C安全编码标准:开发安全、可靠、稳固系统的98条规则(原书第2版)

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[美] Robert C.Seacord 著,姚军 译
图书标签:
  • C语言
  • 安全编码
  • 软件安全
  • 可靠性
  • 稳健性
  • 编程规范
  • 代码质量
  • 漏洞预防
  • 系统编程
  • 嵌入式系统
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111509820
版次:1
商品编码:11758237
品牌:机工出版
包装:平装
丛书名: C/C++技术丛书
开本:16开
出版时间:2015-08-01
用纸:胶版纸
页数:392

具体描述

编辑推荐

  C语言安全编程的难度可能超乎许多有经验的程序员的想象。为了帮助编程人员编写更安全的代码,本书提供了CERT C安全编码标准第二个正式发行版本的完整文档。这个新版本中的规则有助于确保程序员的代码完全遵循新的C11标准;它也处理早期版本(包括C99)的问题。
  新标准列举了当前C语言软件漏洞的根源,按照严重性、利用的可能性和补救成本排定优先级。书中的98个指导方针都包含了不安全代码和对应的C11相容安全实现。如果统一应用,这些指导方针将消除导致缓冲区溢出、格式字符串漏洞、整数溢出和其他常见漏洞的严重编码错误。

内容简介

本书是业界最广泛采纳的编程指导原则汇编 ,它紧扣各个版本的C语言标准,分门别类地介绍了各种可能引发可利用安全漏洞的未定义行为、未指定行为,提出了安全编码的规则和建议,在每条规则和建议上都用现实的相容及不相容代码示例加以说明,本书是该标准文档的第2版,加入了对最新的C11标准的支持,对于所有有志于C语言软件开发的技术人员来说,都是不可或缺的参考书。

全书共14章,包括98条编码规则,每条规则都由一个标题、一段说明和不相容/相容的代码示例组成。第1章讲述与预处理器相关的规则;第2章介绍的规则与声明和初始化相关;第3章介绍的是与表达式相关的规则;第4~7章讲述的规则分别与整数、浮点数、数组及字符和字符串相关;第8章介绍与内存管理相关的规则;第9章讲解的规则与输入/输出相关;第10章介绍的规则与环境相关;第11~13章分别讲解与信号、错误处理和并发性有关的规则;第14章讲述几条杂项规则。最后提供3个附录,分别包括本书使用的词汇表、未定义行为和未指定行为。

作者简介

Robert C. Seacord 是卡内基-梅隆大学软件工程研究所(SEI)CERT计划的安全编码技术经理。CERT项目是运营相关网络安全研究和对美国网络安全挑战创新/及时响应的可信提供商。安全编码倡议和软件开发人员及软件开发组织合作,在部署之前消除由于编码错误造成的安全漏洞。Robert还是卡内-基梅隆大学计算机科学学院和信息网络学院的副教授。他曾经撰写过8本书籍,包括《Secure Coding in C and C++》第2版和《Java Coding Guidelines: 75 Recommendations for Reliable and Secure Programs》等。他还发表过40篇软件安全性、基于组件的软件工程、基于Web系统设计、遗留系统现代化、组件储存库和搜索引擎以及用户界面设计和开发方面的论文。

精彩书评

在Cisco,我们已经采用CERT C编码标准作为所有C语言开发人员的内部安全编码标准。它是我们的安全开发生命期的核心组成部分。本书描述的编码标准将复杂的软件安全主题分解为容易遵循的规则以及优秀的现实示例。这是任何希望编写安全、有弹性软件的C/C++开发人员必不可少的参考书。
——Edward D. Paradise,Cisco Systems工程、威胁响应、智能和开发副总裁

