安全软件开发之道:构筑软件安全的本质方法.pdf

安全软件开发之道:构筑软件安全的本质方法.pdf
 

书籍描述

内容简介
本书被誉为安全技术领域的“黄帝内经”,由安全技术大师亲力打造,畅销全球,数位安全技术专家联袂推荐。综合论述如何在软件开发整个生命周期内建立安全屏障,对于设计安全的软件给出了高屋建瓴的指南,全面翔实,深入浅出。对于任何关注安全软件开发的人来说,都是一本必备之书。
本书分为两大部分。第一部分介绍在编写代码之前应该了解的软件安全知识,讲解如何在软件工程的实践中引入安全性,任何涉及软件开发的人都应该阅读。主要内容包括:软件安全概论、软件安全风险管理、技术的选择、开放源代码和封闭源代码、软件安全的指导原则、软件审计。第二部分涉及软件开发实现的细节,介绍如何在编程中避免一些常见的安全问题,适合编程一线的技术人员参考。主要内容包括:缓冲区溢出、访问控制、竞争条件、随机性和确定性、密码学的应用、信任管理和输入验证、口令认证、数据库安全、客户端安全、穿越防火墙等。

编辑推荐
本书被誉为安全技术领域的“黄帝内经”,由安全技术大师亲力打造,畅销全球,数位安全技术专家联袂推荐。
综合论述如何在软件开发整个生命周期内建立安全屏障,对于设计安全的软件给出了高屋建瓴的指导,全面翔实,深入浅出。对于任何关注安全软件开发的人来说,都是一本必备之书。

