Question

我使用QString来存储密码。如果更准确，我使用QString来从GUI获取密码。关键是在密码使用/设备之后，我需要使用密码使内部QString个数据字节无效（零），以完全从内存中消除它。

以下是我的调查：

在QString销毁之后，它的数据在内存中保持非零;
当我尝试修改QString以使用零来实现它时，它会触发写时复制习惯用法并为修改后的数据变量分配新内存。旧数据保持不变。即使我使用QString::data()方法也是如此。不太确定原因 - 可能是因为它返回的不是原始char *而是QChar *;
QString::clear()，= ""实际上与上述COW相同。

问：如何实施正确的QString清理以防止密码泄露？

Answer 1

我有两种绕过写时复制的方法。我已经尝试了它们并且它们似乎工作 - 没有使用Qt Creator的内存查看器，但我的代码中使用的隐式共享QStrings都指向了之后相同的归零数据。

使用constData（）

正如Qt docs for QString::data() method所述：

对于只读访问，constData（）更快，因为它永远不会导致发生深层复制。

所以可能的解决方案如下：

QString str = "password";
QString str2 = str;
QChar* chars = const_cast<QChar*>(str.constData());
for (int i = 0; i < str.length(); ++i)
    chars[i] = '0';
// str and str2 are now both zeroed

这是const_cast的合法使用，因为基础数据实际上不是const，因此这里没有未定义的行为。

使用迭代器

来自Qt docs for implicit sharing：

隐式共享类可以控制其内部数据。在任何修改其数据的成员函数，它会自动分离在修改数据之前。 但请注意特殊情况容器迭代器;请参阅隐式共享迭代器问题。

让我们转到描述this iterator problem的部分：

隐式共享对STL样式的迭代器有另一个影响：你应避免在迭代器处于活动状态时复制容器容器。 迭代器指向内部结构，如果你复制一个容器你应该非常小心你的迭代器。 E.g：

QVector<int> a, b; a.resize(100000); // make a big vector filled with 0. QVector<int>::iterator i = a.begin(); // WRONG way of using the iterator i: b = a; /* Now we should be careful with iterator i since it will point to shared data If we do *i = 4 then we would change the shared instance (both vectors) The behavior differs from STL containers. Avoid doing such things in Qt. */ a[0] = 5; /* Container a is now detached from the shared data, and even though i was an iterator from the container a, it now works as an iterator in b. */

据我了解，基于上述文档片段，您应该能够利用这个＆＃34;错误的用法＆＃34;迭代器用迭代器操作原始字符串，因为它们不会触发写时复制。你＆＃34;拦截＆＃34;是非常重要的。在进行任何复制之前begin()和end()：

QString str = "password"; QString::iterator itr = str.begin(); QString::iterator nd = str.end(); QString str2 = str; while (itr != nd) { *itr = '0'; ++itr; } // str and str2 still point to the same data and are both zeroed

Answer 2

您必须了解可能完成的所有临时副本。如果要避免这种情况，则必须在取消分配每个临时副本之前手动擦除内存。遗憾的是，由于实施已关闭，因此无法使用标准QString。

但是，您可以使用自定义分配器来专门化std::basic_string，在删除之前可以清理内存块（请参阅下面的示例）。如果您觉得更方便，可以使用这个新的安全字符串来操作密码而不是普通字符数组。我不确定std::basic_string是否可以使用QChar，但如果不是，您可以使用C ++ 11中的任何Unicode字符（char16_t，{{1} } ...）而不是你需要ANSI支持。

关于用户界面，我认为你有一个选择是创建自己的文本输入小部件，重新实现char32_t / keyPressEvent以将输入的密码存储到安全字符串或char数组中。同时重新实现keyReleaseEvent以仅显示星号，圆点或其他任何您想要的遮蔽字符。使用密码后，只需清除阵列或清空安全字符串即可。

更新：安全字符串示例

paintEvent

Nullify QString数据字节

2 个答案: