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SecureString在C#應(yīng)用程序中是否可行?

SecureString在C#應(yīng)用程序中是否可行?

白衣染霜花 2019-12-09 10:18:25
如果我的假設(shè)在這里錯(cuò)誤,請(qǐng)隨時(shí)糾正我,但是讓我解釋為什么我要問(wèn)。取自MSDN,是SecureString:表示應(yīng)保密的文本。文本在使用時(shí)經(jīng)過(guò)加密以確保隱私,并在不再需要時(shí)從計(jì)算機(jī)內(nèi)存中刪除。我明白了,將密碼或其他私人信息存儲(chǔ)在SecureString上方是完全有意義的System.String,因?yàn)槟梢钥刂茖⒚艽a或其他私人信息實(shí)際存儲(chǔ)在內(nèi)存中的方式和時(shí)間,因?yàn)镾ystem.String:既是不可變的,并且在不再需要時(shí)不能以編程方式安排進(jìn)行垃圾回收;也就是說(shuō),實(shí)例在創(chuàng)建后是只讀的,無(wú)法預(yù)測(cè)何時(shí)將實(shí)例從計(jì)算機(jī)內(nèi)存中刪除。因此,如果String對(duì)象包含敏感信息,例如密碼,信用卡號(hào)或個(gè)人數(shù)據(jù),則使用該信息后可能會(huì)泄露該信息,因?yàn)槟膽?yīng)用程序無(wú)法從計(jì)算機(jī)內(nèi)存中刪除數(shù)據(jù)。但是,對(duì)于GUI應(yīng)用程序(例如ssh客戶(hù)端),SecureString 必須從構(gòu)建 System.String。所有的文本控件都使用字符串作為其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)型。因此,這意味著即使用戶(hù)使用密碼掩碼,每次用戶(hù)按下一個(gè)鍵時(shí),舊的字符串都會(huì)被丟棄,而新的字符串將被構(gòu)建以表示文本框中的值是什么。而且我們無(wú)法控制何時(shí)或是否從內(nèi)存中丟棄這些值中的任何一個(gè)。現(xiàn)在該登錄服務(wù)器了。你猜怎么了?您需要在連接上傳遞字符串以進(jìn)行身份驗(yàn)證。因此,讓我們將其SecureString轉(zhuǎn)換為System.String....現(xiàn)在堆上有一個(gè)字符串,無(wú)法強(qiáng)制其通過(guò)垃圾回收(或?qū)?寫(xiě)入其緩沖區(qū))。我的觀點(diǎn)是:無(wú)論您做什么,SecureString都將被轉(zhuǎn)換為System.String,這意味著它至少會(huì)在某個(gè)時(shí)刻存在于堆中(不保證任何垃圾回收)。我的意思不是:是否有某種方法可以繞過(guò)向ssh連接發(fā)送字符串,或者可以避免使控件存儲(chǔ)字符串(創(chuàng)建自定義控件)。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,您可以將“ ssh連接”替換為“登錄表”,“注冊(cè)表”,“付款表”,“您要喂養(yǎng)的食物,而不是您的孩子的食物”,等等那么,在什么時(shí)候使用SecureString實(shí)際可行呢?完全消除System.String對(duì)象的使用是否值得花費(fèi)額外的開(kāi)發(fā)時(shí)間?是整點(diǎn)SecureString簡(jiǎn)單地減少的時(shí)間量System.String在堆上(降低其移動(dòng)到物理交換文件的風(fēng)險(xiǎn))?如果攻擊者已經(jīng)具備檢查堆的方法,那么他很可能要么(A)已經(jīng)具有讀取擊鍵的方法,要么(B)已經(jīng)物理上擁有了機(jī)器 ……因此可以使用SecureString防止他進(jìn)入的方法。反正數(shù)據(jù)?這僅僅是“默默無(wú)聞的安全”嗎?抱歉,如果我把問(wèn)題放在太深的地方,好奇心會(huì)變得更好。隨時(shí)回答我的任何或所有問(wèn)題(或告訴我我的假設(shè)完全錯(cuò)誤)。:)
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3 回答

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至尊寶的傳說(shuō)

TA貢獻(xiàn)1789條經(jīng)驗(yàn) 獲得超10個(gè)贊

假設(shè)中的幾個(gè)問(wèn)題。


首先,SecureString類(lèi)沒(méi)有String構(gòu)造函數(shù)。為了創(chuàng)建一個(gè),您分配一個(gè)對(duì)象,然后追加字符。


對(duì)于GUI或控制臺(tái),您可以非常輕松地將每個(gè)按下的鍵傳遞給安全字符串。


該類(lèi)的設(shè)計(jì)方式是您不能錯(cuò)誤地訪(fǎng)問(wèn)所存儲(chǔ)的值。這意味著您不能string直接從中獲取as作為密碼。


因此,例如使用它來(lái)通過(guò)Web進(jìn)行身份驗(yàn)證時(shí),您將必須使用同樣安全的適當(dāng)類(lèi)。


在.NET Framework中,您可以使用一些類(lèi)來(lái)使用SecureString


WPF的PasswordBox控件在內(nèi)部將密碼保留為SecureString。

System.Diagnostics.ProcessInfo的Password屬性是SecureString。

X509Certificate2的構(gòu)造函數(shù)使用SecureString作為密碼。


總而言之,SecureString類(lèi)可能很有用,但需要開(kāi)發(fā)人員更多的注意。


所有這些以及示例,在MSDN的SecureString文檔中都有很好的描述。


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反對(duì) 回復(fù) 2019-12-09
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狐的傳說(shuō)

TA貢獻(xiàn)1804條經(jīng)驗(yàn) 獲得超3個(gè)贊

如果滿(mǎn)足以下條件,則SecureString很有用:


您可以逐個(gè)字符地構(gòu)建它(例如從控制臺(tái)輸入中)或從非托管API中獲取它


您可以通過(guò)將其傳遞給非托管API(SecureStringToBSTR)來(lái)使用它。


如果將其轉(zhuǎn)換為托管字符串,那么您就無(wú)法實(shí)現(xiàn)它的目的。


更新以回應(yīng)評(píng)論


...或您提到的BSTR,似乎再安全不過(guò)了


將其轉(zhuǎn)換為BSTR后,使用BSTR的非托管組件可以將內(nèi)存清零。從某種意義上講,非托管內(nèi)存可以重置,因此更加安全。


但是,.NET Framework中很少有支持SecureString的API,因此您可以說(shuō)它今天的價(jià)值非常有限。


我將看到的主要用例是在客戶(hù)端應(yīng)用程序中,該應(yīng)用程序要求用戶(hù)輸入高度敏感的代碼或密碼。可以逐個(gè)字符地使用用戶(hù)輸入來(lái)構(gòu)建SecureString,然后可以將其傳遞給非托管API,該API在使用后將收到的BSTR清零。任何后續(xù)的內(nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ)將不包含敏感字符串。


在服務(wù)器應(yīng)用程序中,很難看到它在哪里有用。


更新2


接受SecureString的.NET API的一個(gè)示例是X509Certificate類(lèi)的此構(gòu)造方法。如果您對(duì)ILSpy或類(lèi)似內(nèi)容不滿(mǎn)意,則會(huì)發(fā)現(xiàn)SecureString在內(nèi)部轉(zhuǎn)換為非托管緩沖區(qū)(Marshal.SecureStringToGlobalAllocUnicode),然后在完成(Marshal.ZeroFreeGlobalAllocUnicode)后將其清零。


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反對(duì) 回復(fù) 2019-12-09
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