媒体推荐
对本书的赞誉
“John和Gary对计算机安全性提供了一个令人耳目一新的视角。一开始就做得正确,那么就无须再修修补补。在当今这个‘蹩脚软件’(shovelware)盛行的世界,这无疑是一种超前而又重要的观念!在这个各大软件厂商都在为产品版本的beta测试而伤脑筋的行业中,本书不失为醒脑之音,值得一读!”
——Marcus J. Ranum,NFR安全公司CTO,
《Web Security Sourcebook》的作者
“系统开发人员们:学习这本书,捍卫你们的系统,网络空间将变得更好。”
——Fred Schneider,康奈尔大学计算机科学教授,
《Trust in Cyberspace》的作者
“我们不断地遇到因软件错误引发的安全问题。系统越复杂,找到问题的难度就越大,花费也越高。当我们期望进行安全可靠的交易,并从物理身份识别领域朝数字身份识别领域迈进时,遵循本书提出的一系列原则就显得越来越重要了。本书写得非常好,对于任何关注安全软件开发的人来说,都是一本必备之书。”
——Terry Stanley,Master Card公司芯片安全副总裁
“在入侵者肆虐之时,很多人都在想着关闭门户,但Viega先生和McGraw先生却在计算机安全的源头入手,研究如何预先在系统中构建安全性。简单来说,就是如何处理基本的安全性优先级问题。”
—— Charlie Babcock,Interactive Week
“应用安全问题是阻碍电子商务发展的最重要问题之一。本书以一种简单明了并易于理解的方式提供了复杂的应用程序安全问题的解决方案。例如缓冲区溢出、竞争条件以及实施加密的方式。这是任何应用程序开发人员或安保专家都应读的一本书。”
——Paul Raines,巴克莱资本(Barclays Capital)信息风险管理的全球主管,
《软件杂志》(Software Magazine)专栏作家
“Viega和McGraw先生终于完成了技术界期待已久的作品。贯穿全书的中心思想是,两位顶级专家关于如何建立安全系统的全新视角,以及基于风险管理的方法解决安全问题。无论是在代码中避免缓冲区溢出,还是了解元素的完整性和交互性,本书都提供了全面而详实的指南。作者阐释了理解和管理风险对于任何系统项目的重要性。本书是任何从事系统设计、系统构建或系统管理的人必读之书。”
——Aviel D. Rubin博士,AT&T实验室首席研究员,
《White-Hat Security Arsenal》和《Web Security Sourcebook》的作者
“本书恰逢其时!”
——Michael Howard,微软Windows XP团队小组安全主管
“对于信息安全,正确的操作似乎已成为一项失传的艺术。本书重新发掘了开发安全系统所需的知识、智慧、原则和纪律,同时也可将其应用在可靠性和良好的软件工程实践方面。”
——Peter G. Neumann,《Computer Related Risks》和
《Moderator of RISKS digest》的作者
“John Viega和Gary McGraw先生为设计或实现软件以及关注安全性的专业人士奉献了一本相当实用的手册。本书不仅解释了编写安全软件所涉及的一系列概念和原则,也包含了如何构筑安全软件的具体方法以防范攻击者的破坏,例如,对缓冲区溢出的深入解释,大多数软件灾难的深入分析等。而且,本书还列出了许多有用工具的出处(免费软件等),从而更提高了实用性。这是一本互联网软件开发人员的必读之书。”
——Jeremy Epstein,webMethods公司产品安全及性能部总监
“安全性其实很简单,只需运行完美的软件即可。但完美是不切实际的,必须寻求切实可行的替代办法,否则就得面临长期的安全漏洞问题。Viega和McGraw先生为软件开发商提供了极好的完美软件的替代实现原则。”
——Crispin Cowan博士,Oregon研究所副研究员,
WireX联合创始人和首席科学家
“大部分人都在处理各种安全性问题的症状,很少有人去探究导致大多数安全问题的根源:设计和开发周期中的问题。在许多大学中,学生学到的是不安全的编码风格。很多人将开发单用户系统的编程概念带到了彼此关联的网络环境中,这是非常危险的。这些状况正在迅速地削弱国家的重要基础设施以及大多数的商业组织,并将个体公民置于风险当中。当务之急,是大部分软件设计人员要改掉他们的坏习惯并重新学习。因此,我衷心地希望本书能够引起对此领域的关注和重视。毕竟,这个领域是需要‘疗伤’,用户不会总是‘正确地’使用系统,恶意攻击者更是如此。因此,编写安全的代码以抵御恶劣的环境才是真正的解决办法。”
——Mudge,Stake公司首席科学家和研发执行副总裁
“编程是很困难的,程序员非常珍贵,优秀的程序员更是罕见。要尽可能让软件变得容易使用,且物美价廉,为此,我们需要所有的帮助、所有的工具、所有的原则。我们还没能做到这点,但是本书应该有所帮助。”
——Bill Cheswick,《Firewalls and Internet Security》的作者
“这本书不错。”
——Peter Gutmann,《Cryptographic Security Architecture》的作者
摘自本书序:
“本书在理解安全软件方面是一个非常重要的工具。 Viega和McGraw在表述安全软件设计的理论和实践方面均做得非常出色。本书非常实用,易于理解且非常全面。它并不会奇迹般地让你摇身一变成为软件安全专家,但它会让你对软件的安全更加敏感。而对安全越是敏感,就越接近问题的最终解决。”
——Bruce Schneier,Counterpane Internet Security创始人兼首席技术官,
《应用密码学》和《网络信息安全的真相》的作者

作者简介
John Viega
美国著名软件安全技术专家,曾任安全软件解决方案公司(www.securesw.com)CTO。他设计并发布了安全领域内的许多工具,包括代码扫描器(ITS4和RATS)、随机数套件(EGADS)、自动修补工具以及安全编程库等。他还是Mailman的原始开发者、GNU邮件列表的管理者。

Gary McGraw
美国Cigital公司CTO,在安全风险管理领域从事软件安全性研究和技术规划工作。他是美国空军研究实验室、DARPA、美国国家科学基金以及NIST高级技术项目的资助对象和首席调研员。曾经撰写了多本安全技术图书。

译者简介
殷丽华
博士,IEEE会员,现任职于中国科学院信息工程研究所。主持和参加国家973、863、自然科学基金、发改委安全产品专项等多项国家级重大项目,具有丰富的软件开发与组织管理经验。研究领域包括网络与信息安全、安全性分析、物联网安全技术等。

张冬艳
博士,计算机学会会员,任职于北京科技大学计算机与通信工程学院,承担或参与了多项相关领域的重大课题,积累了丰富的项目开发与管理经验。主要研究方向是网络与信息安全、网络多媒体传输等。

