通过 TCP 接收整数时阻止整数 underflow/overflow

Question

举例来说，我有一个 TCP 服务器需要在接收所述数据之前知道一些任意数据的无符号整数 (uint32_t) 大小。为了接收任意数据，客户端首先必须发送使用 htonl 编码的 uint32_t 无符号整数的大小字节，例如（客户端）：

uint32_t size_int = // some size integer calculated before
uint32_t nbo_data = htonl(size_int);
// send nbo_data to server...

要解码字节，服务器将执行以下操作：

// First receive nbo_bytes into receive_buffer...
uint32_t nbo_data;
memcpy(&nbo_data, receive_buffer, sizeof(uint32_t));


uint32_t size_int = ntohl(nbo_data);

现在假设攻击者发送了 uint32_t 字节编码的 htonl 超过了 UINT32_MAX value/4294967295。我怎样才能防止出现整数 overflow/underflow？简单地转换为更大的数据类型，即 long long 和边界检查就足够了吗？像这样：

char receive_buffer[1024];
// First receive nbo_bytes into receive_buffer...
uint32_t nbo_data;
memcpy(&nbo_data, receive_buffer, sizeof(uint32_t));


long long size_int = (long long)ntohl(nbo_data);
// Check if size_int > UINT32_MAX or size_int < 0 here
// If true raise error.

或者有更好的approach/is这种方法有缺陷且无效吗？

Answer 1

Now say for instance an attacker sent uint32_t bytes encoded with htonl that exceeded the UINT32_MAX value/4294967295.

如评论中所述，这是不可能的。

htonl() 只是将一个四字节序列转换为另一个，这样生成的序列就是参数值的大端（网络顺序）表示。如果主机本机使用 big-endian 顺序，那么这是一个空操作。

uint32_t 表示一个无符号整数类型，有 32 个值位，没有填充位。此类值的解释由语言规范强制执行，并且它没有为无法解释为 uint32_t 的 32 位模式留出空间。 UINT32_MAX 的值由此而来。

即使通过恶意修改位，对手也无法发送 32 位值，该值不能解释为介于 0 和 UINT32_MAX 之间的 uint32_t，包括 0 和 UINT32_MAX。接收到的 uint32_t 也不会导致 ntohl() 尝试 return 一个超出范围的值，因为再一次，类型 [= 不能表达超出范围或无效的值13=].

How could I prevent an integer overflow/underflow from occurring?

您无需采取任何措施来避免这种情况。相反，您应该关注如何检测或处理收到的值完全错误或不一致的可能性。

通过 TCP 接收整数时阻止整数 underflow/overflow

Prevent integer underflow/overflow when receiving integer over TCP

c

security

tcp

integer-overflow