一、安全編程概述

1.安全編程的目的

安全編程是一種軟件開發(fā)方法，目的是通過采取具體措施來減少程序中存在的安全漏洞和黑客攻擊的可能性，確保軟件在運(yùn)行過程中不會遭受攻擊或泄露敏感信息。

2.在進(jìn)行安全編程時，需要遵循的安全最佳實踐和規(guī)范

2.1輸入驗證

對任何用戶輸入的數(shù)據(jù)，都必須進(jìn)行輸入驗證，對于用戶輸入的所有數(shù)據(jù)，都應(yīng)該進(jìn)行校驗和過濾，來確保輸入的數(shù)據(jù)不包含惡意代碼或不合法的字符。

2.2輸出編碼

當(dāng)數(shù)據(jù)輸出到用戶界面上時，必須先對其進(jìn)行編碼，通過此操作來防止跨站點(diǎn)腳本攻擊等攻擊。

2.3密碼安全

對于用戶的密碼，使用強(qiáng)密碼不使用弱密碼，并將其加密存儲在數(shù)據(jù)庫中，以保護(hù)用戶的隱私不被侵犯。

2.4訪問控制

通過訪問控制來限制用戶可以訪問的資源和可以允許操作，來防止未經(jīng)授權(quán)的用戶進(jìn)行訪問或修改。

2.5安全審計

安全審計是定期對系統(tǒng)進(jìn)行安全審計，來發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)一些潛在的安全問題，并采取措施進(jìn)行解決問題來提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2.6遵循安全開發(fā)周期和流程

在整個開發(fā)過程中，需要注重安全要求和規(guī)范，并在每個階段都進(jìn)行必要的安全檢查和測試，確保系統(tǒng)具有安全性和穩(wěn)定性。

3.安全編碼的優(yōu)勢

3.1降低安全漏洞的風(fēng)險

當(dāng)代碼變得更加穩(wěn)定時，黑客很難通過軟件漏洞獲取任何信息。安全編碼可以幫助防止各種類型的攻擊和惡意行為。

3.2提高可維護(hù)性

安全編碼可以提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和實用性。幫助開發(fā)人員能夠更快地了解和修改代碼，從而更快地推出新版本的程序。

3.3提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性

采用安全編碼標(biāo)準(zhǔn)可以幫助增強(qiáng)軟件的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而減少潛在的系統(tǒng)崩潰或失敗的風(fēng)險。

二、C/C++使用中需要避免的錯誤

1.避免數(shù)組下標(biāo)越界

數(shù)組下標(biāo)越界會導(dǎo)致安全問題：通過利用數(shù)組下標(biāo)越界，攻擊者可能會破壞應(yīng)用程序或獲取潛在的敏感信息。

如果數(shù)組下標(biāo)越界，程序可能會嘗試訪問非法內(nèi)存位置，這可能會導(dǎo)致內(nèi)存訪問錯誤的問題。

因此，在訪問數(shù)組元素時，要確保不超出數(shù)組索引的范圍，否則可能導(dǎo)致程序崩潰或產(chǎn)生未知結(jié)果。

2.防止內(nèi)存泄漏

內(nèi)存泄漏可能會導(dǎo)致程序耗盡可用的內(nèi)存資源，當(dāng)系統(tǒng)無法為程序分配更多內(nèi)存時，程序?qū)⒈罎?。同時內(nèi)存泄漏也會導(dǎo)致程序變得非常緩慢，這可能會使計算機(jī)的性能下降，并且可能會導(dǎo)致其他程序也變得緩慢。同時也會產(chǎn)生一些安全漏洞，如果程序沒有正確處理內(nèi)存泄漏，黑客可能會利用該漏洞來進(jìn)行攻擊并執(zhí)行惡意代碼。

因此，在使用動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)時，注意內(nèi)存管理，及時釋放無用的內(nèi)存，以避免造成內(nèi)存泄漏問題。