郭云川
博士,曾参与多项国家级网络与信息安全项目建设,目前主要从事物联网隐私保护研发工作。主要研究方向为安全分析、物联网安全技术、形式化方法等。

颜子夜
博士,曾参与分布式、嵌入式、高性能计算等类型的多个软件系统的开发工作,目前主要从事医学图像处理研究和大型医疗装备系统的开发工作。

目录

目  录
译者序
对本书的赞誉

前言
致谢
第1章 软件安全概论 1
1.1 都是软件惹的祸 1
1.2 对安全问题的处理 4
1.2.1 Bugtraq 5
1.2.2 CERT 公告 5
1.2.3 RISKS文摘 6
1.3 影响软件安全的技术趋势 6
1.4 非功能性需求 9
1.4.1 什么是安全 10
1.4.2 难道只是可靠性 10
1.5 “渗透-修补”是个坏方法 11
1.6 艺术和工程 12
1.7 安全目标 12
1.7.1 预防 13
1.7.2 跟踪与审计 13
1.7.3 监控 13
1.7.4 隐私和保密 14
1.7.5 多级安全 14
1.7.6 匿名 14
1.7.7 认证 15
1.7.8 完整性 16
1.8 常见软件安全缺陷 16
1.9 软件项目目标 17
1.10 结论 18
第2章 软件安全风险管理 19
2.1 软件安全风险管理概述 19
2.2 安全人员的任务 21
2.3 软件生命周期中的软件安全人员 22
2.3.1 获取需求 22
2.3.2 风险评估 23
2.3.3 安全设计 24
2.3.4 实现 25
2.3.5 安全测试 25
2.4 现实的权衡 26
2.5 让人们去思考安全性 26
2.6 软件风险管理实践 26
2.6.1 当开发走向歧途 27
2.6.2 当安全分析走向歧途 27
2.7 通用准则 28
2.8 结论 30
第3章 技术的选择 31
3.1 语言的选择 31
3.2 分布式对象平台的选择 34
3.2.1 COBRA 34
3.2.2 DCOM 35
3.2.3 EJB和RMI 37
3.3 操作系统的选择 37
3.4 认证技术 38
3.4.1 基于主机的认证 39
3.4.2 物理令牌 40
3.4.3 生物认证 40
3.4.4 密码认证 41
3.4.5 深度防御与认证 41
3.5 结论 42
第4章 开放源代码和封闭源代码 43
4.1 通过隐藏实现安全 43
4.1.1 逆向工程 45
4.1.2 代码混淆 46
4.1.3 紧包软件的安全 47
4.1.4 通过隐藏实现安全并非万能 47
4.2 开源软件 47
4.3 “多眼球现象”是真的吗 47
4.3.1 漏洞检测是困难的 49
4.3.2 其他的忧虑 50
4.4 关于发布加密算法 51
4.5 另外两个关于开源的谬论 51
4.5.1 微软谬论 51
4.5.2 Java谬论 52
4.6 例子:GNU Mailman的安全 52
4.7 证据:特洛伊木马 53
4.8 开放源码还是不开放源码 54
4.9 另一个来自于缓冲区溢出的安全教训 54
4.10 忠告 55
4.11 结论 55
第5章 软件安全的指导原则 56
5.1 确保最薄弱环节的安全 57
5.2 深度防御 59
5.3 失效安全 60
5.4 最小特权 62
5.5 分割 63
5.6 尽可能简单 64
5.7 提升隐私权 66
5.8 记住隐藏信息很困难 68
5.9 不要轻信 69
5.10 使用社会资源 70
5.11 结论 70
第6章 软件审计 71
6.1 架构的安全性分析 73
6.1.1 攻击树 74
6.1.2 报告分析结果 78
6.2 实现安全性分析 79
6.2.1 审计源代码 79
6.2.2 源码级的安全审计工具 80
6.2.3 在分析中使用RATS 81
6.2.4 安全扫描软件的有效性 82
6.3 结论 83
第7章 缓冲区溢出 84
7.1 什么是缓冲区溢出 86
7.2 为什么缓冲溢出是安全问题 87
7.3 缓冲区溢出的防御 89
7.4 主要的陷阱 89
7.5 内部缓冲区溢出 93
7.6 更多的输入溢出 93
7.7 其他风险 94
7.8 帮助工具 94
7.9 堆破坏和栈破坏 96
7.10 堆溢出 98
7.11 栈溢出 101
7.11.1 破译堆栈 101
7.11.2 陷入无限循环……并更糟 105
7.12 代码攻击 113
7.12.1 UNIX漏洞利用 114
7.12.2 关于Windows 119
7.13 结论 119
第8章 访问控制 120
8.1 UNIX访问控制模型 120
8.1.1 UNIX权限工作原理 121
