模板在销毁时执行自动内存覆盖

时间:2012-09-04 07:21:48

标签: c++ security templates destructor

使用模板强制编译器初始化基元/ POD类型值(https://stackoverflow.com/a/11493744/16673http://www.codeproject.com/Articles/825/Using-templates-for-initialization)是一种常见模式。

出于安全原因,一旦它超出范围,是否存在可用于擦除值的类似模式,以确保在变量被破坏后该值不会留在堆栈中?我担心一个天真的类似实现可能不起作用,因为编译器可以自由地忽略对超出范围的值的任何赋值,因为该值可以被简单地证明不再被使用。是否有一些一致且合理的便携解决方案,例如使用volatile?

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

Windows API中有一个名为SecureZeroMemory的功能。你可以看看它的实现。

但是,一般来说,编译器被迫遵守易失性写入。如果您将变量设置为volatile,则它应该无法删除写入。

答案 1 :(得分:3)

您可以使用一些c ++ 11功能使其更具可移植性,但这可能足以作为起点:

<强>类

template<typename T>
class t_secure_destruct {
  static const size_t Size = sizeof(T);
  static const size_t Align = alignof(T);
public:
  t_secure_destruct() : d_memory() {
    new(this->d_memory)T;
  }

  ~t_secure_destruct() {
    reinterpret_cast<T*>(this->d_memory)->~T();
    this->scribble();
  }

  // @todo implement or delete op-assign and remaining constructors

public:
  T& get() {
    return *reinterpret_cast<T*>(this->d_memory);
  }

  const T& get() const {
    return *reinterpret_cast<const T*>(this->d_memory);
  }

private:
  void scribble() {
    for (size_t idx(0); idx < Size; ++idx) {
      this->d_memory[idx] = random();
    }
  }

private:
  __attribute__((aligned(Align))) char d_memory[Size];
};

<强>演示

#include <iostream>

class t_test {
public:
  t_test() : a(-1) {
    std::cout << "construct\n";
  }

  ~t_test() {
    std::cout << "destruct\n";
  }

public:
  void print() const {
    std::cout << "a = " << a << "\n";
  }

public:
  int a;
};

int main(int argc, const char* argv[]) {
  t_secure_destruct<t_test>test;
  test.get().print();
  test.get().a = 100;
  test.get().print();
  return 0;
}

当然,如果您愿意,也可以使用堆分配来支持该分配。如果你需要超越优化器,你可能需要让涂鸦器远离它。