通用类

1.1 内存管理

1.1.1【必须】切片长度校验

• 在对slice进行操作时，必须判断长度是否合法，防止程序panic

// bad: 未判断data的长度，可导致 index out of range 
func decode(data [] byte) bool {
    if data[0] == 'F' && data[1] == 'U' && data[2] == 'Z' && data[3] == 'Z' && data[4] == 'E' && data[5] == 'R' {
        fmt.Println("Bad")
        return true
    }
  
    return false
}

// bad: slice bounds out of range
func foo() {
    var slice = []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}
    fmt.Println(slice[:10]) 
}

// good: 使用data前应判断长度是否合法 
func decode(data [] byte) bool {
    if len(data) == 6 {
        if data[0] == 'F' && data[1] == 'U' && data[2] == 'Z' && data[3] == 'Z' && data[4] == 'E' && data[5] == 'R' {
            fmt.Println("Good")
            return true
        }
    }
	
    return false
}

1.1.2【必须】nil指针判断

• 进行指针操作时，必须判断该指针是否为nil，防止程序panic，尤其在进行结构体Unmarshal时

type Packet struct {
    PackeyType        uint8
    PackeyVersion     uint8
    Data              *Data
}

type Data struct {
    Stat    uint8
    Len 	uint8
    Buf 	[8]byte
}

func (p *Packet) UnmarshalBinary(b []byte) error {
    if len(b) < 2 {
       return io.EOF
    }
  
    p.PackeyType = b[0]
    p.PackeyVersion = b[1]
  
    // 若长度等于2，那么不会new Data
    if len(b) > 2 {
        p.Data = new(Data)
        // Unmarshal(b[i:], p.Data)
    }
  
    return nil
}

// bad: 未判断指针是否为nil
func main() {
    packet := new(Packet)
    data := make([]byte, 2)
    if err := packet.UnmarshalBinary(data); err != nil {
        fmt.Println("Failed to unmarshal packet")
        return
    }
    
    fmt.Printf("Stat: %v\n", packet.Data.Stat)
}

// good: 判断Data指针是否未nil
func main() {
    
    packet := new(Packet)
    data := make([]byte, 2)
    
    if err := packet.UnmarshalBinary(data); err != nil {
        fmt.Println("Failed to unmarshal packet")
        return
    }
    
    if packet.Data == nil {
        return
    }
    
    fmt.Printf("Stat: %v\n", packet.Data.Stat)
}

1.1.3【必须】整数安全

• 在进行数字运算操作时，需要做好长度限制，防止外部输入运算导致异常：

  • 确保无符号整数运算时不会反转
  • 确保有符号整数运算时不会出现溢出
  • 确保整型转换时不会出现截断错误
  • 确保整型转换时不会出现符号错误

• 以下场景必须严格进行长度限制：

  • 作为数组索引
  • 作为对象的长度或者大小
  • 作为数组的边界（如作为循环计数器）

// bad: 未限制长度，导致整数溢出
func overflow(numControlByUser int32) {
    var numInt int32 = 0
    numInt = numControlByUser + 1
    //对长度限制不当，导致整数溢出
    fmt.Printf("%d\n", numInt)
    //使用numInt，可能导致其他错误
}

func main() {
    overflow(2147483647)
}

// good: 
func overflow(numControlByUser int32) {
    var numInt int32 = 0
    numInt = numControlByUser + 1
    if numInt < 0 {
        fmt.Println("integer overflow")
        return;
    } 
    fmt.Println("integer ok")
}

func main() {
    overflow(2147483647)
}

1.1.4【必须】make分配长度验证

• 在进行make分配内存时，需要对外部可控的长度进行校验，防止程序panic。

// bad
func parse(lenControlByUser int, data[] byte) {
    size := lenControlByUser
    //对外部传入的size，进行长度判断以免导致panic
    buffer := make([]byte, size)
    copy(buffer, data)
}

// good
func parse(lenControlByUser int, data[] byte) ([]byte, error){
    size := lenControlByUser
    //限制外部可控的长度大小范围
    if size > 64*1024*1024 {
        return nil, errors.New("value too large")
    }
    buffer := make([]byte, size)
    copy(buffer, data)
    return buffer, nil
}