8.1.2 修改文件属性 122
8.1.3 修改文件的所有权 124
8.1.4 umask命令 125
8.1.5 编程接口 125
8.1.6 Setuid编程 127
8.2 Windows NT的访问控制 130
8.3 分割 132
8.4 细粒度权限 134
8.5 结论 134
第9章 竞争条件 135
9.1 什么是竞争条件 135
9.2 检查时间与使用时间 138
9.2.1 攻破passwd 139
9.2.2 避免 TOCTOU 问题 142
9.3 安全的文件访问 143
9.4 临时文件 146
9.5 文件锁定 146
9.6 其他竞争条件 147
9.7 结论 148
第10章 随机性和确定性 149
10.1 伪随机数发生器 149
10.1.1 伪随机数发生器实例 151
10.1.2 Blum-Blum-ShubPRNG 152
10.1.3 Tiny PRNG 153
10.1.4 对PRNG的攻击 153
10.1.5 在网络赌博游戏中作弊 153
10.1.6 PRNG的统计测试 155
10.2 熵的收集和估计 155
10.2.1 硬件解决方案 156
10.2.2 软件解决方案 158
10.2.3 糟糕的熵收集示例 163
10.3 处理熵 164
10.4 实用的随机数据来源 166
10.4.1 Tiny 166
10.4.2 Windows的随机数据 167
10.4.3 Linux的随机数 167
10.4.4 Java中的随机数 169
10.5 结论 171
第11章 密码学的应用 172
11.1 一般性建议 172
11.1.1 开发者并不是密码专家 173
11.1.2 数据完整性 174
11.1.3 密码出口的有关法律 174
11.2 常用密码库 175
11.2.1 Cryptlib 175
11.2.2 OpenSSL 176
11.2.3 Crypto++ 177
11.2.4 BSAFE 178
11.2.5 Cryptix 179
11.3 利用密码学编程 180
11.3.1 加密 180
11.3.2 散列算法 184
11.3.3 公共密钥加密 185
11.3.4 多线程 189
11.3.5 cookie加密 189
11.4 加密散列更多的应用 191
11.5 SSL和TLS 192
11.6 Stunnel 194
11.7 一次一密 195
11.8 结论 198
第12章 信任管理和输入验证 199
12.1 关于信任 200
12.2 不恰当信任的例子 201
12.2.1 信任是传递的 201
12.2.2 预防恶意的调用者 204
12.2.3 安全地调用其他程序 208
12.2.4 源自Web的问题 210
12.2.5 客户端安全 212
12.2.6 Perl问题 214
12.2.7 格式字符串攻击 215
12.3 自动检测输入问题 216
12.4结论 219
第13章 口令认证 220
13.1?口令存储 220
13.2?向口令数据库中添加用户 222
13.3?口令认证的方式 231
13.4?口令选择 235
13.4.1?更多的建议 236
13.4.2?掷骰子 237
13.4.3?口令短语 240
13.4.4?应用程序选择的口令 241
13.5?一次性口令 242
13.6?结论 252
第14章 数据库安全 253
14.1?基础知识 253
14.2?访问控制 254
14.3?在访问控制中使用视图 256
14.4?字段保护 257
14.5?针对统计攻击的安全防卫 260
14.6?结论 263
第15章 客户端安全 264
15.1?版权保护方案 266
15.1.1?许可证文件 273
15.1.2?防范偶然性盗版 274
15.1.3?其他的许可证特性 275
15.1.4?其他的版权保护方案 275
15.1.5?对不可信客户端的身份认证 276
15.2?防篡改 277
15.2.1?反调试措施 277
15.2.2?校验和 279
15.2.3?应对滥用 279
15.2.4?诱饵 280
15.3?代码混淆 280
15.3.1?基本的代码混淆技术 281
15.3.2?加密部分程序 282
15.4?结论 284
第16章 穿越防火墙 285
16.1?基本策略 285
16.2?客户端代理 287
16.3?服务器代理 288
16.4?SOCKS 289
16.5?对等网络 290
16.6?结论 292
附录A 密码学基础 293
参考文献 310

