在scanf之后使用printf时的异常行为

如何解决在scanf之后使用printf时的异常行为

我正在使用scanf()从用户那里获取密码，并将其存储在大小为20个字节的password变量中。我对照correctPassword检查输入的密码，如果它们匹配，则布尔变量pass将更改为true。

因此，当我输入长度超过20个字符的密码时，将发生缓冲区溢出，并且pass的值将变为非零（即true）。但是，当我使用printf()打印变量pass的地址时，即使我使用的密码长度超过20个字符，也不会发生缓冲区溢出。

这是导致溢出的代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>

int main (int argc,char *argv[]) {
    char password[20];
    char correctPassword[] = "random";
    bool pass = false;
    
    printf("enter your password: ");
    scanf("%s",password);

    if (strcmp(password,correctPassword) == 0) {
        // compare the two strings,strcmp() returns 0 if two strings values are the same.
        pass = true;
    }
    if (pass) {
        printf("Connecting you to the central system...\n");
    } else {
        printf("Password is wrong! entry denied\n");
    }
    
    printf("%d\n",pass);

    return 0;
}

在这种情况下，输入的密码长度为40个字符（a的ASCII值为97）时，pass的值将更改为97（true）。

enter your password: aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
Connecting you to the central system...
97

这是相同的代码，但在末尾多了一行以显示变量pass的地址：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>

int main (int argc,char *argv[]) {
    char password[20];
    char correctPassword[] = "random";
    bool pass = false;
    printf("enter your password: ");
    scanf("%s",strcmp() returns 0 if two strings values are the same.
        pass = true;
    }
    if (pass) {
        printf("Connecting you to the central system...\n");
    } else {
        printf("Password is wrong! entry denied\n");
    }

    printf("%d\n",pass);
    printf("%x\n",&pass);

    return 0;
}

在这种情况下，输入的密码长40个字符，但是pass仍然是0（假）。

enter your password: aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
Password is wrong! entry denied
0
61fec4

所以，我的问题是怎么只添加

printf("%x\n",&pass);

导致没有缓冲区溢出？

解决方法

scanf("%s",password)是一个安全漏洞：长度超过19个字节的任何输入字都将导致scanf()超出数组末尾写入，从而触发未定义的行为。

未定义的行为可能会带来无法预料的副作用，无论是否可见。 97的输出是一个轻微的副作用，但是足够长的输入将破坏返回地址并在从main()返回时导致分段错误，并且巧妙构造的输入可能使攻击者可以执行任意代码。更改程序可能会改变副作用，因为局部变量的分配可能会有所不同，例如当您使用&pass的地址时。这些都不是可预见的。

还请注意，printf("%x\n",&pass);也具有未定义的行为，因为%x期望使用unsigned int而不是bool *，因此您应该写printf("%p\n",(void *)&pass);

有一种简单的方法可以通过将长度字段传递给scanf()来防止这种情况：

    scanf("%19s",password);

但是请注意，您还应该检查返回值以检测文件的过早结束，并且还应该刷新输入行的其余部分。

这是修改后的版本：

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main (int argc,char *argv[]) {
    char password[20];
    char correctPassword[] = "random";
    bool pass = false;
    int c;

    printf("enter your password: ");
    if (scanf("%19s",password) != 1) {
        printf("invalid input\n");
        return 1;
    }
    /* read and discard the rest of the line */
    while ((c = getchar()) != EOF && c != '\n')
        continue;

    if (strcmp(password,correctPassword) == 0) {
        // compare the two strings,strcmp() returns 0 if two strings values are the same.
        pass = true;
    }
    if (pass) {
        printf("Connecting you to the central system...\n");
    } else {
        printf("Password is wrong! entry denied\n");
    }

    printf("%d\n",pass);

    return 0;
}