【缺陷周话】第3期 ：内存泄漏
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代码审计是使用静态分析发现源代码中安全缺陷的方法，能够辅助开发或测试人员在软件上线前较为全面地了解其安全问题，防患于未然，因此一直以来都是学术界和产业界研究的热点，并且已经成为安全开发生命周期 SDL 和 DevSecOps 等保障体系的重要技术手段。
360代码卫士团队基于自主研发的国内首款源代码安全检测商用工具，以及十余年漏洞技术研究的积累，推出“缺陷周话”系列栏目。每周针对 CWE、OWASP 等标准中的一类缺陷，结合实例和工具使用进行详细介绍，旨在为广大开发和安全人员提供代码审计的基础性标准化教程。
缺陷周话 • 第3期
内存泄漏
1、内存泄漏
内存泄漏指由于疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存。内存泄漏并非指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，由于设计错误，导致在释放该段内存之前就失去了对该段内存的控制，从而造成了内存的浪费。或者说，由于软件无法有效跟踪和释放分配的内存，从而导致性能下降。详细请参见CWE ID 401: Improper Release of Memory Before Removing Last Reference ('Memory Leak')（http://cwe.mitre.org/data/definitions/401.html）。
2、内存泄漏的危害
内存泄漏是 C/C++ 程序中常见的漏洞类型，会因为减少可用内存的数量而降低计算机的性能，甚至导致全部或部分设备停止正常工作或者应用程序崩溃。2018年1月至9月，CVE 中共有63条漏洞信息与其相关。部分漏洞如下：
CVE-2018-17234 | HDF HDF5 1.10.3 版本 H5Ocache.c 中的 H5O__chunk_deserialize() 函数存在内存泄漏，导致允许攻击发起拒绝服务攻击。 |
CVE-2018-16807 | Bro是一个开源的网络分析和安全监控的框架。 Bro 2.5.5及之前版本中的 Kerberos protocol 解析器的 scripts/base/protocols/krb/main.bro 文件存在内存泄漏。攻击者可利用该漏洞造成拒绝服务。 |
CVE-2018-16750 | ImageMagick 是美国 ImageMagick Studio 公司的一套开源的图象处理软件。该软件可读取、转换、写入多种格式的图片。 ImageMagick 7.0.7-29 版本及之前版本中的 coders/meta.c 文件的 formatIPTCfromBuffer() 函数存在内存泄漏。 |
CVE-2018-16641 | ImageMagick 7.0.8-6 版本中的 coders/tiff.c 文件的 TIFFWritePhotoshopLayers() 函数存在内存泄漏漏洞。攻击者可利用该漏洞造成拒绝服务。 |
3、示例代码
本章节中使用示例代码来源于 Samate Juliet Test Suite for C/C++ v1.3 (https://samate.nist.gov/SARD/testsuite.php)，源文件名：CWE401_Memory_Leak__int64_t_malloc_01.c。
3.1缺陷代码
上述示例代码在第29行使用malloc()函数进行内存分配，并在第30行对分配是否成功进行了判断。但在第36行函数结束时，并没有对分配的内存data进行有效合理释放，产生内存泄漏。
使用360代码卫士对上述示例代码进行检测，可以检出“内存泄漏”缺陷，显示等级为中。如图1所示：
图1 内存泄漏检测示例
3.2 修复代码
在上述修复代码中，在第29行使用 malloc()函数进行内存分配，在第36行函数结束前对申请的内存使用free()函数进行释放，从而避免了内存泄漏的发生。
使用360代码卫士对修复后的代码进行检测，可以看到已不存在“内存泄漏”缺陷。如图2：
图2：修复后检测结果
4、开源代码检测计划某项目内存泄漏示例
开源代码检测计划是一项免费的公益计划。通过使用360代码卫士对开源项目进行源代码检测和审计，找到源代码中存在的安全缺陷，使得开源项目的安全性得到提高。
以下是开源项目检测计划中检测出的一个“内存泄漏”示例，如图3所示。
图3 开源项目检出“内存泄漏”
4.1 缺陷代码
在缺陷代码中，内存在第445行通过new进行申请，但是在第448行函数返回时，没有进行释放，从而导致内存泄漏。
4.2 修复代码
针对该内存泄漏问题的提出，开发人员在近期对相关代码进行了修复。在448行使用delete 对内存进行释放，从而避免了内存泄漏。
5、 如何避免内存泄漏
要避免内存泄漏，需要注意以下几点：
（1）在允许的情况下，尽量避免手动管理内存，如在 C++ 开发中，使用智能指针可以减少内存泄漏的发生。
（2）在代码编写过程中养成良好的编程习惯，保证
malloc/new和free/delete匹配使用。（3）在同一个模块、同一个抽象层中分配内存和释放内存。
（4）使用源代码静态分析工具，进行自动化的检测，可以有效的发现源代码中的内存泄漏问题。
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