如何判断我的内存是否已被 PHP 应用程序安全释放？

Question

这可能更适合 security.stackexchange.com，但我特别对 PHP 感到好奇。

我正在一个应用程序中使用 openssl，我注意到 openssl 资源的免费操作。这很可能只是一般的内存释放，但考虑到加密性质，它可能会被视为一种特殊情况。

AFAIK 在应用程序空间内无法确保从内存中删除变量。然而，在 Zend 领域，C 扩展是清理已知的敏感数据，还是只是释放内存？ openssl_pkey_free 是否安全释放内存？我如何才能断言它已安全发布以将其应用于我将来可能会好奇的其他扩展？

我不是安全分析师，所以我对安全的定义相当模糊。

Answer 1

TL；DR：没有。

在我看之前，我的回答是：由于 PHP 是一种动态语言，你应该假设它没有被清除，直到证明不是这样（例如，使用 Volatility）。根据前 FreeBSD 安全官 Colin Percival 的说法，"Zeroing Buffers is Insufficient" -- 所以这甚至可能无关紧要。

但这是一个非常无聊的答案。引擎盖下是什么？

openssl_pkey_free() 有什么作用？

openssl_pkey_free() 由 PHP 在 ext/openssl/openssl.c#545 中定义：

void EVP_PKEY_free(EVP_PKEY *x)
{
    int i;

    if (x == NULL)
        return;

    i = CRYPTO_add(&x->references, -1, CRYPTO_LOCK_EVP_PKEY);
#ifdef REF_PRINT
    REF_PRINT("EVP_PKEY", x);
#endif
    if (i > 0)
        return;
#ifdef REF_CHECK
    if (i < 0) {
        fprintf(stderr, "EVP_PKEY_free, bad reference count\n");
        abort();
    }
#endif
    EVP_PKEY_free_it(x);
    if (x->attributes)
        sk_X509_ATTRIBUTE_pop_free(x->attributes, X509_ATTRIBUTE_free);
    OPENSSL_free(x);
}

static void EVP_PKEY_free_it(EVP_PKEY *x)
{
    if (x->ameth && x->ameth->pkey_free) {
        x->ameth->pkey_free(x);
        x->pkey.ptr = NULL;
    }
#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
    if (x->engine) {
        ENGINE_finish(x->engine);
        x->engine = NULL;
    }
#endif
}

如您所见，它调用了一个名为EVP_PKEY_free()的函数，该函数由/crypto/evp/p_lib.c#L376中的openssl定义：

void EVP_PKEY_free(EVP_PKEY *x)
{
    int i;

    if (x == NULL)
        return;

    i = CRYPTO_add(&x->references, -1, CRYPTO_LOCK_EVP_PKEY);
#ifdef REF_PRINT
    REF_PRINT("EVP_PKEY", x);
#endif
    if (i > 0)
        return;
#ifdef REF_CHECK
    if (i < 0) {
        fprintf(stderr, "EVP_PKEY_free, bad reference count\n");
        abort();
    }
#endif
    EVP_PKEY_free_it(x);
    if (x->attributes)
        sk_X509_ATTRIBUTE_pop_free(x->attributes, X509_ATTRIBUTE_free);
    OPENSSL_free(x);
}

它会进行一些健全性检查，然后调用OPENSSL_free()，这只是an alias for CRYPTO_free()。

最后，CRYPTO_free() 被定义为here：

void CRYPTO_free(void *str)
{
    if (free_debug_func != NULL)
        free_debug_func(str, 0);
#ifdef LEVITTE_DEBUG_MEM
    fprintf(stderr, "LEVITTE_DEBUG_MEM:         < 0x%p\n", str);
#endif
    free_func(str);
    if (free_debug_func != NULL)
        free_debug_func(NULL, 1);
}

在典型情况下似乎只是调用free_func()，这是一个指向free() 的指针。在这些操作中，我没有看到任何将内存归零的尝试。

但我真的想在 PHP 中将内存归零。我该怎么办？！

如果您可以安装 PECL 扩展，libsodium 除了提供secure memory allocation utilities 之外，还提供\Sodium\memzero()。

请记住，将内存归零是一种缓解策略，可在发生妥协时使用。如果您的 PHP 代码可以从磁盘（或数据库）读取私钥，攻击者可能会重放代码并直接窃取密钥。防止这种情况发生的方法是将您的密钥存储在hardware security module 中，并且永远不要直接触摸它。