序言
前  言
“一本书就是一部思想的机器。”
——I.A. Richards《Principles Of Literary Criticism》
本书旨在帮助从事软件开发的相关人员学习构建安全软件所必需的原则。尽管包含了一些底层的技术细节,但本书的读者对象包括软件开发过程中的所有人,从管理人员到开发人员。本书后半部分展示了一些具体的代码实例和技术细节,而前半部分则是针对安全问题的一般性原则和通用知识,目的是营造一个安全软件的环境,包括安全目标、安全技术以及软件风险管理的概念。
涉及计算机安全的技术书籍有很多,但迄今为止,还没有一本书着重讨论开发安全的软件这一主题。如果你想学习如何建立防火墙,锁定单台主机或建立虚拟专用网络,你会找到许多其他有用的资料,本书并不包括在内。大多数有关安全的书籍是为了解决人们在网络安全方面迫切关心的问题,因此往往关注的是,在软件总是一再被攻破的网络世界中,如何提高保密程度,如何保护网络资源。
遗憾的是,许多安全人员已经习惯于这样的事实:软件中存在安全问题是很平常的,甚至是可以接受的。有些人甚至认为要求开发人员构建安全的软件太困难了,因此不会提出这个问题。于是,他们努力进行“最佳实践”的网络安全解决方案,架设防火墙,以及努力实现及时检测入侵和修补已知的安全问题。
我们认为软件的安全性问题是可以解决的,并对此保持乐观态度。但事实是,编写没有安全漏洞的程序是很难的。然而可以肯定,编写一个“足够安全”的程序比编写一个完美无错的程序要容易得多。难道因为不可能彻底剔除软件中的所有错误,就从根本上放弃对软件错误的扫荡吗?当然不能!同样,人们也不应该在没有理解这个问题之前,就自动放弃对构建安全软件的努力。
学习任何一点点知识都可能有深远的影响。这么多的产品都有安全问题,其中一个最大的原因是,许多从事开发的技术人员从来没有学习过如何编写安全的代码。另一个原因是,到目前为止,几乎没有什么地方可以提供有益的信息。本书旨在消除这种教育差距,以编写安全程序所需的基本必备技巧来武装软件开发人员。
也就是说,你不能期望仅仅通过阅读本书就可以消除软件中的所有安全问题。声称本书为安全性提供了良方,相当于忽视了这一事实:建立安全的计算机软件有多么困难。我们不能忽视现实,应该正视和接受它,并且运用风险管理的思想来对待软件安全性问题。
在现实世界中,软件几乎不可能绝对安全。首先是没有100%安全的事物。大多数软件都存在可被利用的安全风险,问题仅在于突破系统需要花费多少时间和精力而已。即使软件没有任何bug,服务器也被防火墙保护着,盯着你的人也会通过内部来攻击你,或者采用“黑包”的突破手法。安全性是复杂的,是一个系统工程问题,因此,我们不仅提供了安全软件设计的一般性原则,同时也关注那些最常见的风险,以及降低这些风险的方法。
本书组织方式
本书分为两部分。第一部分侧重于在编写代码之前应该了解的软件安全相关知识内容,焦点是如何将安全性集成到软件工程实践中去,重点是在开发周期的早期降低和减少安全风险的方法和原则。在系统设计初期就考虑安全性是一种相对容易的做法,在投资和花费上远比事后修补便宜得多。本书不仅关注需求和设计,还特别强调了系统的安全性分析,这也是一项非常关键的技能。本书第一部分对涉足软件开发任何层次的人都是有益的,无论是商业层的领导还是一线的具体开发人员。
在本书的第二部分,我们深入到实现的细节中。即使是一个相当坚实的架构,在开发时也会有许多和安全问题相关的死角。我们向开发人员展示了鲜活生动的细节,以阐述如何识别和避免一些常见的编码级问题,例如缓冲区溢出、竞争条件等。本书第二部分适用于那些奋战在编程第一线的人。
我们尽量提供普遍通用的材料,也就是说,除非是安全攸关的问题,否则我们都会尽量避免那些依赖特定操作系统或程序设计语言的内容。例如,我们不讨论POSIX的“性能”,因为它们没有普遍性。但我们却用整整一章来讨论缓冲区溢出,因为这是一个极其重要的问题,尽管大多数缓冲区溢出都和C或C++相关。
由于我们关注的是那些能够应用在最广泛层面的技术,因此许多有价值的技术本书没有涵盖,包括Kerberos、可插拔认证模块(pluggable authentication module, PAM)以及移动代码(mobile code)、沙箱技术(sandboxing)等。许多技术都值得专门编写一本书(并非每种技术都有足够广泛的应用)。本书的配套站点(http://www.buildingsecuresoftware.com/)提供了这些安全技术的相关资源的链接。
代码示例
虽然本书提供的材料在很大程度上与具体程序语言无关,但我们的示例大多是用C语言编写的,主要是因为C语言应用比较广。另外,与其他语言相比,用C语言来表达事件的准确性要更难一些。将示例代码移植到其他编程语言很容易,主要是找到相应的调用或数据结构即可。不过,通常在一些与用C语言编写差别比较显著的情况下,我们偶尔也用到了以Python、Java和Perl编写的代码示例。本书所有代码都可在http://www.buildingsecuresoftware.com/上得到。
尽管坚持操作系统独立的原则,本书仍然比较侧重于UNIX系统。我们承认对其他操作系统(特别是Windows系统)特性的讨论,还不甚理想。虽然Windows NT对POSIX是松散兼容的,但实际上,Windows系统的程序员往往并不使用POSIX应用编程接口(API)。比如,我们听说大多数Windows程序员不使用标准的C字符串库,而青睐于使用Unicode字符串处理例程。在撰写本书时,我们仍不知道Windows API中哪些常见函数容易受到缓冲区溢出的影响,所以无法提供一个全面的列表。如果以后有人能给出这样的列表,我们将很乐意将其发布到本书的网站上。
本书提供的代码已全部在运行Red Hat 6.2的机器上测试过。大部分程序也在OpenBSD机器上测试过。不过,这些代码仍然是在“想当然”的基础上的。尽管我们努力使Web站点上发布的代码尽可能具备可移植性,但事先声明,这些资源的可移植性仍然很低。我们没有足够的时间去帮助大家解决在特定系统下编译代码遇到的问题,但我们真诚地欢迎读者提供软件补丁。
联系我们
欢迎大家给我们发电子邮件,任何评论、错误修订或其他建议都让我们欣喜和感激。我们的网址是http://www. buildingsecuresoftware.com。