3.檢查是否存在空指針引用

在C語言中，空指針引用會導(dǎo)致程序崩潰或者出現(xiàn)不可預(yù)測的錯誤。當(dāng)程序遇到一個空指針時，它會訪問該指針?biāo)赶虻臄?shù)據(jù)，但由于是空指針沒有可供訪問的實際數(shù)據(jù)存在，因此這將導(dǎo)致程序崩潰。

因此，在編寫c程序時，應(yīng)注意避免使用空指針。在使用前可以通過檢查指針是否為null來確定指針是否為空。如果是空指針，則不進(jìn)行任何引用操作，避免因空指針導(dǎo)致程序崩潰。

4.函數(shù)調(diào)用參數(shù)不匹配

如果函數(shù)調(diào)用參數(shù)個數(shù)不匹配，則會發(fā)生語法錯誤，因為該函數(shù)被調(diào)用時需要特定數(shù)量的參數(shù)。此外，如果傳遞給函數(shù)的參數(shù)類型不匹配，則會發(fā)生編譯錯誤。

因此，在使用函數(shù)時，要確保傳遞的參數(shù)數(shù)目和類型與函數(shù)聲明一致，否則將導(dǎo)致編譯錯誤或運(yùn)行時錯誤。

5.非法的指針操作

C語言中非法的指針操作可能會導(dǎo)致程序崩潰。當(dāng)一個指針被使用以訪問不合法的內(nèi)存地址時，程序可能會出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤。此外，非法的指針操作也可能導(dǎo)致程序邏輯上的錯誤，例如將數(shù)據(jù)寫入了錯誤的內(nèi)存位置，從而破壞了其他變量的值。

因此，在使用指針時，要注意指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)域是否已經(jīng)被釋放。如果指針值已經(jīng)失效，則對其進(jìn)行操作可能會導(dǎo)致意想不到的結(jié)果，避免進(jìn)行任何不合法的指針操作。

三、C/C++編程安全實踐

1.內(nèi)存管理

1.1內(nèi)存分配和釋放

C/C++是一種底層語言，允許直接進(jìn)行內(nèi)存分配和釋放。

內(nèi)存分配是將一段空閑的內(nèi)存資源中的一部分分配給程序使用的過程。在大多數(shù)現(xiàn)代編程語言中，內(nèi)存分配可以通過調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)來完成。

內(nèi)存釋放是把已經(jīng)分配的內(nèi)存歸還給系統(tǒng)，標(biāo)記該內(nèi)存空間為空閑狀態(tài)，以供后續(xù)程序使用。在大多數(shù)編程語言中，內(nèi)存釋放可以由程序員顯式調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行釋放。

但當(dāng)錯誤使用內(nèi)存分配和釋放操作可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰、數(shù)據(jù)損壞和安全漏洞。因此，在編寫C/C++代碼時，必須特別注意內(nèi)存問題。

1.2堆棧溢出

堆棧溢出是c/c++程序中最常見的漏洞類型之一。堆棧溢出通常發(fā)生在使用遞歸函數(shù)時，當(dāng)遞歸調(diào)用太深時，堆棧就會溢出?；蛘咴诔绦蛑猩暾埩舜罅績?nèi)存，并將其壓入堆棧中，超出了可用的堆?？臻g。

堆棧溢出會導(dǎo)致程序異常終止或崩潰，甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。為避免這種情況的發(fā)生，應(yīng)盡可能降低遞歸深度和在堆棧中存儲大量數(shù)據(jù)的數(shù)量，防止堆?？臻g耗盡。

1.3緩沖區(qū)溢出

緩沖區(qū)溢出是C/C++最常見的漏洞之一，攻擊者可以通過惡意輸入數(shù)據(jù)來改變程序運(yùn)行的狀態(tài)。這種漏洞可能會導(dǎo)致攻擊者對系統(tǒng)進(jìn)行攻擊，因此開發(fā)人員必須采取適當(dāng)?shù)牟襟E來保護(hù)代碼出現(xiàn)這種漏洞。緩沖區(qū)溢出的原因是程序沒有正確檢查輸入數(shù)據(jù)的長度，從而將過長的數(shù)據(jù)寫入了緩沖區(qū)。

