代码安全实验指导

本书以奇安信代码卫士和代码安全保障系统为基础教学平台，通过实践教学，让学生理解和掌握C、C++、Java、PHP和Python语言中可能出现的安全漏洞；理解软件开发过程中如果不采取规范和安全的编码对系统造成的危害。培养学生养成规范和安全编码的习惯，并能够运用所学的技术和方法对企业软件开发过程中典型的软件安全问题进行安全分析、检测和安全加固。

杨东晓，国防科大电子工程专业毕业，16年网络安全领域相关产品研究、开发、规划、管理经验，现任职于奇安信集团，负责网络空间安全教育及人才培养工作。

第1章代码安全保障系统基本配置1

1.1系统设置1

1.2模块管理7

1.2.1代码安全保障系统用户管理实验7

1.2.2代码安全保障系统检测模板管理实验15

1.2.3代码安全保障系统日志管理实验22

1.2.4代码安全保障系统引擎管理实验26

第2章代码安全保障系统缺陷检测32

2.1C/C++缺陷检测32

2.1.1代码释放后使用缺陷检测实验32

2.1.2代码返回栈地址缺陷检测实验44

2.1.3空指针解引用缺陷检测实验48

2.1.4代码越界访问缺陷检测实验53

2.1.5无符号整数回绕缺陷检测实验58

2.1.6字符串缺少终止符缺陷检测实验62

2.1.7代码在scanf函数中没有对%s格式符进行宽度限制

缺陷检测实验67

2.1.8缓冲区下溢缺陷检测实验73

2.1.9解引用未初始化的指针代码缺陷检测实验78

2.1.10sizeof操作符获取数组长度缺陷检测实验83

2.1.11宽窄字符串及其操作函数混淆缺陷检测实验87

2.1.12代码强制终止执行缺陷检测实验92

2.2PHP缺陷检测97

2.2.1命令注入缺陷检测实验97

2.2.2SQL注入缺陷检测实验102

2.2.3存储型XSS缺陷检测实验106

2.2.4反射型XSS缺陷检测实验110

2.2.5重定向缺陷检测实验115

2.2.6路径遍历缺陷检测实验119代码安全实验指导目录2.2.7动态解析代码缺陷检测实验123

2.2.8不安全的哈希算法缺陷检测实验126

2.2.9XPath注入缺陷检测实验130

2.2.10硬编码密码缺陷检测实验134

2.3Java缺陷检测141

第3章代码安全保障系统合规检测146

3.1C/C++合规检测146

3.1.1对环境变量的长度进行假设合规检测实验146

3.1.2检测并处理库函数中的错误合规检测实验151

3.1.3较大长度的值比较或赋值合规检测实验155

3.1.4代码在free()之后立即在指针中存储一个新值合规检测实验160

3.1.5代码只释放动态分配的内存合规检测实验164

3.1.6代码控制流合规检测实验169

3.1.7字符串存储空间合规检测实验174

3.2Java合规检测179

3.2.1代码重用Java标准库已经公开的标识符合规检测实验179

3.2.2代码使用Object.equals()方法来比较两个数组合规检测实验183

3.2.3代码使用相等操作符比较封装的基础数据类型合规检测实验187

3.2.4代码使用浮点数变量作为循环计数器合规检测实验190

3.2.5代码捕获NullPointerException或者任何它的基类合规检测实验…195

3.2.6代码实例锁的使用合规检测实验198

3.2.7代码在循环中调用wait()和await()方法合规检测实验202

3.2.8代码从流中读取的字符（或字节）和-1的区别合规检测实验206

3.2.9代码空无限循环合规检测实验209

3.2.10代码析构函数合规检测实验214

第4章代码安全保障系统发起检测任务218

4.1发起C/C++检测任务218

4.1.1C语言缺陷检测任务实验218

4.1.2C语言合规检测任务实验222

4.1.3C#语言缺陷检测任务实验225

4.2发起PHP检测任务229

4.2.1PHP语言缺陷检测任务实验229

4.2.2代码安全保障系统发起持续任务检测实验231

4.2.3代码安全保障系统发起项目里程碑检测实验240

