Вопрос или проблема
С точки зрения безопасности лучше обнулить пароль, как только он больше не используется программой.
Иными словами, я хотел бы иметь некую безопасную строку вместо std::string, которая обнуляла бы область памяти, где хранилась старая C-строка, при разрушении или при присвоении ей нового значения.
Реализовать такую строку самостоятельно не проблема, но это займет довольно много времени, чтобы реализовать все обширные функции std::string, которые я хотел бы иметь.
Существуют ли готовые решения для этого?
Ранее я задавал этот вопрос на Stack Overflow.
Я нашел решение в этом ответе.
CryptoPP::AllocatorWithCleanup — это пользовательский аллокатор, предоставляемый библиотекой Crypto++. Он обнуляет выделенную память при деалокации.
Деалокация происходит, когда строка уничтожается или когда ее буфер переполняется, в результате чего создается новый буфер большего размера, а старый буфер освобождается (могут быть и другие сценарии).
Тем не менее, это может не срабатывать при использовании операций clear() или resize().
Мое решение, основанное на этом ответе:
SecureString.h
#pragma once
#include <string>
#include <cryptopp/secblock.h>
template <typename CharType, typename TraitsType = std::char_traits<CharType>>
using BasicSecureString = std::basic_string<CharType, TraitsType, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<CharType>>;
using SecureString = BasicSecureString<char>;
CMakeLists.txt
target_link_libraries(${EXECUTABLE_NAME} cryptopp)
Как установить библиотеку на дистрибутивах на базе Ubuntu:
sudo apt install libcrypto++-dev
Ответ или решение
Использование безопасной строки для хранения паролей в C++ — важный аспект, касающийся защиты данных. С точки зрения безопасности, действительно рекомендуется обнулять память, содержащую пароли, после того, как они перестали быть необходимыми программе.
Как вы правильно отметили, стандартные строки (std::string) не обеспечивают этой функциональности, так как их деструктивные методы не гарантируют, что память будет обнулена при уничтожении объекта. Вместо этого можно использовать специализированные решения.
Одно из доступных решений — это использование библиотеки Crypto++ и ее функциональности для создания безопасных строк с помощью специального аллокатора, который обнуляет память при деаллокации. Вот как можно реализовать аналог std::string, который использует такой аллокатор.
Реализация SecureString
- Создайте заголовочный файл
SecureString.h:
#pragma once
#include <string>
#include <cryptopp/secblock.h>
template <typename CharType, typename TraitsType = std::char_traits<CharType>>
using BasicSecureString = std::basic_string<CharType, TraitsType, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<CharType>>;
using SecureString = BasicSecureString<char>;Таким образом, SecureString будет работать как std::string, но с обеспечением очистки памяти.
- Настройка CMake:
Вам нужно добавить библиотеку Crypto++ в зависимости вашего проекта. В файле CMakeLists.txt это делается так:
target_link_libraries(${EXECUTABLE_NAME} cryptopp)- Установка библиотеки Crypto++ в Ubuntu:
На Ubuntu-based системах вы можете установить библиотеку Crypto++ с помощью следующей команды:
sudo apt install libcrypto++-devОбратите внимание на несколько моментов
-
Деаллокация памяти: С использованием
CryptoPP::AllocatorWithCleanup, память будет обнулена при деаллокации, что происходит, когда строка уничтожается или когда происходит переполнение буфера. Однако это не произойдет при использовании методовclear()илиresize(), поскольку они могут не затрагивать всю память, выделенную под строку. -
Эквивалентные операции: Вам может потребоваться реализовать дополнительные функции для обработки строк, как это делается в
std::string, включая копирование, перемещение и присваивание, особенно если вы планируете использоватьSecureStringв контексте, где важна производительность. -
Угрозы безопасности: Важно помнить, что, несмотря на использование безопасных строк, всегда нужно быть внимательным к потенциальным угрозам, связанным с безопасностью. Например, всегда следует тщательно следить за тем, как пароли и другие конфиденциальные данные хранятся и обрабатываются в памяти.
Используя SecureString в своих проектах, вы сможете быстрее разработать безопасное приложение, минимизировав риски, связанные с несанкционированным доступом к паролям и конфиденциальной информации.