目录

译者序
前言
贡献者简介
第1章 预处理器(PRE)
1.1 PRE30-C. 不要通过连接创建通用字符名称
1.2 PRE31-C. 避免不安全宏参数的副作用
1.3 PRE32-C. 不要在类函数的宏调用中使用预处理器指令
第2章 声明和初始化(DCL)
2.1 DCL30-C. 声明具有正确存储持续期的对象
2.2 DCL31-C. 在使用前声明标识符
2.3 DCL36-C. 不要声明具有冲突链接类别的标识符
2.4 DCL37-C. 不要声明或者定义保留标识符
2.5 DCL38-C. 使用正确语法声明灵活数组成员
2.6 DCL39-C. 避免在结构填充中泄露信息
2.7 DCL40-C. 不要创建相同函数或者对象的不兼容声明
2.8 DCL41-C. 不要在switch语句第一个条件标签之前声明变量
第3章 表达式(EXP)
3.1 EXP30-C. 不要依赖求值顺序以避免副作用
3.2 EXP32-C. 不要通过非易失性引用访问易失性对象
3.3 EXP33-C. 不要读取未初始化的内存
3.4 EXP34-C. 不要对null指针进行解引用
3.5 EXP35-C. 不要修改具有临时生命期的对象
3.6 EXP36-C. 不要将指针转换为更严格对齐的指针类型
3.7 EXP37-C. 用正确数量和类型的参数调用函数
3.8 EXP39-C. 不要通过不兼容类型的指针访问变量
3.9 EXP40-C. 不要修改常量对象
3.10 EXP42-C. 不要比较填充数据
3.11 EXP43-C. 使用restrict限定的指针时避免未定义行为
3.12 EXP44-C. 不要向sizeof、_Alignof或者_Generic传递有副作用的操作数
3.13 EXP45-C. 不要在选择语句中执行赋值
第4章 整数(INT)
4.1 INT30-C. 确保无符号整数运算不产生回绕
4.2 INT31-C. 确保整数转换不会造成数据丢失或者错误解释
4.3 INT32-C. 确保有符号整数的运算不造成溢出
4.4 INT33-C. 确保除法和余数运算不会造成0除数错误
4.5 INT34-C. 不要用负数或者不小于操作数位数的位数对表达式进行移位
4.6 INT35-C. 使用正确的整数精度
4.7 INT36-C. 将指针转换为整数或者将整数转换为指针
第5章 浮点数(FLP)
5.1 FLP30-C. 不要使用浮点变量作为循环计数器
5.2 FLP32-C. 避免或者检测数学函数中的定义域和值域错误
5.3 FLP34-C. 确保浮点数转换在新类型的范围内
5.4 FLP36-C. 将整数值转换为浮点指针类型时保持精度
第6章 数组(ARR)
6.1 ARR30-C. 不要形成或者使用超限的指针或者数组下标
6.2 ARR32-C. 确保变长数组的大小参数在有效范围内
6.3 ARR36-C. 不要进行两个不引用相同数组的指针之间的减法或者比较
6.4 ARR37-C. 不要在指向非数组对象的指针上加或者减一个整数
6.5 ARR38-C. 保证库函数不形成无效指针
6.6 ARR39-C. 不要在指针上加或者减一个按比例调整的整数
第7章 字符和字符串(STR)
7.1 STR30-C. 不要企图修改字符串字面量
7.2 STR31-C. 保证字符串存储有足够的空间容纳字符数据和null结束符
7.3 STR32-C. 不要向要求字符串参数的库函数传递非null结束字符序列
7.4 STR34-C. 在转换为更大的整数尺寸之前将字符转换为unsigned char类型
7.5 STR37-C. 字符串处理函数的实参必须可以表示为unsigned char
7.6 STR38-C. 不要混淆窄和宽字符串及函数
第8章 内存管理(MEM)
8.1 MEM30-C. 不要访问已释放内存
8.2 MEM31-C. 在不再需要时释放动态分配的内存
8.3 MEM33-C. 动态分配和复制包含灵活数组成员的结构
8.4 MEM34-C. 只释放动态分配的内存
8.5 MEM35-C. 为对象分配足够的内存
8.6 MEM36-C. 不要通过调用realloc()修改对象的对齐方式
第9章 输入/输出(FIO)
9.1 FIO30-C. 从格式字符串中排除用户输入
9.2 FIO31-C. 不要打开已经打开的文件
9.3 FIO32-C. 不要在只适合文件的设备上执行操作
9.4 FIO34-C. 区分从文件读入的字符和EOF/WEOF
9.5 FIO37-C. 不要假定fgets()或者fgetws()在成功时返回非空字符串
9.6 FIO38-C. 不要复制FILE对象
9.7 FIO39-C. 不要在没有中间刷新或者定位调用的情况下在一个流中交替输入和输出
9.8 FIO40-C. 在fgets()或者fgetws()失败时重置字符串
9.9 FIO41-C. 不要用有副作用的流作为实参调用getc()、putc()、getwc()或者putwc()
9.10 FIO42-C. 在不再需要时关闭文件
9.11 FIO44-C. 对fsetpos()只使用fgetpos()返回的值
9.12 FIO45-C. 避免访问文件时出现TOCTOU竞争条件
9.13 FIO46-C. 不要访问已关闭文件
9.14 FIO47-C. 使用有效格式字符串

