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c++ - C++ 中的安全内存分配器

coder 2023-06-04 原文

我想创建一个分配器，它提供具有以下属性的内存:

  • 无法分页到磁盘。
  • 很难通过附加的调试器访问

我们的想法是，这将包含用户无法访问的敏感信息(如许可证信息)。我已经在网上进行了常规研究，并就此询问了其他一些人，但我找不到一个很好的起点来解决这个问题。

更新

Josh提到使用 VirtualAlloc 来设置内存空间的保护。我创建了一个自定义分配器(如下所示) 我发现使用 VirtualLock 函数会限制我可以分配的内存量。这似乎是设计使然。因为我将它用于小物体，所以这不是问题。

//
template<class _Ty>
class LockedVirtualMemAllocator : public std::allocator<_Ty>
{
public:
    template<class _Other>
    LockedVirtualMemAllocator<_Ty>& operator=(const LockedVirtualMemAllocator<_Other>&)
    {   // assign from a related LockedVirtualMemAllocator (do nothing)
        return (*this);
    }

    template<class Other>
    struct rebind {
        typedef LockedVirtualMemAllocator<Other> other;
    };

    pointer allocate( size_type _n )
    {
        SIZE_T  allocLen = (_n * sizeof(_Ty));
        DWORD   allocType = MEM_COMMIT;
        DWORD   allocProtect = PAGE_READWRITE;
        LPVOID pMem = ::VirtualAlloc( NULL, allocLen, allocType, allocProtect );
        if ( pMem != NULL ) {
            ::VirtualLock( pMem, allocLen );
        }
        return reinterpret_cast<pointer>( pMem );
    }
    pointer allocate( size_type _n, const void* )
    {
        return allocate( _n );
    }

    void deallocate(void* _pPtr, size_type _n )
    {
        if ( _pPtr != NULL ) {
            SIZE_T  allocLen = (_n * sizeof(_Ty));
            ::SecureZeroMemory( _pPtr, allocLen );
            ::VirtualUnlock( _pPtr, allocLen );
            ::VirtualFree( _pPtr, 0, MEM_RELEASE );
        }
    }
};

并且被使用

 //a memory safe std::string
 typedef std::basic_string<char, std::char_traits<char>, 
                           LockedVirtualMemAllocato<char> > modulestring_t;

Ted Percival提到了 mlock，但我还没有实现。

我找到了 Practical Cryptography by Neil Furguson and Bruce Schneier也很有帮助。

最佳答案

您无法真正防止内存访问。如果您以管理员或系统身份运行，您可能可以阻止分页，但您不能阻止管理员或系统读取您的内存。即使您可以以某种方式完全阻止其他进程读取您的内存(您不能)，另一个进程实际上仍然可以将一个新线程注入(inject)您的进程并以这种方式读取内存。

即使您可以以某种方式完全锁定您的进程并保证操作系统绝不允许任何其他人访问您的进程，您仍然没有得到完全的保护。整个操作系统可以在虚拟机中运行，可以随时暂停和检查。

您无法保护系统所有者的内存内容。多年来，好莱坞和音乐产业一直在为此苦恼。如果可能的话，他们早就这样做了。

关于c++ - C++ 中的安全内存分配器，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/8451/

amp43LockedVirtualMemAllocatorsectionallocLenc++securitymemoryram-scraping

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