4.3发起Java&Python检测任务247

4.3.1Java语言缺陷检测任务实验247

4.3.2Java语言自定义检测模板缺陷检测任务实验251

4.3.3Java语言基于maven构建的检测任务实验255

4.3.4Java语言基于gradle构建的检测任务实验258

4.3.5Java语言合规检测任务实验260

4.3.6溯源检测任务实验262

4.3.7Python语言缺陷检测任务实验264

第5章代码安全保障系统检测结果审计267

5.1检测结果分析267

5.1.1代码安全保障系统检测结果审计实验267

5.1.2代码安全保障系统检测结果mybug统计实验270

5.1.3代码安全保障系统检测结果统计分析实验274

5.2检测结果管理277

5.2.1代码安全保障系统审计信息携带实验277

5.2.2代码安全保障系统导出检测结果实验281

网络空间安全重点规划丛书编审委员会顾问委员会主任： 沈昌祥（中国工程院院士）

特别顾问： 姚期智（美国国家科学院院士、美国人文与科学院院士、中国科学院院士、“图灵奖”获得者）

何德全（中国工程院院士）蔡吉人（中国工程院院士）

方滨兴（中国工程院院士）吴建平（中国工程院院士）

王小云（中国科学院院士）管晓宏（中国科学院院士）

冯登国（中国科学院院士）王怀民（中国科学院院士）

主任： 封化民

副主任： 李建华俞能海韩臻张焕国

委员： （排名不分先后）

蔡晶晶曹珍富陈克非陈兴蜀杜瑞颖杜跃进

段海新范红高岭宫力谷大武何大可

侯整风胡爱群胡道元黄继武黄刘生荆继武

寇卫东来学嘉李晖刘建伟刘建亚马建峰

毛文波潘柱廷裴定一钱德沛秦玉海秦拯

秦志光仇保利任奎石文昌汪烈军王劲松

王军王丽娜王美琴王清贤王伟平王新梅

王育民魏建国翁健吴晓平吴云坤徐明

许进徐文渊严明杨波杨庚杨义先

于旸张功萱张红旗张宏莉张敏情张玉清

郑东周福才周世杰左英男

丛书策划： 张民21世纪是信息时代，信息已成为社会发展的重要战略资源，社会的信息化已成为当今世界发展的潮流和核心，而信息安全在信息社会中将扮演极为重要的角色，它会直接关系到国家安全、企业经营和人们的日常生活。 随着信息安全产业的快速发展，全球对信息安全人才的需求量不断增加，但我国目前信息安全人才极度匮乏，远远不能满足金融、商业、公安、军事和政府等部门的需求。要解决供需矛盾，必须加快信息安全人才的培养，以满足社会对信息安全人才的需求。为此，教育部继2001年批准在武汉大学开设信息安全本科专业之后，又批准了多所高等院校设立信息安全本科专业，而且许多高校和科研院所已设立了信息安全方向的具有硕士和博士学位授予权的学科点。

信息安全是计算机、通信、物理、数学等领域的交叉学科，对于这一新兴学科的培养模式和课程设置，各高校普遍缺乏经验，因此中国计算机学会教育专业委员会和清华大学出版社联合主办了“信息安全专业教育教学研讨会”等一系列研讨活动，并成立了“高等院校信息安全专业系列教材”编审委员会，由我国信息安全领域著名专家肖国镇教授担任编委会主任，指导“高等院校信息安全专业系列教材”的编写工作。编委会本着研究先行的指导原则，认真研讨国内外高等院校信息安全专业的教学体系和课程设置，进行了大量具有前瞻性的研究工作，而且这种研究工作将随着我国信息安全专业的发展不断深入。系列教材的作者都是既在本专业领域有深厚的学术造诣,又在教学第一线有丰富的教学经验的学者、专家。

该系列教材是我国第一套专门针对信息安全专业的教材，其特点是：

① 体系完整、结构合理、内容先进。

② 适应面广： 能够满足信息安全、计算机、通信工程等相关专业对信息安全领域课程的教材要求。

③ 立体配套： 除主教材外，还配有多媒体电子教案、习题与实验指导等。

④ 版本更新及时，紧跟科学技术的新发展。

在全力做好本版教材，满足学生用书的基础上，还经由专家的推荐和审定，遴选了一批国外信息安全领域优秀的教材加入系列教材中，以进一步满足大家对外版书的需求。“高等院校信息安全专业系列教材”已于2006年年初正式列入普通高等教育“十一五”国家级教材规划。