前言/序言

  Preface 前  言本书为C语言编码提供了规则。这些规则的目标是开发安全、可靠和稳固的系统,例如,消除可能导致程序意外行为和可利用漏洞的未定义行为。遵循本标准定义的编码规则是确保C语言开发的软件系统安全、可靠、稳固的必要条件(但不是充分条件)。安全和稳固的设计也是必要的,安全性关键系统通常会提出比编码标准更严格的要求,例如,要求所有内存都是静态分配的。然而,应用本编码标准将产生高质量的系统,这些系统可靠、健壮并且能够抵御攻击。
  每条规则都由一个标题、一段说明和不相容/相容的代码示例组成。标题是规则的简洁描述,但是有时候不够精确。说明提出了规则的规范要求。不相容代码示例是违反规则的代码示例。搭配的相容解决方案展示了等价的代码,这些代码不违反该规则或者该编码标准中的任何其他规则。
  具有良好文档、可以实施的编码标准是C语言编码必不可少的要素。编码标准鼓励程序员遵循由项目需求和组织确定的一组统一规则,而不是简单地采用程序员熟悉的方法。一旦确定,这些标准可以作为评估源代码(使用人工或者自动化过程)的指标。
  CERT编码规则为业界广泛采纳。Cisco系统公司在2011年10月的Cisco年度SecCon会议上宣布在其产品开发中采用CERT C安全编码标准作为基准编程标准。最近,Oracle将所有CERT安全编码标准整合到现有的安全编码标准中。注意,这是长期协作中的最新步骤:CERT和Oracle以前合作编写了《The CERT Oracle Secure Coding Standard for Java》(Addison-Wesley,2011)。
  范围本书是为如下标准中定义的C语言版本开发的:
  ISO/IEC 9899: 2011,Programming Languages-C, Third Edition [ISO/IEC 9899: 2011]ISO/IEC 9899: 2011/Cor.1: 2012,Technical Corrigendum 1本书在第1版的基础进行更新或替换(Addison-Wesley,2008)。本书第1版的范围是C99(C语言标准第2版)[ISO/IEC 9899: 1999]。虽然本书中的规则是为C11开发的,但是它们也适用于C编程语言的较早版本(包括C99)。在C语言标准各版本之间的差异影响这些规则的正常应用时,本书将在合适的地方进行标注。
  大部分规则都有一个不相容代码示例程序与C11兼容,以确保规则所识别的问题在标准范围内。但是,编码问题的最佳解决方案往往与平台相关。在许多情况下,本标准提供兼容POSIX和Windows操作系统的相应解决方案。以ISO/IEC技术报告或者技术规范形式发布的语言和程序库扩展常常优先使用,例如ISO/IEC TR 24731-2《Extensions to the C Library-Part II: Dynamic Allocation Functions》[ISO/IEC TR 24731-2: 2010]描述的扩展。在许多情况下,还有为Linux或者OpenBSD等平台提供的兼容解决方案。我们偶尔还会描述有趣或者直观的特定实现行为。
  原理C语言编码标准专注于C语言标准(C11)和C11之后的相关技术报告,可以在最长的时期内创造最高的价值。
  C语言标准尽可能记录现有的实践方法。也就是说,大部分功能必须先在某个实现中测试,才能包含在标准中。本书有不同目的:确定一组最佳实践,有时候需要介绍尚未广为人知或者在现有方法无能为力时使用的新方法。换一种说法,本书试图推动变化,而不只是记录它们。
  例如,C11中引入了可选而规范的附件K“Bounds-Checking Interfaces”(边界检查接口),对它的支持正在日益增加,但是目前只有少数供应商实现了这一接口。该接口引入了memcpy_s()等函数,目的是为API添加目标缓冲区大小,提供安全性服务。这一文档具有前瞻性,没有道理仅因为这些函数没有广泛实现而忽略它们。基本C语言标准的实现比附件K更广泛,尽管附件K还没有广泛实现,但它是行业发展的方向。新型C语言代码的开发人员尤其需要这样一本指南,指导他们使用正在开发的编译器和工具,从而最大限度地利用其能力。
  有些供应商对C进行了扩展,有些则只实现了C语言标准的一部分便停止开发。因此,不可能倒退回去仅讨论C99、C95或者C90。供应商的支持方程非常复杂,无法确定一条基线,声称某个编译器具体支持某个标准。不管选择哪个分隔点,不同的编译器对于该语言的不同部分都可能出现相反的结果。要支持所有可能性,就必须对每个产品测试语言的每个特性。因此,我们选择了最近的一个分隔点,使标准定义的规则适用时间尽可能长。由于支持的种类不同,当程序员只使用C99规定的功能时,源代码的可移植性得到加强。这是C语言编程固有的安全性/可移植性之间的权衡。
  前瞻性信息的价值随着时间的推移而提高,之后开始下降。而回溯性信息的价值从一开始就立刻下降。