為了防止緩沖區(qū)溢出漏洞，編程人員應(yīng)該在編寫代碼時，仔細(xì)檢查用戶輸入的數(shù)據(jù)長度，要確保輸入數(shù)據(jù)不會超過緩沖區(qū)的最大長度。

2.輸入驗證和過濾

2.1用戶輸入的威脅

用戶輸入是許多安全漏洞的根源，因為它經(jīng)常含有惡意內(nèi)容。因此，在編寫C/C++代碼時，必須特別注意輸入驗證和過濾。

2.2輸入有效性的檢查

開發(fā)人員應(yīng)該始終先檢查所有用戶輸入的有效性，即檢查輸入是否符合預(yù)期的格式和類型，并拒絕任何不合規(guī)的輸入。

2.3用戶輸入的規(guī)范化

為了確保安全性，用戶輸入應(yīng)該嚴(yán)格地進(jìn)行規(guī)范化和驗證。這包括檢查輸入的類型、長度、范圍和格式，并防止不必要的字符和轉(zhuǎn)義。

2.4 輸入數(shù)據(jù)的驗證

在對用戶輸入進(jìn)行驗證之前，應(yīng)該檢查它是否具有正確的類型、長度和格式。這包括對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、分類和識別，以確定它是否包含有效數(shù)據(jù)。

3.數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)格式?

3.1數(shù)據(jù)類型

不同的編程語言支持不同的數(shù)據(jù)類型，并且某些編程語言還允許開發(fā)人員自定義數(shù)據(jù)類型。在編程中，每個變量都必須具有特定的數(shù)據(jù)類型，這有助于保證程序能夠正確地處理數(shù)據(jù)并避免出現(xiàn)錯誤。常見的數(shù)據(jù)類型包括整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、布爾值和字符串等。

3.2數(shù)據(jù)格式

在編程中，數(shù)據(jù)通常需要傳遞給其他系統(tǒng)或存儲在數(shù)據(jù)庫中。為了確保數(shù)據(jù)能夠正確地傳遞和解析，數(shù)據(jù)格式必須得到明確定義。在編寫程序時，應(yīng)該遵循規(guī)范并確保數(shù)據(jù)格式符合標(biāo)準(zhǔn)，以便確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。

總的來說，數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)格式都是編程安全實踐中非常重要的概念。了解并遵循最佳實踐有助于確保程序能夠正確地處理數(shù)據(jù)，并幫助開發(fā)人員防止一些可能的錯誤和安全漏洞。

4.指針

4.1理解指針

指針可以用來動態(tài)分配內(nèi)存、在程序中傳遞復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，甚至可以模擬對象和實現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性等。

4.2指針的安全使用

4.2.1 初始值

使用指針之前必須先將其初始化為一個有效的內(nèi)存地址，否則會引發(fā)空指針異常

4.2.2值的范圍

始終保證指針指向的內(nèi)存區(qū)域是合法的。

4.2.3 空指針判斷

在使用指針時，需要先判斷指針是否為空，否則會導(dǎo)致程序崩潰。

4.3常見的指針錯誤

4.3.1 空指針

訪問了未初始化或已釋放的指針。

4.3.2 棧溢出

使用過多的遞歸或者函數(shù)調(diào)用，導(dǎo)致?？臻g耗盡。

4.3.3內(nèi)存泄漏

未釋放已經(jīng)動態(tài)分配的內(nèi)存，導(dǎo)致程序運(yùn)行時占用大量內(nèi)存。

四、異常處理

2.異常處理機(jī)制

1.1捕獲并處理異常

當(dāng)代碼出現(xiàn)錯誤時，捕獲并處理異常。如果未處理異常，程序可能會停止工作，暴露系統(tǒng)漏洞。

1.2不要將敏感信息泄露到異常消息中

在處理異常時要小心，以免將敏感信息泄露到異常消息中。盡可能避免向用戶公開詳細(xì)信息。

1.3記錄異常信息

在應(yīng)用程序運(yùn)行時，記錄異常信息是很有用的。這些信息可以與日志一起使用，并幫助診斷應(yīng)用程序中出現(xiàn)的問題。在記錄時確保遵守隱私原則，并不要泄露敏感信息。