致  谢
在众多人的参与下,本书得到了极大的改善。当然,对于书中出现的错误和遗漏主要责任在我们。非常感谢以下人员为本书初稿提供了细致并富有帮助的意见,他们分别是:Bill Arbaugh、Steve Bellovin、Leigh Caldwell、Pravir Chandra、Bill Cheswick、Jeremy Epstein、Ed Felten、Robert Fleck、Jim Fox、Zakk Girouard、Peter Gutmann、Brian Kernighan、Matt Messier、Mudge、Peter Neumann、Tom O’Connor、Jens Palsberg、Marcus Ranum、John Regehr、Steve Riley、Avi Rubin、Craig Sebenik、David Strom以及Guido Van Rossum。
Peter Gutmann为我们提供了一些非常棒的代码实例,其中包括第9章中安全打开文件的代码以及第14章中ASCII到ASCII的加密代码,我们在使用它们时稍微做了一点修改。Radim Bacinschi为我们提供了第15章中的汇编代码。在本书接近最后期限时,Ashit Gandhi在短短的几分钟内为我们提供了一张SecurID的照片。
最后,我们感谢Addison-Wesley出版社的所有人,尤其是编辑Karen Gettman,以及她的助手Emily Frey。
John的致谢
首先最重要的是,我想感谢我的整个家庭,尤其是我优秀的女儿——Emily和Molly,以及Anne、Michael、妈妈和John。我希望可以将花费在这本书上的大量时间都补偿给你们,并且还要提前为下一次的工作道歉!
我想感谢那些多年来一直在指导我的人,他们包括Reimier Behrends、Tony Brannigan、 Tutt Stapp-Harris和 Randy Pausch。在我生命中一直指导我的人当中,我必须特别感谢Paul Reynolds。对于在我最需要的时候他所给予我的鼓励和建议,我所给予的感谢远远不够。多年来,他实实在在地提供给我许多帮助。
Secure Software Solutions(www.securesw.com)是一个十分不错的公司。我很高兴周围有这么多天赋高且诚恳的人。我想感谢很多直接或间接帮助该公司成功的人,包括Pravir Chandra、Jeremy Epstein、Guillaume Girard、Zachary Girouard、Dave Lapin、Josh Masseo、Doug Maughan和美国国防部高级研究工艺局(Defense Advanced Research Process Agency, DARPA)、Matt Messier、Mike Shinn、Scott Shinn和David Wheeler,以及我们的所有客户。
同样,我也得到了许多Shmoo Group(www.shmoo.com)成员的帮助。Bruce Potter不仅是一个很棒的朋友,他还召集了那些头脑异常灵活的人,其中包括:Dustin Andrews-Jon Callas、Craig Fell、Paul Holman、Andrew Hobbs、Tadayoshi Kohno、Preston Norvell、John McDaniel、Heidi Potter、Joel Sadler、Len Sassaman、Adam Shand、Rodney Thayer、Kristen Tsolis以及 Brian Wotring。
我很幸运在安全社区结识了许多优秀的朋友,他们的观点一直影响着我,他们包括:Lee Badger、Nikita Borisov、Ian Brown、Crispan Cowan、Jordan Dimov、Jeremy Epstein、Dave Evans、Ed Felten、Rop Gonggriip、Peter Gutmann、Greg Hoglund、Darrell Kienzle、John Kelsey、John Knight、Carl Landwehr、Steve Lipner、Mudge、Peter Neumann、Jens Palsberg、David Wagner、David Wheeler、Chenxi Wong和Paul Wouters (D.H.)。
我在技术圈中的朋友,无论是过去的朋友还是现在的朋友,都值得感谢,因为是他们让我获得广泛信息并且保持思路敏捷,他们包括:Roger Alexander、J.T. Bloch、Leigh Caldwell、Larry Hiller、Tom Mutdosch、Tom O’Connor、James Patten、George Reese、John Regehr、Rob Rose、Greg Stein、Fred Tarabay、Guido Van Rossum、Scott Walters以及Barry Warsaw。
我还要感谢那些可能以为我在职业追求过程中早已将他们遗忘了的好朋友,包括:Marcus Arena、Jason Bredfeldt、Brian Jones、J.C. Khul、Beth Mallory、Kevin Murphy、Jeff Peskin、Chris Saady、David Thompson、Andy Waldeck、Andrew Winn、Chris Winn和Jimmy Wood。我并没有忘记你们,你们对我一直都很重要。我要想对那些我一时想不起来感谢的人致歉,你们知道我指的是谁。