  由于以上这些原因,本书首先支持使用尚未加入C语言标准的C11及C11之后的技术报告进行的新代码开发。其次支持对C99旧代码及技术报告的纠正。
  在效果显著且不会影响其他优先事项的时候,本书将为支持旧编译器做出贡献。这样做的目的不是捕捉所有偏离C语言标准的情况,而是捕捉少数几种重要的情况。
  没有解决的问题对于一些问题,本书没有提供解决方案。
  编码风格:编码风格是一个主观的问题,实践证明,无法开发公认的正确风格指南。因此,本标准对于具体采用哪一种风格不作要求,只建议开发组织定义或者采用风格指南,并一致地应用这些方针。一致地应用某种编码风格的最简方法是使用代码格式化工具。许多交互式开发环境(Interactive Development Environment,IDE)都提供这种功能。
  有争议的规则:一般来说,CERT编码标准试图避免包含缺乏广泛共识的争议规则。
  本书的读者本书主要是为C语言程序开发人员而编写的,但是也可以供软件采购者使用,以定义定制软件的需求。本书特别有利于对构造可靠、健壮、可以抵御攻击的高质量系统感兴趣的程序员。
  本书虽然不是专门针对C++程序员的,但是对他们仍然有一定的价值,因为C语言程序的大部分问题在C++程序中也存在,不过在许多情况下,两者的解决方案不同。
  历史CERT安全编码标准的思路起源于C语言标准委员会(更正式的叫法是ISO/IEC JTC1/SC22/WG14)在德国柏林召开的2006春季会议[Seacord 2013a]。C语言标准是权威文档,但其受众主要是编译器实现者,而且,许多人注意到,它的语言模糊,往往很费解。安全编码标准主要针对C语言程序员,为使用该语言安全编码提供实用指南。
  CERT C安全编码标准在CERT安全编码wiki(http://www.securecoding.cert.org)上,按照基于社区的开发过程开发。来自该社区的专家(包括WG14 C语言标准委员会成员)应邀投稿,并且得到wiki的编辑特权。社区成员可以在wiki上注册一个免费账号,对编码标准和单独的规则做出评论。提供高质量评论的审核者常常得到编辑特权,可以直接为编码标准的开发和发展做出贡献。目前,CERT安全编码wiki有1576名注册的贡献者。
  基于社区的开发过程有许多好处。最重要的是,它广泛吸引专家,并让他们对规则的内容形成一致的意见。在wiki上开发安全编码标准的主要缺点是内容不断演化。如果你需要最新信息,愿意接受尚未全面核查的变化,那么这种不稳定性是可以接受的。然而,许多软件开发组织想要一组静态的规则和建议,以便作为软件开发过程的需求。为此,在社区开发两年半之后,我们出版了本书第1版。随着2008年6月该书手稿的制作,书籍的1.0版本和安全编码标准的wiki版本开始分道扬镳。
  在2007年4月的伦敦会议上首次提交CERT C安全编码指南给WG14审核,2007年8月在夏威夷可纳的会议上再次审核。
  根据报道,2008年4月15日召开的J11/U.S. TAG会议讨论了INCITS PL22.11是否应该将CERT C安全编码标准提交给WG14,作为2类或者3类技术报告候选的问题。J11现在成为PL22.11 C语言编程任务组,这个技术委员会是ISO/IEC JTC1 SC22/WG14的美国技术顾问小组。我们就“谁有时间承担这一项目”这个问题进行了一次民意测验,赞成者(有时间)有4人,反对者(没有时间)有12人。之后,我们接收到的反馈是,虽然CERT C安全编码标准是一组强大的指导方针,开发时得到了WG14的许多技术专家的意见,并且已经由WG14审核多次,但是WG14通常不负责将指南“赐予”程序员,而负责定义编译器等工具的规范需求。
  了解了这一点之后,我们提议WG14建立一个研究小组,考虑为C语言制作可分析安全编码指南的问题。这个研究小组于2009年10月27日第一次召开会议,CERT向ISO/IEC贡献了C安全编码规则的一个可自动实施子集,用于标准化进程。
  研究小组的参与者包括分析程序供应商(如Coverity、Fortify、GammaTech、Gimpel、Klocwork和LDRA)、安全性专家、语言专家和消费者。2012年3月,WG14批准开发和发表ISO/IEC TS 17961—C语言编码规则的新工作项目,研究小组工作结束。意大利国家分委员会在WG14的代表Roberto Bagnara后来加入了WG14编辑委员会。2013年11月,ISO/IEC TS 17961: 2013(E)《信息技术—编程语言、环境和系统软件接口—C安全编码规则》[ISO /IEC TS 17961:2013]正式发表,可以在ISO商店(http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=61134)订购。