1.1.5【必须】禁止SetFinalizer和指针循环引用同时使用

• 当一个对象从被GC选中到移除内存之前，runtime.SetFinalizer()都不会执行，即使程序正常结束或者发生错误。由指针构成的“循环引用”虽然能被GC正确处理，但由于无法确定Finalizer依赖顺序，从而无法调用runtime.SetFinalizer()，导致目标对象无法变成可达状态，从而造成内存无法被回收。

// bad
func foo() {
    var a, b Data
    a.o = &b
    b.o = &a

    //指针循环引用，SetFinalizer()无法正常调用
    runtime.SetFinalizer(&a, func(d *Data) {
        fmt.Printf("a %p final.\n", d)
    })
    runtime.SetFinalizer(&b, func(d *Data) {
        fmt.Printf("b %p final.\n", d)
    })
}

func main() {
    for {
        foo()
        time.Sleep(time.Millisecond)
    }
}

1.1.6【必须】禁止重复释放channel

• 重复释放一般存在于异常流程判断中，如果恶意攻击者构造出异常条件使程序重复释放channel，则会触发运行时恐慌，从而造成DoS攻击。

// bad
func foo(c chan int) {
    defer close(c)
    err := processBusiness()
    if err != nil {
        c <- 0
        close(c) // 重复释放channel
        return
    }
    c <- 1
}

// good
func foo(c chan int) {
    defer close(c) // 使用defer延迟关闭channel
    err := processBusiness()
    if err != nil {
        c <- 0
        return
    }
    c <- 1
}

1.1.7【必须】确保每个协程都能退出

• 启动一个协程就会做一个入栈操作，在系统不退出的情况下，协程也没有设置退出条件，则相当于协程失去了控制，它占用的资源无法回收，可能会导致内存泄露。

// bad: 协程没有设置退出条件
func doWaiter(name string, second int) {
    for {
        time.Sleep(time.Duration(second) * time.Second)
        fmt.Println(name, " is ready!")
    }
}

1.1.8【推荐】不使用unsafe包

• 由于unsafe包绕过了 Golang 的内存安全原则，一般来说使用该库是不安全的，可导致内存破坏，尽量避免使用该包。若必须要使用unsafe操作指针，必须做好安全校验。

// bad: 通过unsafe操作原始指针
func unsafePointer() {
    b := make([]byte, 1)
    foo := (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&b[0])) + uintptr(0xfffffffe)))
    fmt.Print(*foo + 1)
}

// [signal SIGSEGV: segmentation violation code=0x1 addr=0xc100068f55 pc=0x49142b]

1.1.9【推荐】不使用slice作为函数入参

• slice是引用类型，在作为函数入参时采用的是地址传递，对slice的修改也会影响原始数据

  // bad
  // slice作为函数入参时是地址传递
  func modify(array []int) {
      array[0] = 10 // 对入参slice的元素修改会影响原始数据
  }
  
  func main() {
      array := []int{1, 2, 3, 4, 5}
  
      modify(array)
      fmt.Println(array) // output：[10 2 3 4 5]
  }

  // good
  // 数组作为函数入参时，而不是slice
  func modify(array [5]int) {
    array[0] = 10
  }

  func main() {
      // 传入数组，注意数组与slice的区别
      array := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
  
      modify(array)
      fmt.Println(array)
  }

1.2 文件操作

1.2.1【必须】 路径穿越检查

• 在进行文件操作时，如果对外部传入的文件名未做限制，可能导致任意文件读取或者任意文件写入，严重可能导致代码执行。

// bad: 任意文件读取
func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	path := r.URL.Query()["path"][0]

	// 未过滤文件路径，可能导致任意文件读取
	data, _ := ioutil.ReadFile(path)
	w.Write(data)

	// 对外部传入的文件名变量，还需要验证是否存在../等路径穿越的文件名
	data, _ = ioutil.ReadFile(filepath.Join("/home/user/", path))
	w.Write(data)
}