我也很庆幸多年来能与许多优秀的人一起工作,他们每个人都为这本书做出了积极的贡献。在Randy Pausch的用户界面组离开弗吉尼亚大学之前,组内的每个人都教会了我很多。我也要感谢我以前的雇主——Widevine Technologies,包括Thomas Inskip、Dan Robertson、Michael Rutman、Eric Shapiro和 Amanda Walker,尤其是Brad Kollmyer和Neal Taylor。Widevine的支持对这本书的完成是至关重要的,我亏欠他们很多。我还必须感谢Cigital中那些不错的人。我还要感谢在每个我所参与的咨询项目中遇见的人,其中每一次咨询都是很好的学习经历。在咨询业务过程中,我见过的有才华的人太多了,在这里无法全部罗列出来,但我对你们所有人都有深深的感激之情。
Mike Firetti想付款给我要求我感谢他,但后来他没有支付支票。在我拿到钱的时候,他就会得到我对他的感谢,只是现在价格已经上涨到2.50美元了。
我要特别感谢Steve Bellovin、Jeremy Epstein和 Peter Gutmann,他们想尽办法来帮助我们完成这本书。
最后,我要感谢我的合作作者Gary McGraw,尽管他非常喜欢,但并没有使用太多的混合隐喻、成语和其他俗语。作为回报,我尽量没有在句子开头使用“so”这个词。无论是关于本书还是本书之外的其他工作,与Gary的合作都非常愉快。他不仅是一个非常不错的合作者,同时也是一位非常不错的朋友。
Gary的致谢
本书是在Cigital(原名为可靠的软件技术(Reliable Software Technologies))的肥沃土壤中成长起来的。Cigital(www.cigital.com)一直是一个不错的工作地点,在那里,使软件运行起来始终是件有趣的挑战。特别要感谢我在管理团队中的同事:Jeff Payne、Jeff Voas、John Bowman、Charlie Crew、Jen Norman、Ed McComas、Anup Ghosh以及Rich Leslie,是他们让我有时间来写这本书。Cigital的软件安全组(Software Security Group,SSG)于1999年由John Viega、我和Brad Arkin创建。现在由Mark McGovern运作的SSG已跻身于世界最优秀的软件安全从业团队。感谢所有使软件安全远景的关键部分成为现实的SSG成员。还要特别感谢容忍我的古怪行为和过度出游行为的Stacy Norton。
我的合著者John也值得大力称赞,因为是他促使我开始写这本书的(他用星巴克的double short dry cap贿赂了我)。
James Bach也值得称赞,因为他让我为《IEEE Computer》写了一篇名为《Software Assurance for Security》的文章[McGraw 1999b]。正是那篇文章使我一发不可收拾。接下来,IBM的DeveloperWorks门户网站也帮助促使我开始写这本书,在那里我和John写下一些后来成为本书内容的原始材料。那篇原始文章仍然可以访问http://www.ibm.com/developer/ security获得。
正如我所有的书,这本书也是合作的结果。我在安全社区中的朋友以各种各样的方式提供了帮助,他们包括:Ross Anderson、Matt Bishop、Steve Bellovin、Bill Cheswick、Crispin Cowan、Drew Dean、Jeremy Epstein、Dave Evans、Ed Felten、Anup Ghosh、Li Gong、Peter Honeyman、Mike Howard、Carl Landwehr、Steve Kent、Paul Kocher、Greg Morrisett、Mudge、Peter Neumann、Marcus Ranum、Avi Rubin、Fred Schneider、Bruce Schneier、Gene Spafford、Kevin Sullivan、Roger Thompson以及Dan Wallach。感谢DARPA、美国国家科学基金会(National Science Foundation)和美国国家标准与技术高级技术项目机构(National Institute of Standards and Technology’s Advanced Technology Program),感谢他们多年来对我研究的支持。特别感谢那些教授了我宝贵安全课程的Cigital客户,包括Ken Ayer(Visa)、Lance Johnson(DoubleCredit)和Paul Raines(巴克莱)。
最后,也是最重要的,感谢我的家人。我想他们最终还是不再幻想写作本书只需要一小段时间。Amy Barley、Jack和 Eli,我爱你们。对农场里的动物们我要发出特别的呼喊:猪腊肉、鼠尾草、willy和sally、walnut和ike、 winston、craig。也同样感谢rhine、april、cyn、heather以及1999年的penny。