1.4處理完善異常處理程序

為了確保系統(tǒng)能夠盡可能準(zhǔn)確地恢復(fù)異常，必須完善和測試異常處理程序

2.異常處理的最佳實踐

2.1在必要時才使用異常

異常通常會降低程序性能，因此應(yīng)盡可能避免在預(yù)期措施中使用異常。

2.2不要忽略異常

如果發(fā)生異常，不要假裝它沒有發(fā)生或?qū)⑵浜雎?。正確地處理異常意味著識別、記錄并嘗試恢復(fù)。

2.3減少使用自定義異常

如果可以使用標(biāo)準(zhǔn)異常，則應(yīng)盡量使用它們。只有在確實需要更具體的異常類型時才應(yīng)該創(chuàng)建自定義異常。

2.4捕獲越具體的異常越好

在捕獲異常時，捕獲盡可能具體的異常將有助于診斷程序中的問題。

五、安全測試

1.安全測試的重要性

安全測試是確保軟件系統(tǒng)在設(shè)計、開發(fā)和部署過程中盡可能降低遭受各種安全攻擊的重要方法之一。它可以幫助我們檢測軟件系統(tǒng)中存在的安全漏洞和風(fēng)險，以及制定相應(yīng)的安全策略來保護(hù)軟件系統(tǒng)。同時它幫助確認(rèn)一個系統(tǒng)是否能夠抵御意圍攻擊，確保數(shù)據(jù)的完整性、可用性、保密性，并提高耐用性和可靠性。

通過進(jìn)行安全測試，可以發(fā)現(xiàn)和修復(fù)潛在的安全漏洞和缺陷，幫助保護(hù)敏感數(shù)據(jù)，從而提高軟件系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2.安全測試的類型和方法

2.1安全測試的類型

2.1.1滲透測試

通過利用已知漏洞攻擊系統(tǒng)，以證明其安全性弱點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，從而幫助開發(fā)人員進(jìn)行修復(fù)改進(jìn)。

2.1.2靜態(tài)代碼分析

對代碼進(jìn)行靜態(tài)分析，檢測檢查源代碼是否存在安全漏洞。

2.1.3代碼審查

對代碼進(jìn)行詳細(xì)審查，找出代碼中的安全漏洞或風(fēng)險。通過代碼審查可以有效地提高軟件的可靠性、安全性和穩(wěn)定性，使得軟件更加符合用戶需求。

2.2安全測試的方法

2.2.1黑盒測試

黑盒測試旨在驗證系統(tǒng)或應(yīng)用程序是否具備足夠的安全保障功能。黑盒測試從系統(tǒng)輸入出發(fā)，觀察輸出結(jié)果并將其與期望結(jié)果進(jìn)行比較。

2.2.2白盒測試

白盒測試是基于已有知識的前提下，了解軟件、應(yīng)用程序或系統(tǒng)內(nèi)部工作原理，通過分析系統(tǒng)實現(xiàn)細(xì)節(jié)來發(fā)現(xiàn)和驗證安全問題。

3.執(zhí)行安全測試

3.1明確測試目標(biāo)

確定哪些應(yīng)用程序或系統(tǒng)需要進(jìn)行安全測試，并確定測試的優(yōu)先級。

3.2制定測試計劃

制定一份包括測試目標(biāo)、測試類型和測試方法的計劃，來確保每個關(guān)鍵點(diǎn)都被覆蓋。

3.3執(zhí)行測試

按照測試計劃進(jìn)行測試，記錄測試過程中發(fā)現(xiàn)的安全問題。

3.4評估測試結(jié)果

分析測試結(jié)果，確保所有的漏洞和問題都得到了解決。

3.5 設(shè)計解決方案，提交記錄的測試結(jié)果

對于發(fā)現(xiàn)的漏洞，設(shè)計并實施修復(fù)計劃，確保系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期安全性能。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-816639.html

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