// bad: 任意文件写入
func unzip(f string) {
	r, _ := zip.OpenReader(f)
	for _, f := range r.File {
		p, _ := filepath.Abs(f.Name)
		// 未验证压缩文件名，可能导致../等路径穿越，任意文件路径写入
		ioutil.WriteFile(p, []byte("present"), 0640)
	}
}

// good: 检查压缩的文件名是否包含..路径穿越特征字符，防止任意写入
func unzipGood(f string) bool {
	r, err := zip.OpenReader(f)
	if err != nil {
		fmt.Println("read zip file fail")
		return false
	}
	for _, f := range r.File {
		p, _ := filepath.Abs(f.Name)
		if !strings.Contains(p, "..") {
			ioutil.WriteFile(p, []byte("present"), 0640)
		}
	}
	return true
}

1.2.2【必须】 文件访问权限

• 根据创建文件的敏感性设置不同级别的访问权限，以防止敏感数据被任意权限用户读取。例如，设置文件权限为：-rw-r-----

ioutil.WriteFile(p, []byte("present"), 0640)

1.3 系统接口

1.3.1【必须】命令执行检查

• 使用exec.Command、exec.CommandContext、syscall.StartProcess、os.StartProcess等函数时，第一个参数（path）直接取外部输入值时，应使用白名单限定可执行的命令范围，不允许传入bash、cmd、sh等命令；
• 使用exec.Command、exec.CommandContext等函数时，通过bash、cmd、sh等创建shell，-c后的参数（arg）拼接外部输入，应过滤\n $ & ; | ' " ( ) `等潜在恶意字符；

// bad
func foo() {
	userInputedVal := "&& echo 'hello'" // 假设外部传入该变量值
	cmdName := "ping " + userInputedVal

	//未判断外部输入是否存在命令注入字符，结合sh可造成命令注入
	cmd := exec.Command("sh", "-c", cmdName)
	output, _ := cmd.CombinedOutput()
	fmt.Println(string(output))

	cmdName := "ls"
	//未判断外部输入是否是预期命令
	cmd := exec.Command(cmdName)
	output, _ := cmd.CombinedOutput()
	fmt.Println(string(output))
}

// good
func checkIllegal(cmdName string) bool {
	if strings.Contains(cmdName, "&") || strings.Contains(cmdName, "|") || strings.Contains(cmdName, ";") ||
		strings.Contains(cmdName, "$") || strings.Contains(cmdName, "'") || strings.Contains(cmdName, "`") ||
		strings.Contains(cmdName, "(") || strings.Contains(cmdName, ")") || strings.Contains(cmdName, "\"") {
		return true
	}
	return false
}

func main() {
	userInputedVal := "&& echo 'hello'"
	cmdName := "ping " + userInputedVal

	if checkIllegal(cmdName) { // 检查传给sh的命令是否有特殊字符
		return // 存在特殊字符直接return
	}

	cmd := exec.Command("sh", "-c", cmdName)
	output, _ := cmd.CombinedOutput()
	fmt.Println(string(output))
}

1.4 通信安全

1.4.1【必须】网络通信采用TLS方式

• 明文传输的通信协议目前已被验证存在较大安全风险，被中间人劫持后可能导致许多安全风险，因此必须采用至少TLS的安全通信方式保证通信安全，例如gRPC/Websocket都使用TLS1.3。

// good
func main() {
  http.HandleFunc("/", func (w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    w.Header().Add("Strict-Transport-Security", "max-age=63072000; includeSubDomains")
    w.Write([]byte("This is an example server.\n"))
  })

  //服务器配置证书与私钥
  log.Fatal(http.ListenAndServeTLS(":443", "yourCert.pem", "yourKey.pem", nil))
}

1.4.2【推荐】TLS启用证书验证

• TLS证书应当是有效的、未过期的，且配置正确的域名，生产环境的服务端应启用证书验证。

// bad
import (
	"crypto/tls"
	"net/http"
)

func doAuthReq(authReq *http.Request) *http.Response {
	tr := &http.Transport{
		TLSClientConfig: &tls.Config{InsecureSkipVerify: true},
	}
	client := &http.Client{Transport: tr}
	res, _ := client.Do(authReq)
	return res
}