文摘
第1章
软件安全概论
任何程序,不管看起来多严谨,都会存在安全漏洞……因此我坚信任何程序直到被证明无漏洞之前都是有漏洞的。
——William Cheswick和《防火墙与因特网安全》的作者Steve Bellovin
计算机安全是一个重要的课题。随着经济的发展,网络渗入到我们生活的点点滴滴,安全和隐私越来越重要。计算机安全已经不再仅仅是前沿技术,而开始逐渐影响我们的日常生活。
关于安全问题的讨论可能出现在任何地方,从新闻头条到电视脱口秀,都不足为奇。由于普通公众对安全知之不多,因此大部分关于计算机安全的讨论都包含在基础的技术话题之中,例如什么是防火墙,什么是密码,哪个防病毒产品更好。大部分计算机安全问题报道的热点话题,通常与难以控制的病毒或者恶意攻击有关。历史上,大众媒体更多关注病毒和拒绝服务攻击,很多人仍然记得库尔尼科娃蠕虫(Anna Kournikova worm)、爱虫(Love Bug)或者梅利莎病毒(Melissa virus ad nauseam)。这些话题无疑是非常重要的。不过,媒体在报道安全问题时通常没有涉及问题的核心。其实,在每个计算机安全问题背后,在每个恶意攻击背后,都存在一个共同问题——糟糕的软件。

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