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技術(shù)專(zhuān)題
使用安全編碼技術(shù)消除缺陷
編程語(yǔ)言的現(xiàn)代化和更好的編碼技術(shù)的重要性，直接關(guān)系到從機(jī)械計(jì)算機(jī)到現(xiàn)代軟件的發(fā)展-發(fā)展過(guò)程。我們從一種高度專(zhuān)業(yè)化的，主要是數(shù)學(xué)的符號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏祟?lèi)語(yǔ)法的高級(jí)編程語(yǔ)言。1盡管通過(guò)編譯器技術(shù)使之成為可能，但它為缺陷打開(kāi)了大門(mén)。
諸如C和C ++之類(lèi)的高級(jí)編程語(yǔ)言包含大量未定義的行為，各種編譯器可能會(huì)略有不同的解釋。這可能會(huì)導(dǎo)致未知或有害的副作用，這些副作用將轉(zhuǎn)化為缺陷。
檢測(cè)和修復(fù)缺陷可能需要長(zhǎng)達(dá)開(kāi)發(fā)時(shí)間的80％ ，這取決于? ?開(kāi)發(fā)組織的成熟度。顯然，代碼質(zhì)量是一個(gè)巨大的問(wèn)題。為什么不避免缺陷并大大減少調(diào)試時(shí)間呢？
附帶說(shuō)明一下，軟件中的“錯(cuò)誤”和“調(diào)試”一詞最初來(lái)自哈佛大學(xué)的機(jī)械計(jì)算機(jī)。蛾子被卡在繼電器中，該事件被記錄為計(jì)算機(jī)歷史上的第一個(gè)系統(tǒng)缺陷或“錯(cuò)誤” 。
一些受人尊敬的機(jī)構(gòu)，如NASA，貝爾實(shí)驗(yàn)室，以及MITRE公司多次進(jìn)行調(diào)查和研究，導(dǎo)致了同樣的結(jié)論：d在網(wǎng)絡(luò)evelopers，應(yīng)用小號(hào)，桌面，或嵌入傾向于注入，一不小心，同一種錯(cuò)誤的對(duì)他們的源代碼反復(fù)出現(xiàn)。
這些常見(jiàn)的錯(cuò)誤的實(shí)例包括分配無(wú)無(wú)原型用于C ++代碼解除分配（或甚至在C代碼）和功能，所以你不要'噸得到嚴(yán)格類(lèi)型檢查在編譯時(shí)間。除了確定這些共性之外，研究還確定了最佳或推薦的編程實(shí)踐列表，這些列表可以查明并幫助防止危險(xiǎn)和不良的編碼行為。
一些最佳做法已被定義以及-已知標(biāo)準(zhǔn)，例如，MISRA C和CERT C.這是特別是在確保代碼安全的關(guān)鍵在像交通和醫(yī)療行業(yè)使用的應(yīng)用程序和安全性。
功能安全標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 61508 ，2 EN 50128 ， 3和ISO 26262 4建議（或強(qiáng)烈建議，根據(jù)不同的安全完整性等級(jí)（SIL）或汽車(chē)安全完整性等級(jí)（ASIL））使用靜態(tài)的-和運(yùn)行-分析符合標(biāo)準(zhǔn)的工具。安全關(guān)鍵系統(tǒng)中的缺陷可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，例如生命損失或環(huán)境破壞。
安全編碼技術(shù)代表了編碼質(zhì)量，編碼安全性和編碼安全性的組合。代碼安全性集中在軟件的可靠性上，而代碼安全性則是關(guān)于防止不必要的活動(dòng)并在攻擊過(guò)程中保持系統(tǒng)安全。無(wú)論在很大程度上依賴(lài)于代碼質(zhì)量是' S ^每可靠的應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。
雖然安全編碼技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)軟件安全ensur ?所需的可靠性，“小號(hào)關(guān)鍵還提高了源代碼的可讀性和可維護(hù)性。更高效，更易讀的代碼意味著對(duì)源代碼進(jìn)行過(guò)時(shí)的驗(yàn)證，從而減少了缺陷，并使代碼的重用成為可能。
MISRA C是最完善的軟件之一-開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，旨在幫助避免常見(jiàn)的陷阱和漏洞。但是，對(duì)于任何嵌入式應(yīng)用程序，強(qiáng)烈建議使用其他準(zhǔn)則，例如CWE （通用弱點(diǎn)枚舉）和CERT C編碼標(biāo)準(zhǔn)。
MISRA C由汽車(chē)工業(yè)軟件可靠性協(xié)會(huì)開(kāi)發(fā)。其目的是為了便于代碼的安全性，移植性，并且可靠性在嵌入式系統(tǒng)的上下文中，特別是第在ISO C.編程OSE系統(tǒng)
第一版?MISRA C標(biāo)準(zhǔn)，“準(zhǔn)則使用車(chē)載軟件的C語(yǔ)言，”是在1998年生產(chǎn)的，被官方稱(chēng)為MISRA C：1998年，它被更新在2004年再次在2012年添加更多的規(guī)則。有' S還對(duì)MISRA C ++基于C 2008標(biāo)準(zhǔn)++ 2003最近，MISRA C：2012年，修訂1增加了14條附加規(guī)則，自動(dòng)對(duì)焦的安全問(wèn)題OCUS強(qiáng)調(diào)了ISO C安全準(zhǔn)則幾個(gè)這些規(guī)則的地址。與使用不可信數(shù)據(jù)有關(guān)的特定問(wèn)題，這是許多嵌入式應(yīng)用程序中眾所周知的安全漏洞。
