我如何判断我的内存是否已被 PHP 应用程序安全释放？

Question

这可能更适合 security.stackexchange.com，但我特别想知道 PHP。

我在应用程序中使用 openssl，我注意到 openssl 资源的免费操作。这很可能只是一般的内存释放，但考虑到密码学性质，它可能会作为特殊情况处理。

应用程序内部的 AFAIK space 无法确保从内存中删除变量。然而，在 Zend land 中，C 扩展是清理已知的敏感数据，还是只是释放内存？ openssl_pkey_free 是否安全释放内存？我如何断言它已安全发布，以便将其应用于我将来可能感兴趣的其他扩展？

我不是安全分析师，所以我对安全的定义比较模糊。

Answer 1

TL;DR: 没有。

在我看之前，我的答案是：由于 PHP 是一种动态语言，您应该 假设它没有被清除 直到证明不是这样（例如使用 Volatility）。根据前 FreeBSD 安全官 Colin Percival 的说法，"Zeroing Buffers is Insufficient" —— 所以这甚至可能无关紧要。

但这是一个非常无聊的答案。幕后是什么？

openssl_pkey_free() 有什么作用？

openssl_pkey_free() 由 ext/openssl/openssl.c#545 中的 PHP 定义：

void EVP_PKEY_free(EVP_PKEY *x)
{
    int i;

    if (x == NULL)
        return;

    i = CRYPTO_add(&x->references, -1, CRYPTO_LOCK_EVP_PKEY);
#ifdef REF_PRINT
    REF_PRINT("EVP_PKEY", x);
#endif
    if (i > 0)
        return;
#ifdef REF_CHECK
    if (i < 0) {
        fprintf(stderr, "EVP_PKEY_free, bad reference count\n");
        abort();
    }
#endif
    EVP_PKEY_free_it(x);
    if (x->attributes)
        sk_X509_ATTRIBUTE_pop_free(x->attributes, X509_ATTRIBUTE_free);
    OPENSSL_free(x);
}

static void EVP_PKEY_free_it(EVP_PKEY *x)
{
    if (x->ameth && x->ameth->pkey_free) {
        x->ameth->pkey_free(x);
        x->pkey.ptr = NULL;
    }
#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
    if (x->engine) {
        ENGINE_finish(x->engine);
        x->engine = NULL;
    }
#endif
}

如你所见，它调用了一个名为EVP_PKEY_free()的函数，该函数由openssl在/crypto/evp/p_lib.c#L376:

中定义

void EVP_PKEY_free(EVP_PKEY *x)
{
    int i;

    if (x == NULL)
        return;

    i = CRYPTO_add(&x->references, -1, CRYPTO_LOCK_EVP_PKEY);
#ifdef REF_PRINT
    REF_PRINT("EVP_PKEY", x);
#endif
    if (i > 0)
        return;
#ifdef REF_CHECK
    if (i < 0) {
        fprintf(stderr, "EVP_PKEY_free, bad reference count\n");
        abort();
    }
#endif
    EVP_PKEY_free_it(x);
    if (x->attributes)
        sk_X509_ATTRIBUTE_pop_free(x->attributes, X509_ATTRIBUTE_free);
    OPENSSL_free(x);
}

它会进行一些完整性检查，然后调用 OPENSSL_free()，对于 CRYPTO_free().

，这只是 an alias

最后定义CRYPTO_free()here:

void CRYPTO_free(void *str)
{
    if (free_debug_func != NULL)
        free_debug_func(str, 0);
#ifdef LEVITTE_DEBUG_MEM
    fprintf(stderr, "LEVITTE_DEBUG_MEM:         < 0x%p\n", str);
#endif
    free_func(str);
    if (free_debug_func != NULL)
        free_debug_func(NULL, 1);
}

典型情况下好像只是调用了free_func()，也就是指向free()的指针。在这些操作中，我没有看到任何将内存归零的尝试。

但我真的想在 PHP 中将内存归零。我怎么能？！

如果可以安装 PECL 扩展，libsodium offers \Sodium\memzero() in addition to secure memory allocation utilities。

请记住，当发生妥协时，清零内存是一种缓解策略。如果您的 PHP 代码可以从磁盘（或数据库）读取私钥，攻击者可能可以重放代码并直接窃取密钥。防止这种情况的方法是将您的密钥存储在 hardware security module 中并且永远不要直接触摸它。

我如何判断我的内存是否已被 PHP 应用程序安全释放？

How can I tell if my memory has been released securely by a PHP application?

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securezeromemory

TL;DR: 没有。

openssl_pkey_free() 有什么作用？

但我真的想在 PHP 中将内存归零。我怎么能？！