ready!") }}

场景8：不使用 unsafe 包

由于 unsafe 包绕过了 Golang 的内存安全原则，一般来说使用该库是不安全的，可导致内存破坏，尽量避免使用该包。若必须要使用 unsafe 操作指针，必须做好安全校验。

// bad: 通过unsafe操作原始指针
func unsafePointer() {
 b := make([]byte, 1) foo := (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&b[0])) + uintptr(0xfffffffe))) fmt.Print(*foo + 1)}
// [signal SIGSEGV: segmentation violation code=0x1 addr=0xc100068f55 pc=0x49142b]

场景9：不使用 slice 作为函数入参

slice 在作为函数入参时，函数内对 slice 的修改可能会影响原始数据

 // bad // slice作为函数入参时包含原始数组指针
 func modify(array []int) { array[0] = 10 // 对入参slice的元素修改会影响原始数据
 }   func main() {
 array := []int{1, 2, 3, 4, 5}       modify(array)
 fmt.Println(array) // output：[10 2 3 4 5]
 }
 // good // 数组作为函数入参，而不是slice
 func modify(array [5]int) { array[0] = 10 }
 func main() { // 传入数组，注意数组与slice的区别
 array := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}       modify(array)
 fmt.Println(array) }