openssl 加密内存泄漏

Question

我的 openssl 加密库有问题，即使在退出函数作用域后进行解密后，解密的字符串也不会从内存中删除。我的代码：

int crypto::aes_decrypt(const crypto::vector<unsigned char> &data, const crypto::string &key, const crypto::string &iv,
                        crypto::vector<unsigned char> &decrypted) {
    try {
        int len;
        int plaintext_len;
        const auto *dataArr = data.data();
        size_t dataLength = data.size();

        if (key.length() != 32 || iv.length() != 16) {
            return -1;
        }

        auto *plaintext = new unsigned char[dataLength + 16];

        EVP_CIPHER_CTX *ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
        if (ctx == nullptr) {
            return -2;
        }

        const auto *keyArr = reinterpret_cast<const unsigned char *>(key.data());
        const auto *ivArr = reinterpret_cast<const unsigned char *>(iv.data());

        /*
         * Initialise the decryption operation. IMPORTANT - ensure you use a key
         * and IV size appropriate for your cipher
         * In this example we are using 256-bit AES (i.e. a 256-bit key). The
         * IV size for *most* modes is the same as the block size. For AES this
         * is 128 bits
         */
        if (1 != EVP_CipherInit_ex(ctx, EVP_aes_256_cbc(), nullptr, keyArr, ivArr, 0)) {
            EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
            return -3;
        }

        /*
        * Provide the message to be decrypted, and obtain the plaintext output.
        * EVP_DecryptUpdate can be called multiple times if necessary.
        */
        if (1 != EVP_DecryptUpdate(ctx, plaintext, &len, dataArr, dataLength)) {
            EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
            return -4;
        }

        plaintext_len = len;

        /*
         * Finalise the decryption. Further plaintext bytes may be written at
         * this stage.
         */

        if (1 != EVP_DecryptFinal_ex(ctx, plaintext + len, &len)) {
            EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
            return -5;
        }

        plaintext_len += len;
        decrypted = crypto::vector<unsigned char>(plaintext, plaintext + plaintext_len);

        /* Clean up */
        EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
        free(plaintext);
        return 0;

    } catch (exception &e) {
#ifdef DEBUG_SHARED_LIBRARIES
        cout << "Error while aes decrypting: " << e.what() << endl;
#endif
        return -99;
    }
}

void test() {
    string key = "abcdefghijklmnopabcdefghijklmnop";
    string iv = "1234567890123456";
    string b64 = "82fgiOvXUXrnkGeRsCjKgA==";
    
    vector<unsigned char> decrypted;
    int i = crypto::aes_decrypt(crypto::base64_decode(b64), key, iv, decrypted);
    if (i != 0) {
        cout << "Error: " << i << endl;
        return;
    }

    string dec = {decrypted.begin(), decrypted.end()};

//    cout << "Decrypted raw: " << string_utils::char_array_to_hex(decrypted.data(), decrypted.size()) << endl;
    cout << "Decrypted: " << dec << endl;

    cout << "Click to clear" << endl;
    string input;
    getline(cin, input);
}

我尝试了很多组合，但字符串和向量仍然相同 - 解密的字符串仍在内存中

退出函数作用域之前：

退出函数作用域后：

在内存转储中：

还有另一个：

有什么建议我该如何处理吗？我认为 aes 解密实现有问题，因为在内存转储中有很多与 openssl 加密库相关的加密方法

Answer 1

为了清理内存，OpenSSL 提供了

OPENSSL_cleanse()

功能：

OPENSSL_cleanse()

用一串 0 填充大小为

ptr

的

len

。 ...

在释放内存之前，您不能安全地使用

memset()

等函数来清除内存 - 编译器可以优化此类调用，因为根据 C 和 C++ 标准，它们对程序没有影响。 C 在可选附件 K 中确实提供了 memset_s() 功能，并且 将清除内存：

...与 memset 不同，对 memset_s 函数的任何调用都应严格按照（5.1.2.3）中描述的抽象机规则进行评估。也就是说，对 memset_s 函数的任何调用都应假设 s 和 n 指示的内存将来可以访问，因此必须包含 c 指示的值。

您还需要小心使用像

vector

这样的C++容器。您无法明确控制此类 C++ 容器使用的内存，因此无法保证它们不会在内存中的某个位置留下敏感数据的副本。

Answer 2

我在这里找到了我要找的东西：

https://wiki.openssl.org/index.php/EVP_Symmetric_Encryption_and_Decryption

typedef std::basic_string<char, std::char_traits<char>, zallocator<char> > secure_string;

离开函数作用域时，

secure_string

将从内存中清除。