  ISO/IEC TS 17961 C语言安全编码规则ISO/IEC TS 17961的目的是建立一组分析程序(包括静态分析工具和C语言编译器)的需求基准,供希望诊断超出语言标准需求的不安全代码的供应商应用。所有规则都可以通过静态分析实施。选择这些规则的标准是,实施这些规则的分析程序必须能够有效地发现安全编码错误,不会产生过量的假阳性。
  目前,不同供应商已经以特殊的方式将静态分析应用到安全保障上,造成重要安全保障问题的覆盖面不统一。ISO/IEC TS 17961列举了安全编码规则,需要分析引擎诊断这些规则的违背情况,作为规范相容性的指标。这些规则能够以实现相关的方式进行扩展,为任何相容静态分析实现的客户提供最小覆盖保证。
  ISO/IEC TS 17961指定了C语言中安全编码的规则,包含每条规则的代码示例。不相容的代码示例阐述了具有潜在可利用安全性弱点的语言结构;这些例子预计会引起相容分析程序对受影响的语言结构的诊断。相容的例子预计不会引起诊断。ISO/IEC TS 17961不指定实施这些规则的机制和任何特殊的编码风格。
  表P-1展示了ISO/IEC TS 17961与其他标准和方针的关联性。在已有的出版物中,ISO/IEC TS 17961是唯一以分析程序而非开发人员为直接受众的。
  表P-1 ISO/IEC TS 17961与其他标准的比较编码标准C语言标准安全保障标准安全性标准国际化标准完整语言CWE无/全部是否否—MISRA C2C89否是否否MISRA C3C99否是否否CERT C99C99是否否是CERT C11C11是是否是ISO/IEC TS 17961C11是否是是在隔离检测出违反规则的情况时,相容的分析程序必须能够为技术规范中每条规则进行一次诊断。如果程序文本同时违反多条规则,相容的分析程序可以进行聚合诊断,但是必须至少进行一次诊断。诊断消息可以采用如下形式:
  函数abc访问释放的内存,文件xyz.c,行号nnn。
  ISO/IEC TS 17961不要求分析程序为任何违反语法规则或者C语言标准规定约束的内容生成诊断消息。相容性的定义仅针对分析程序可见的源代码。仅使用二进制码的程序库以及对它们的调用不在这些规则的范围内。
  这个技术规范的一个有趣特征是可移植性假设,在小组中这被称作“旧金山规则”,因为这一假设是Coverity在其总部举行的一次会议中发展而来的。旧金山规则规定,相容的分析程序必须能够诊断至少一个C语言实现中对指导方针的违反,但是如果违反规则的结果已经记录在目标实现的文档中,且不会导致安全性缺陷,就没有必要加以诊断。实现质量的差异使得分析程序可以生成和可移植性问题有关的诊断。例如,下列程序片段可以进行一次诊断,如%d和long int之间的失配:
  long i; printf("i=%d",i);这种失配问题可能不是所有目标实现都存在的问题,但它是一个可移植性问题,因为不是所有实现对int和long都有相同的表示。
  除了已经描述的其他目标之外,为了同ISO/IEC TS 17961一致,本书已经更新。尽管文档服务的受众不同,但是文档之间的一致性可以加强程序员的能力,让程序员更好地利用ISO/IEC TS 17961相容的分析程序找出违反编码标准规则的情况。
  安全编码验证(Secure Coding Validation)套件(https://github.com/SEI-CERT/scvs)是CERT开发的一组测试工具,用于验证ISO/IEC TS 17961中定义的规则。这些测试工具基于本技术规范中的示例,在BSD风格的许可证下分发。
  工具选择和验证尽管规则检查可以人工进行,但是随着程序规模和复杂度的增加,人工检查很快就不再可行。因此,建议使用静态分析工具。
  当选择一个编译器(应该理解为包含链接程序)时,尽可能采用与C兼容的编译器。如果预处理翻译单元或者翻译单元中包含了对任何语法规则或者约束的违反,即使这种行为显式地定义为“未定义”或者“实现定义”,也应该产生至少一条诊断消息。你使用的任何分析程序也可能假定编译器与C兼容。
  当选择源代码分析工具时,很明显这个工具最好尽可能多地遵循wiki上的建议。并非所有建议都可以实现,有些建议完全是说明性的。
  虽然CERT建议使用ISO/IEC TS 17961相容的分析程序,但是作为联邦政府出资的研究和开发中心(Federally Funded Research and Development Center,FFRDC),软件工程学会不支持任何特定的供应商或者工具。我们鼓励供应商开发相容的分析程序,本编码标准的用户可以自由评估,选择最适合其目的的分析程序。
  完整性和稳定性应该承认,一般来说,编码规则的相容性无法通过计算方法确定。静态分析的精确度有实际的局限性。例如,计算机科学的“停机定理”规定,程序从哪个控制流中退出在统计学上无法确定。因此,任何依赖控制流的属性—例如停机—对某些程序来说都有可能不确定。不可判定性的结果之一是,任何工具都可能无法从统计学上确定在特定情况下是否满足某条规则。这类代码的广泛存在可能导致分析工具出现不可预知的结果。