MISRA可以幫助您在將代碼檢入正式版本之前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，因此以這種方式查找錯(cuò)誤可以使缺陷像從未發(fā)生過(guò)一樣。MISRA規(guī)則是-再-設(shè)計(jì)時(shí)考慮到安全性和可靠性，而且還使得代碼更容易移植到其他工具和架構(gòu)。
CWE和CERT C / C ++
CWE是社區(qū)開(kāi)發(fā)的軟件弱點(diǎn)類(lèi)型字典。CWE提供了一套統(tǒng)一的，可測(cè)量的軟件弱點(diǎn)，以更好地理解和管理它們，并啟用可以找到它們的高效軟件安全工具和服務(wù)。
CERT C / C ++安全編碼標(biāo)準(zhǔn)是計(jì)算機(jī)應(yīng)急響應(yīng)小組（CERT）發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。它們提供了使用C / C ++編程語(yǔ)言進(jìn)行安全編碼的規(guī)則和建議。
作為一般建議，每個(gè)嵌入式應(yīng)用程序至少應(yīng)遵循CWE和CERT C / C ++標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于安全關(guān)鍵型系統(tǒng)，MISRA C是必需的。
按照同樣的概念，在運(yùn)行時(shí)你仍然可以容易的算術(shù)問(wèn)題，緩沖區(qū)溢出，邊界問(wèn)題，堆的完整性，以及內(nèi)存泄漏。可以通過(guò)插入特定的儀器代碼來(lái)檢測(cè)此類(lèi)錯(cuò)誤，或者在可能發(fā)生潛在錯(cuò)誤的所有位置聲明該錯(cuò)誤。但是，手動(dòng)添加說(shuō)明以檢查狀況并以某種方式在運(yùn)行時(shí)報(bào)告問(wèn)題是一項(xiàng)非常耗時(shí)的任務(wù)。
應(yīng)用所有準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)意味著除了檢測(cè)代碼外，您還需要遵守近700條規(guī)則和要求。那么，你怎么可以強(qiáng)制執(zhí)行的安全編碼技術(shù)和跟上所有的規(guī)則嗎？
實(shí)施軟件質(zhì)量，安全的最佳方式，而安全性是使用自動(dòng)化工具。這可以通過(guò)使用高來(lái)實(shí)現(xiàn)-質(zhì)量編譯器和鏈接器是優(yōu)選的官能-安全CE rtified并用自動(dòng)靜態(tài)分析和運(yùn)行時(shí)分析相結(jié)合。
編譯器和鏈接器應(yīng)支持現(xiàn)代編程語(yǔ)言，例如最新的C（ISO / IEC 9899：2018）和C ++（ISO / IEC 14882，稱(chēng)為C ++，具有最新的C ++ 17視覺(jué)）。這里脫穎而出，它們可以產(chǎn)生suspici警告的OU情況或語(yǔ)法薄弱環(huán)節(jié)，例如，易失性存儲(chǔ)器存取評(píng)估其順序可能會(huì)影響應(yīng)用程序的邏輯。
警告是你的第一個(gè)通靜態(tài)-分析檢查，不應(yīng)該被忽視，特別是在功能性-安全SETT ING。最好的建議是通過(guò)更改編譯器設(shè)置將所有警告都視為錯(cuò)誤，從而將警告變成錯(cuò)誤。這將迫使開(kāi)發(fā)人員修復(fù)代碼中的所有歧義，因?yàn)樗袉?wèn)題都將被視為真實(shí)問(wèn)題。
靜態(tài)-a nalysis工具可以幫助您找到最常見(jiàn)的源程序的缺陷ES在你的代碼。然而，他們也幫助發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)商往往不會(huì)想到或者什么時(shí)候擔(dān)心嘗試寫(xiě)自己的代碼，尤其是當(dāng)他們'重新只是搭腳手架代碼得到的東西的工作。
這種工具確實(shí)一個(gè)ID在開(kāi)發(fā)更好的代碼，因?yàn)樗麄?span>ENF奧爾塞的編碼標(biāo)準(zhǔn)。此外，動(dòng)態(tài)或運(yùn)行時(shí)-分析工具捕捉和觸發(fā)缺陷，只有在運(yùn)行時(shí)彈出。運(yùn)行時(shí)-分析工具可以同時(shí)執(zhí)行的SOF程序發(fā)現(xiàn)代碼中的實(shí)際和潛在的錯(cuò)誤tware調(diào)試器。
所以，當(dāng)你看到所有的該缺陷可能是在你的系統(tǒng)，靜態(tài)分析是善于發(fā)現(xiàn)的一些缺陷和運(yùn)行時(shí)分析是擅長(zhǎng)精確定位等。有時(shí)“小號(hào)的重疊，但在其他實(shí)例中是個(gè)缺陷只能在一個(gè)域或其他被檢測(cè)到。為了獲得最佳的代碼分析，您需要將二者結(jié)合使用，并與一流的構(gòu)建工具集成在一起。 當(dāng)組合不同的工具時(shí)，矩陣（圖1 ）最能代表完整的缺陷覆蓋率。
