CERT C++: MSC50-CPP

Do not use std::rand() for generating pseudorandom numbers

説明

ルール定義

疑似乱数を生成する std::rand() を使用しないようにします。¹

Polyspace 実装

ルール チェッカーは、"疑似乱数発生器が脆弱です" をチェックします。

例

疑似乱数発生器が脆弱です

問題

疑似乱数発生器が脆弱ですでは、暗号法的に脆弱な疑似乱数発生器 (PRNG) ルーチンの使用を特定します。

このチェッカーによってフラグが付けられる暗号法的に脆弱なルーチンのリストには次のものが含まれます。

• rand, random

• drand48、lrand48、mrand48、erand48、nrand48、jrand48 および drand48_r などの同等の _r 付きルーチン

• RAND_pseudo_bytes

リスク

こうした暗号法的に脆弱なルーチンは予測可能であり、セキュリティ目的で使用してはなりません。予測可能な乱数値で実行フローを制御する場合、プログラムは悪意のある攻撃に対し脆弱となります。

修正方法

CryptGenRandom (Windows) や OpenSSL/RAND_bytes (Linux/UNIX) など、より暗号法的に健全な乱数発生器を使用します。

例 - ランダムなループ回数

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

volatile int rd = 1;
int main(int argc, char *argv[])
{   
    int j, r, nloops;
    struct random_data buf;
    int i = 0;
    
    nloops = rand(); //Noncompliant
    
    for (j = 0; j < nloops; j++) {
        if (random_r(&buf, &i)) //Noncompliant
            exit(1);
        printf("random_r: %ld\n", (long)i);
    }
    return 0;
}

この例では、rand と random_r を使用して乱数を生成しています。これらの関数をセキュリティ目的で使用すると、こうした PRNG は悪意のある攻撃の発生源となる可能性があります。

修正 — より強固な PRNG を使用

1 つの修正方法として、脆弱な PRNG を、より強固な乱数発生器に置き換えます。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <openssl/rand.h>

volatile int rd = 1;
int main(int argc, char* argv[])
{   
    int j, r, nloops;
    unsigned char buf;
    unsigned int seed;
    int i = 0;
    
    if (argc != 3) 
    {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <seed> <nloops>\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    seed = atoi(argv[1]);
    nloops = atoi(argv[2]);
    
    for (j = 0; j < nloops; j++) {
        if (RAND_bytes(&buf, i) != 1)
            exit(1);
        printf("RAND_bytes: %u\n", (unsigned)buf);
    }
    return 0;
}

チェック情報

グループ: 49.その他 (MSC)

バージョン履歴

R2019a で導入

参考

SEI CERT-C++ をチェック (-cert-cpp)

トピック

• コーディング規約違反のチェックおよびレビュー

外部の Web サイト

• MSC50-CPP

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¹ This software has been created by MathWorks incorporating portions of: the “SEI CERT-C Website,” © 2017 Carnegie Mellon University, the SEI CERT-C++ Web site © 2017 Carnegie Mellon University, ”SEI CERT C Coding Standard – Rules for Developing safe, Reliable and Secure systems – 2016 Edition,” © 2016 Carnegie Mellon University, and “SEI CERT C++ Coding Standard – Rules for Developing safe, Reliable and Secure systems in C++ – 2016 Edition” © 2016 Carnegie Mellon University, with special permission from its Software Engineering Institute.

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