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《C语言安全编码实践指南:构筑坚不可摧的软件系统》 在这信息爆炸、网络安全形势日益严峻的时代,开发安全、可靠、稳固的软件系统已不再是锦上添花,而是刻不容缓的生存之道。尤其是在以性能和效率著称的C语言开发领域,任何一个看似微小的疏忽,都可能成为攻击者突破的口子,导致数据泄露、系统崩溃,甚至造成无法挽回的损失。《C语言安全编码实践指南:构筑坚不可摧的软件系统》正是应时代需求而生,它并非泛泛而谈的安全理论,而是深入C语言核心,提炼出经过实战检验、行之有效的安全编码原则与实践。本书旨在为C语言开发者提供一套系统性的方法论,帮助他们在软件开发的早期阶段就融入安全基因,从源头上杜绝潜在的安全隐患,从而构建出真正安全、稳定且值得信赖的软件系统。 本书最大的特色在于其“实战导向”与“细节聚焦”。我们深知,理论的海洋固然浩瀚,但真正能指导编码实践的,是那些具体、可操作的规则和技巧。因此,本书摒弃了空洞的哲学探讨,而是聚焦于C语言开发中最容易出现安全漏洞的环节,如内存管理、输入校验、数据处理、并发控制等方面,并为每一个环节都提供了详尽的安全编码指南。我们不满足于简单地列出“不要这样做”,而是会深入剖析“为什么不要这样做”,解释其背后的安全原理和潜在的攻击向量。同时,本书将提供大量清晰、简洁的代码示例,直观地展示不安全的代码写法以及对应的安全替代方案,让开发者能够清晰地看到问题所在,并掌握正确的解决之道。 内存安全:C语言的“七寸”与“软肋” C语言强大的底层控制能力赋予了开发者无与伦比的灵活性,但同时也将其置于一把双刃剑之下,尤其是内存管理方面。指针的任意访问、数组越界、重复释放、野指针等等,这些都是C语言开发者熟悉的“陷阱”。一旦处理不当,它们将成为缓冲区溢出、格式化字符串漏洞、堆溢出等严重安全问题的温床。 本书将以极高的重视程度来探讨内存安全问题。我们会详细讲解: 安全的内存分配与释放策略: 深入分析 `malloc`、`calloc`、`realloc`、`free` 等函数的正确使用方法,以及如何避免内存泄漏和重复释放。我们将介绍使用智能指针(尽管C语言原生没有,但可以借助外部库或自定义实现)的思想,以及在C语言环境中如何模拟类似的安全机制。 边界检查: 强调对所有数组和字符串操作进行边界检查的重要性。我们会演示如何精确计算缓冲区大小,如何使用安全的字符串处理函数(如 `strncpy`、`strncat`、`snprintf` 等,并解释其局限性),以及如何设计灵活的边界检查机制。 避免越界访问: 详细阐述缓冲区溢出漏洞的原理,分析栈溢出、堆溢出、整数溢出等不同类型的溢出攻击。本书将提供一系列有效的防御策略,包括但不限于:使用栈保护机制(如canaries)、地址空间布局随机化(ASLR)的理解和利用、以及开发者层面如何在代码中进行有效的输入长度校验和缓冲区大小预判。 指针安全: 探讨野指针、空指针解引用等问题的成因,并提供如何初始化指针、如何进行指针有效性检查、以及如何避免指针悬空等实用技巧。 数据结构的安全设计: 对于链表、树、哈希表等常见数据结构,我们将探讨如何在C语言中实现更加健壮和安全的版本,避免因结构本身的缺陷而引入安全漏洞。 输入校验:筑牢第一道防线 软件系统的生命线在于其能够正确、安全地处理来自外部的各种输入。而输入校验,正是构筑软件安全防线的第一道,也是最关键的一道关卡。任何来自用户、网络、文件、甚至是其他内部模块的输入,都可能包含恶意构造的数据,企图破坏程序的正常逻辑,窃取敏感信息,或者执行未经授权的操作。 本书将把输入校验提升到战略高度,提供全面细致的指南: 信任边界的识别: 明确程序中哪些是可信输入,哪些是不可信输入,并针对不同类型的输入制定不同的校验策略。 数据类型的严格校验: 详细讲解如何对整数、浮点数、字符串、布尔值等基本数据类型进行严格的校验,避免类型混淆或超出预期范围的输入。