LLVM projekt arendab C++ bufeerite turvalise töötluse vahendeid

LLVM projekti arendajad on ette pannud mitmeid muudatusi, mille eesmärk on suurendada C++ keeles kriitiliste projektide turvalisust ja pakkuda vahendeid, et vältida mälupiire ületavatest vigadest põhjustatud probleeme. Töö keskendub kahele suunale: arendusmudeli pakkumine, mis võimaldab turvaliselt töötada mälupuhvriga, ja standardse libc++ funktsioonide teegi kaitse tugevdamine.

C++ jaoks pakutav turvalise programmeerimise mudel eeldab standardse teegi pakutavate klasside kasutamist puhverdatud andmete töötlemiseks, selle asemel et manipuleerida toorete pointeritega. Näiteks soovitatakse kasutada klasse std::array, std::vector ja std::span, millele lisatakse jooksva kontrollimise käigus mälu piire ületava juurdepääsu kontroll.

Ohtlike programmeerimispraktikate vastu võitlemiseks pakub clang välja kõikide pointeritega seotud aritmeetiliste operatsioonide jaoks kompilaatori hoiatusi, sarnaseid clang-tidy linteri hoiatusetele, mis kuvatakse, kui kasutada lippu „cppcoreguidelines-pro-bounds-pointer-arithmetic“, mille tugi lisandub LLVM 16 väljaandes. Nende hoiatuste aktiveerimiseks lisatakse clangisse eraldi lipp, mis ei ole vaikimisi aktiveeritud.

Libc++ kavas on rakendada valikulist tugevdatud kaitse režiimi, mille aktiveerimisel tuvastatakse mõned olukorrad, mis põhjustavad määramatut käitumist. Näiteks jälgitakse klassides std::span ja std::vector, kas juurdepääs ületab eraldi eraldatud mälu, ja kui see on tõendatud, lõpetatakse programm hädaseisundis. Arendajad usuvad, et sarnaste muudatuste lisamine säilitab libc++ vastavuse C++ standarditele, kuna määramatute olukordade töötlemise meetodi valik lasub raamatukogu arendajate õlul, kes võivad tõlgendada määramatut käitumist ka kui tõrget, mis nõuab programmi lõpetamist.

Libc++ ajal käivitatavaid kontrolleritavaid kontrolle plaanitakse jagada kategooriatesse, mida saab eraldi aktiveerida. Mõned ettepanekud kontrollide, mis ei too kaasa toimingute keerukuse suurenemist või ABI muutmist, on juba teostatud libc++ turvarežiimi (safe mode) raames.

Lisaks on plaanis välja töötada tööriistakomplekt, mis võimaldab taastada koodi, asendades muutujad paljaste pointeritega konteineritega ja rakendades alternatiivseid töötlejaid olukordades, kus konteiner ei saa otseselt pointerit asendada (näiteks konstruktsioon "if(array_pointer)" võib olla muudetud "if(span.data()"). Korrektsioone saab rakendada mitte ainult kohalikule muutujale, vaid ka pointeritega tüüpide parameetritele.

Allikas: opennet.ru