boost::asio::const_buffer 的安全释放答案

【问题标题】：Secure deallocation of boost::asio::const_bufferboost::asio::const_buffer 的安全释放
【发布时间】：2015-12-10 01:38:18
【问题描述】：

出于 PA:DSS 的目的，我需要确保 boost::asio::const_buffer（例如在 boost::asio::async_write 中）在超出范围时将归零。

使用 STL 容器，我可以像这样替换分配器/释放器：

    void deallocate(volatile pointer p, size_type n) {
        std::memset(p, 0, n * sizeof(T));
        ::operator delete(p);
    }

但是我不知道如何使用 boost::asio::const_buffer 来达到同样的效果，至少不是以一种仍然让 boost::asio::async_write 消耗它的方式。我也不想重新发明轮子（如果有的话）。

【问题讨论】：

标签： c++ security boost pci-dss

【解决方案1】：

简短回答：Asio 缓冲区不拥有它们的内存，因此它们也不应该负责处理它。

首先，你应该不使用

std::memset(p, 0, n * sizeof(T));

改用SecureZeroMemory 之类的函数：How-to ensure that compiler optimizations don't introduce a security risk?

我知道你有 volatile 是因为这个原因，但它可能并不总是像你期望的那样受到尊重：

您的secure_memset 功能可能不够用。根据http://open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1381.pdf，有优化编译器只会将第一个字节归零– Daniel Trebbien Nov 9 '12 at 12:50

背景阅读：

到 ASIO

确保您完全意识到 Boost Asio 缓冲区没有所有权语义。他们只引用另一个对象拥有的数据。

比提出的问题更重要的是，您可能需要检查是否将缓冲区数据保留足够长的时间。一个常见的陷阱是将本地作为缓冲区传递：
std::string response = "OK\r\n\r\n";
asio::async_write(sock_, asio::buffer(response), ...); // OOOPS!!!
这会立即导致Undefined Behaviour。

IOW const_buffer 是一个概念。有无数种方法可以在（您自己的）对象之上构建它：

documentation

缓冲区对象将内存的连续区域表示为由指针和字节大小组成的 2 元组。 {void*, size_t} 形式的元组指定内存的可变（可修改）区域。类似地，{const void*, size_t} 形式的元组指定了一个 const（不可修改）内存区域。这两种形式分别对应mutable_buffer和const_buffer这两个类

所以，假设你有你的缓冲区类型

struct SecureBuffer
{
     ~SecureBuffer() { shred(); }
     size_t      size() const { return length_; }
     char const* data() const { return data_; }

     // ...
   private:
     void shred(); // uses SecureZeroMemory etc.

     std::array<char, 1024> data_ = {0};
     size_t length_ = 0u;
};

然后你可以简单地将它传递到你想使用它的地方：

SecureBuffer secret; // member variable (lifetime exceeds async operation)
// ... set data
boost::asio::async_write(sock_,
     boost::asio::buffer(secret.data(), secret.size()),
     /*...*/
    );

【讨论】：