例如,对于整数输入,要校验其是否在合法范围内,是否会造成溢出;对于字符串输入,要限制其长度,并对其中的特殊字符进行过滤或转义。 格式化字符串漏洞的防范: 深入剖析格式化字符串漏洞( `%s`、`%n` 等)的工作原理,并提供预防此类漏洞的根本性措施,如避免直接使用用户输入的字符串作为格式化字符串的参数,以及使用安全的字符串格式化函数。 文件路径安全: 探讨目录遍历(Path Traversal)等文件访问漏洞,教授如何对用户提供的文件名或路径进行安全处理,防止用户访问或修改不应访问的文件。 网络协议与通信安全: 对于网络应用,我们将强调对接收到的网络数据进行严格校验,包括但不限于长度、格式、校验和等方面,以及对已知恶意攻击模式的识别和防御。 状态机与逻辑校验: 除了对单个输入进行校验,本书还将指导开发者如何设计和实现更加复杂的逻辑校验,通过状态机等方式确保程序在处理一系列输入时始终保持在安全的状态。 并发与同步:协同工作中的安全考量 在多线程、多进程的环境下,程序的并发执行带来了更高的效率,但也引入了新的挑战,尤其是共享资源的访问和同步问题。竞态条件(Race Condition)、死锁(Deadlock)、活锁(Livelock)等并发缺陷,不仅会导致程序行为异常,更有可能被恶意利用,引发拒绝服务攻击或数据损坏。 本书将系统性地探讨并发环境下的安全编码实践: 线程安全的设计: 详细讲解如何识别和保护共享资源,使用互斥锁(Mutex)、信号量(Semaphore)、条件变量(Condition Variable)等同步原语来保证线程的互斥访问和同步。 避免竞态条件: 通过具体的代码示例,演示竞态条件是如何发生的,以及如何通过原子操作、锁机制等方式来防止竞态条件的产生。 死锁的检测与预防: 分析死锁产生的常见场景,并提供多种预防和解决死锁的策略,如使用超时机制、避免循环等待、以及合理的资源分配顺序。 进程间通信(IPC)的安全: 对于使用IPC的场景,如管道、共享内存、消息队列等,将详细讲解如何确保IPC的安全,防止数据被篡改或泄露。 异步操作的安全: 在使用异步I/O或其他异步操作时,将指导开发者如何处理好回调函数、错误处理和状态管理,避免因异步特性引入的安全漏洞。 其他关键安全领域 除了上述核心领域,本书还将涵盖C语言开发中的其他重要安全方面: 错误处理与异常安全: 强调健壮的错误处理机制,确保程序在遇到错误时能够优雅地退出,而不是留下安全隐患。我们将讨论如何记录错误信息,如何避免在错误处理过程中引入新的漏洞。 数据完整性与加密: 探讨如何在C语言中实现数据的完整性校验(如哈希函数),以及如何安全地集成加密算法来保护敏感数据。 编码规范与代码审查: 强调遵循一致的编码规范,并介绍代码审查在发现和修复安全漏洞中的重要作用。 第三方库的安全使用: 警告开发者在使用第三方库时可能存在的安全风险,并提供如何评估和安全地集成第三方库的建议。 模糊测试与安全审计: 介绍自动化测试技术,如模糊测试(Fuzzing),如何帮助发现潜在的安全漏洞。 本书的目标读者 《C语言安全编码实践指南:构筑坚不可摧的软件系统》适合所有C语言开发者,无论您是初学者还是资深工程师,都能从中获益。尤其适合: 系统级软件开发者: 如操作系统、嵌入式系统、驱动程序、网络协议栈等领域的工程师。 安全领域的研究人员与从业者: 希望深入理解C语言安全漏洞原理并掌握防御技术的专业人士。 追求卓越软件质量的团队: 希望将安全作为产品核心竞争力的企业或团队。 结语 在追求软件效率和性能的道路上,我们绝不能忘记安全的重要性。本书将成为您手中最可靠的利器,帮助您在C语言的开发过程中,规避那些隐藏在代码深处的“定时炸弹”,打造出真正安全、可靠、稳固的软件系统,为您的产品和用户提供坚实的保障。让我们一起,用严谨的代码,构筑起坚不可摧的软件堡垒。