2007年6月，教育部高等学校信息安全类专业教学指导委员会成立大会暨第一次会议在北京胜利召开。本次会议由教育部高等学校信息安全类专业教学指导委员会主任单位北京工业大学和北京电子科技学院主办，清华大学出版社协办。教育部高等学校信息安全类专业教学指导委员会的成立对我国信息安全专业的发展起到重要的指导和推动作用。2006年，教育部给武汉大学下达了“信息安全专业指导性专业规范研制”的教学科研项目。2007年起,该项目由教育部高等学校信息安全类专业教学指导委员会组织实施。在高教司和教指委的指导下，项目组团结一致，努力工作，克服困难，历时5年，制定出我国第一个信息安全专业指导性专业规范，于2012年年底通过经教育部高等教育司理工科教育处授权组织的专家组评审，并且已经得到武汉大学等许多高校的实际使用。2013年，新一届教育部高等学校信息安全专业教学指导委员会成立。经组织审查和研究决定，2014年，以教育部高等学校信息安全专业教学指导委员会的名义正式发布《高等学校信息安全专业指导性专业规范》（由清华大学出版社正式出版）。

2015年6月，国务院学位委员会、教育部出台增设“网络空间安全”为一级学科的决定，将高校培养网络空间安全人才提到新的高度。2016年6月，中央网络安全和信息化领导小组办公室（下文简称中央网信办）、国家发展和改革委员会、教育部、科学技术部、工业和信息化部及人力资源和社会保障部六大部门联合发布《关于加强网络安全学科建设和人才培养的意见》（中网办发文〔2016〕4号）。2019年6月，教育部高等学校网络空间安全专业教学指导委员会召开成立大会。为贯彻落实《关于加强网络安全学科建设和人才培养的意见》，进一步深化高等教育教学改革，促进网络安全学科专业建设和人才培养，促进网络空间安全相关核心课程和教材建设，在教育部高等学校网络空间安全专业教学指导委员会和中央网信办资助的网络空间安全教材建设课题组的指导下，启动了“网络空间安全重点规划丛书”的工作，由教育部高等学校网络空间安全专业教学指导委员会秘书长封化民教授担任编委会主任。本规划丛书基于“高等院校信息安全专业系列教材”坚实的工作基础和成果、阵容强大的编审委员会和优秀的作者队伍，目前已经有多本图书获得教育部和中央网信办等机构评选的“普通高等教育本科国家级规划教材”“普通高等教育精品教材”“中国大学出版社图书奖”和“国家网络安全优秀教材奖”等多个奖项。

“网络空间安全重点规划丛书”将根据《高等学校信息安全专业指导性专业规范》（及后续版本）和相关教材建设课题组的研究成果不断更新和扩展，进一步体现科学性、系统性和新颖性，及时反映教学改革和课程建设的新成果，并随着我国网络空间安全学科的发展不断完善，力争为我国网络空间安全相关学科专业的本科和研究生教材建设、学术出版与人才培养做出更大的贡献。

我们的Email地址是： zhangm@tup.tsinghua.edu.cn，联系人： 张民。

“网络空间安全重点规划丛书”编审委员会代码安全实验指导出版说明没有网络安全，就没有国家安全；没有网络安全人才，就没有网络安全。

为了更多、更快、更好地培养网络安全人才，许多学校都在加大各方面投入，聘请优秀老师，招收优秀学生，建设一流的网络空间安全专业。

网络空间安全专业建设需要体系化的培养方案、系统化的专业教材和专业化的师资队伍。优秀教材是网络空间安全专业人才的关键。但是，这却是一项十分艰巨的任务。原因有二：其一，网络空间安全的涉及面非常广，至少包括密码学、数学、计算机、通信工程等多门学科，因此，其知识体系庞杂、难以梳理；其二，网络空间安全的实践性很强，技术发展更新非常快，对环境和师资要求也很高。

《代码安全实验指导》为《代码安全》一书的配套实验教材。通过实践教学，帮助学生理解和掌握C、C++、Java、PHP和Python语言中可能出现的安全漏洞，了解软件开发过程中如果不采取规范和安全的编码对系统造成的危害。培养学生养成规范和安全编码的习惯，并能够运用所学的技术和方法对企业软件开发过程中典型的软件安全问题进行安全分析、检测和安全加固。

本书分为5章。第1章介绍代码安全保障系统基本配置，第2章介绍代码安全保障系统缺陷检测，第3章介绍代码安全保障系统合规检测，第4章介绍代码安全保障系统发起检测任务，第5章介绍代码安全保障系统检测结果审计。

本书编写过程中得到奇安信集团的裴智勇、陈隆沛、童小刚和北京邮电大学雷敏等专家学者的鼎力支持，在此对他们的工作表示衷心的感谢！

本书适合作为高校网络空间安全、信息安全等相关专业的实验教材。随着新技术的不断发展，今后将不断更新图书内容。

由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，欢迎读者批评指正。

作者2020年2月