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Deploy Examination / deploy (push) Successful in 7s
New topic group: 网络安全专题 (cybersecurity) Subtopics: - web-security: Web 安全基础 (34 questions) - crypto-basics: 密码学基础 (34 questions) - buffer-overflow: 缓冲区溢出与漏洞利用 (34 questions) - os-security: 操作系统安全 (34 questions) - network-attack: 网络攻防 (34 questions) - secure-coding: 安全编程实践 (34 questions) Question types per subtopic: - single_choice × 20 - true_false × 10 - short_answer × 3 - code_reading × 1 Difficulty range: 1-3 (基础)
59 lines
4.5 KiB
JSON
59 lines
4.5 KiB
JSON
{
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"topic": "secure-coding",
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"type": "code_reading",
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"schema_version": "1.0.0",
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"generated": "2026-09-17T00:00:00+08:00",
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"questions": [
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{
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"id": "cr-001",
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"type": "code_reading",
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"difficulty": 2,
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"tags": [
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"安全编程",
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"整数溢出",
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"内存安全"
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],
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"question": "阅读以下C代码，回答问题。",
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"code": "#include <stdio.h>\n#include <stdlib.h>\n#include <string.h>\n\nvoid process_input(const char *user_input) {\n unsigned int len = strlen(user_input);\n // 检查长度是否合理\n if (len > 1024) {\n printf(\"Input too long!\\n\");\n return;\n }\n // 分配缓冲区：len + 1 用于存放结尾的 '\\0'\n char *buffer = (char *)malloc(len + 1);\n if (buffer == NULL) {\n printf(\"Memory allocation failed!\\n\");\n return;\n }\n strcpy(buffer, user_input);\n printf(\"Processed: %s\\n\", buffer);\n free(buffer);\n}\n\nint main(int argc, char *argv[]) {\n if (argc < 2) {\n printf(\"Usage: %s <input>\\n\", argv[0]);\n return 1;\n }\n process_input(argv[1]);\n return 0;\n}",
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"language": "c",
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"sub_questions": [
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{
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"index": 1,
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"type": "single_choice",
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"question": "当 user_input 的 strlen 返回值恰好为 SIZE_MAX（即 (size_t)-1）时，len + 1 的结果是什么？",
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"options": {
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"A": "0，因为无符号整数溢出后回绕到 0",
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"B": "SIZE_MAX + 1 = 一个更大的数",
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"C": "程序会崩溃",
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"D": "编译器会报错"
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},
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"answer": "A",
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"explanation": "unsigned int 在 C 语言中发生溢出时会进行模 2^N 回绕（wrap around）。当 len 为 SIZE_MAX 时，len + 1 回绕为 0。此时 malloc(0) 的行为是实现定义的——可能返回 NULL 或一个可 free 的指针，但分配的大小为 0 字节。后续 strcpy 会写入远超分配空间的数据，导致堆缓冲区溢出。"
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},
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{
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"index": 2,
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"type": "single_choice",
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"question": "这段代码在上述溢出场景下，strcpy(buffer, user_input) 会导致什么后果？",
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"options": {
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"A": "正常复制，程序正常运行",
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"B": "堆缓冲区溢出（heap buffer overflow），可能执行任意代码",
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"C": "栈溢出",
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"D": "只会影响 buffer 变量，不会影响其他数据"
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},
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"answer": "B",
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"explanation": "当 len + 1 回绕为 0 时，malloc(0) 可能分配一个极小的内存块（或返回一个有效指针但大小为 0），而 user_input 的实际长度远超分配空间。strcpy 会将整个 user_input 复制到这个过小的缓冲区中，造成堆缓冲区溢出，可能覆盖堆上的其他数据结构，攻击者可利用此漏洞执行任意代码。"
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},
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{
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"index": 3,
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"type": "short_answer",
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"question": "请修改 process_input 函数，修复其中存在的所有安全问题（至少指出并修复 2 个问题）。",
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"answer": "修复方案应包括：\n1. 将 strlen 返回值类型改为 size_t（而非 unsigned int），避免类型截截断；\n2. 在 len + 1 运算前检查 len 是否等于 SIZE_MAX（或使用安全的加法函数如 __builtin_add_overflow / SafeInt），防止整数溢出回绕；\n3. 使用 strncpy 或 memcpy 替代 strcpy，限制拷贝长度；\n4. 检查 malloc 返回值后，对 buffer 大小为 0 的情况进行防御；\n5. 考虑使用 calloc 或更安全的内存分配函数。\n\n示例修复代码：\nvoid process_input(const char *user_input) {\n size_t len = strlen(user_input);\n if (len > 1024) { printf(\"Input too long!\\n\"); return; }\n if (len == SIZE_MAX) { printf(\"Invalid input length!\\n\"); return; }\n char *buffer = (char *)malloc(len + 1);\n if (buffer == NULL || len + 1 == 0) { printf(\"Allocation failed!\\n\"); return; }\n memcpy(buffer, user_input, len);\n buffer[len] = '\\0';\n printf(\"Processed: %s\\n\", buffer);\n free(buffer);\n}",
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"explanation": "修复涉及多个层面：类型安全（size_t）、整数溢出检查（SIZE_MAX 边界）、安全的内存复制（memcpy 替代 strcpy）。这些都是安全编码的基本实践。"
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}
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],
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"explanation": "此代码阅读题考察学生对整数溢出导致缓冲区溢出的安全漏洞理解，以及修复安全漏洞的能力。",
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"source": null,
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"related": []
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}
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]
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} |