用户评价

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刚拿到这本《C安全编码标准:开发安全、可靠、稳固系统的98条规则(原书第2版)》,就被它沉甸甸的厚度所吸引。虽然我还没来得及深入阅读,但光是翻阅目录和前言,就感觉这本书的信息量巨大,内容极为详实。我一直深耕C语言开发领域,也接触过不少关于安全和可靠性方面的书籍,但大多数要么过于理论化,要么内容零散,很难形成一个系统性的指导。这本书的标题就明确指出了它的核心价值——“98条规则”,这预示着它提供的是一套非常具体、可操作的实践指南。我特别期待的是书中关于如何防范常见安全漏洞的详细阐述,比如缓冲区溢出、整数溢出、内存泄露等,这些都是C语言开发中最为棘手的问题。同时,我对书中关于代码可读性、可维护性以及健壮性方面的讨论也充满兴趣,毕竟一个易于理解和修改的代码库,本身就为减少错误埋下了伏笔。初步看来,这绝对是一本值得细细品味、反复查阅的案头必备之作,对于希望提升C语言开发技能,尤其是对代码安全和稳定性有更高追求的开发者来说,它似乎提供了一条清晰的学习路径。

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这本书的印刷质量和纸张触感都相当不错,拿在手里感觉很扎实,这让我对接下来的阅读充满了期待。作为一名多年从事嵌入式系统开发的工程师,我深知C语言在资源受限环境下的重要性,也更加体会到安全和可靠性在这些场景下的分量。在实际项目中,一个微小的安全漏洞就可能导致灾难性的后果,所以持续学习和更新安全编码知识是必不可少的。我了解到这本书是基于C语言标准,并且涵盖了非常广泛的安全编码实践,这让我觉得非常实用。我个人非常关注的方面是书中关于如何避免未定义行为的策略,以及如何处理各种异常情况和错误输入。在我过往的经验中,很多棘手的问题都源于对这些细节处理不当。这本书的“98条规则”听起来非常具体,我希望它能提供明确的代码示例和解释,让我能够迅速理解并应用到我的日常开发中,从而写出更符合行业安全标准的代码,减少潜在的风险。

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拿到这本《C安全编码标准:开发安全、可靠、稳固系统的98条规则(原书第2版)》,我第一时间就去翻了翻它的目录结构。给我的感觉是,这本书的内容覆盖面非常广,从基础的语法规则到更复杂的程序设计,都涉及到了安全性的考量。我个人非常欣赏这种系统性的方法,因为很多时候,一个程序的安全性问题往往不是孤立存在的,而是由多个环节的微小疏忽累积而成。我特别期待的是书中关于如何正确使用标准库函数,以及如何处理并发和多线程环境下的安全问题。这些都是开发复杂系统时经常会遇到的挑战,而这些地方往往也是安全漏洞的高发区。书中提出的98条规则,相信是作者们经过深思熟虑和实践检验的精华总结。我希望这本书能够提供一些具体的编码模式和最佳实践,帮助我在面对各种复杂的编程场景时,能够有据可依,写出更加健壮和不易受攻击的代码。

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这本书厚重而内容充实,给我一种“干货满满”的感觉。作为一名资深的C语言开发者,我深知在编写安全、可靠的代码时,往往需要付出更多的精力和细致。这本书的标题直接点明了其核心价值——“98条规则”,这让我对其内容的实用性和操作性充满了期待。我特别关注的是书中是否能深入探讨如何避免整数溢出、如何安全地处理字符串操作,以及如何进行有效的内存管理。这些都是C语言中常见的安全隐患,处理不当会引发严重的后果。我希望这本书能够提供清晰、易于理解的解释,并且最好能给出具体的代码示例,来演示如何遵循这些规则。如果书中还能包含一些关于代码审查和测试的建议,那就更完美了,因为这些也是保证代码质量和安全的重要环节。总的来说,我相信这本书将成为我案头的一本重要参考书,帮助我不断提升C语言编程的安全性和可靠性。

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这本《C安全编码标准》给我的第一印象是专业且系统。它不是那种泛泛而谈的安全编程书籍,而是聚焦于C语言这个特定领域,并且提出了98条明确的规则。我一直觉得,学习编程语言的标准,关键在于理解其核心理念,并通过实践来固化。这本书很可能就是这样一本能够引导开发者实践的典范。我对于书中可能包含的关于内存管理、指针使用、类型转换等方面的安全编码原则尤为感兴趣,因为这些是C语言的“双刃剑”所在,处理不好就容易出现各种安全隐患。我期待这本书能够提供清晰的“做什么”和“不做什么”,并附带一些具体的代码片段对比,展示安全与不安全写法的差异。如果书中还能结合一些实际案例,分析安全漏洞的成因和防范措施,那就更好了。总而言之,我认为这本书的价值在于它能够帮助开发者建立起一个坚实的安全编码思维框架,并提供一套切实可行的工具箱,让开发者在编写C代码时能够更加自信和从容。

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ok ok

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学习中。。。。。。。。。。。

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应该会是很棒的阅读体验。

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内容不错,趁着活动买的。

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很不错,对我很有帮助

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图书馆采购的图书,精选图书,期待内容。

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实用的C需要参考书,,,,,,

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很不错,对我很有帮助

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