// good
import (
	"crypto/tls"
	"net/http"
)

func doAuthReq(authReq *http.Request) *http.Response {
	tr := &http.Transport{
		TLSClientConfig: &tls.Config{InsecureSkipVerify: false},
	}
	client := &http.Client{Transport: tr}
	res, _ := client.Do(authReq)
	return res
}

1.5 敏感数据保护

1.5.1【必须】敏感信息访问

• 禁止将敏感信息硬编码在程序中，既可能会将敏感信息暴露给攻击者，也会增加代码管理和维护的难度
• 使用配置中心系统统一托管密钥等敏感信息

1.5.2【必须】敏感数据输出

• 只输出必要的最小数据集，避免多余字段暴露引起敏感信息泄露
• 不能在日志保存密码（包括明文密码和密文密码）、密钥和其它敏感信息
• 对于必须输出的敏感信息，必须进行合理脱敏展示

// bad
func serve() {
	http.HandleFunc("/register", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		r.ParseForm()
		user := r.Form.Get("user")
		pw := r.Form.Get("password")

		log.Printf("Registering new user %s with password %s.\n", user, pw)
	})
	http.ListenAndServe(":80", nil)
}

// good
func serve1() {
	http.HandleFunc("/register", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		r.ParseForm()
		user := r.Form.Get("user")
		pw := r.Form.Get("password")

		log.Printf("Registering new user %s.\n", user)

		// ...
		use(pw)
	})
	http.ListenAndServe(":80", nil)
}

• 避免通过GET方法、代码注释、自动填充、缓存等方式泄露敏感信息

1.5.3【必须】敏感数据存储

• 敏感数据应使用SHA2、RSA等算法进行加密存储
• 敏感数据应使用独立的存储层，并在访问层开启访问控制
• 包含敏感信息的临时文件或缓存一旦不再需要应立刻删除

1.5.4【必须】异常处理和日志记录

• 应合理使用panic、recover、defer处理系统异常，避免出错信息输出到前端

defer func () {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered in start()")
        }
    }()

• 对外环境禁止开启debug模式，或将程序运行日志输出到前端

错误例子：

dlv --listen=:2345 --headless=true --api-version=2 debug test.go

正确例子：

dlv debug test.go

1.6 加密解密

1.6.1【必须】不得硬编码密码/密钥

• 在进行用户登陆，加解密算法等操作时，不得在代码里硬编码密钥或密码，可通过变换算法或者配置等方式设置密码或者密钥。

// bad
const (
	user     = "dbuser"
	password = "s3cretp4ssword"
)

func connect() *sql.DB {
	connStr := fmt.Sprintf("postgres://%s:%s@localhost/pqgotest", user, password)
	db, err := sql.Open("postgres", connStr)
	if err != nil {
		return nil
	}
	return db
}

// bad
var (
	commonkey = []byte("0123456789abcdef")
)

func AesEncrypt(plaintext string) (string, error) {
	block, err := aes.NewCipher(commonkey)
	if err != nil {
		return "", err
	}
}

1.6.2【必须】密钥存储安全

• 在使用对称密码算法时，需要保护好加密密钥。当算法涉及敏感、业务数据时，可通过非对称算法协商加密密钥。其他较为不敏感的数据加密，可以通过变换算法等方式保护密钥。

1.6.3【推荐】不使用弱密码算法

• 在使用加密算法时，不建议使用加密强度较弱的算法。

错误例子：

crypto/des，crypto/md5，crypto/sha1，crypto/rc4等。

1.7 正则表达式

1.7.1【推荐】使用regexp进行正则表达式匹配

• 正则表达式编写不恰当可被用于DoS攻击，造成服务不可用，推荐使用regexp包进行正则表达式匹配。regexp保证了线性时间性能和优雅的失败：对解析器、编译器和执行引擎都进行了内存限制。但regexp不支持以下正则表达式特性，如业务依赖这些特性，则regexp不适合使用。
  • 回溯引用Backreferences和查看Lookaround

// good
matched, err := regexp.MatchString(`a.b`, "aaxbb")
fmt.Println(matched) // true
fmt.Println(err)     // nil (regexp is valid)