在scanf函数中没有对%s格式符进行宽度限制的安全缺陷分析

1. 缺陷概述

scanf()函数是C语言中常用的输入函数，当使用%s格式说明符时，如果没有对最大字段宽度进行限制，可能会导致缓冲区溢出漏洞。

相关函数

• scanf()
• vscanf()
• fscanf()
• vsscanf()

2. 函数原型

int scanf(const char *restrict format, ...);

3. 格式说明符

常见格式说明符包括：

• %c - 字符
• %d - 十进制整数
• %s - 字符串
• %o - 八进制整数
• %p - 指针
• %x/%X - 十六进制整数

4. %s格式符的行为

• 接收输入字符串并放入字符数组中
• 输入时以非空白字符串开始
• 以遇到第一个空白字符结束
• 匹配非空字符时使用字符指针指向数组

5. 安全风险

当使用%s格式说明符而没有限制最大字段宽度时：

1. 输入长度可能超出目标缓冲区长度
2. 导致缓冲区溢出
3. 可能覆盖其他数据区

6. 示例代码分析

缺陷代码示例

fscanf(stream, "%s", a);  // 没有对%s进行宽度限制

修复后的代码

fscanf(stream, "%100s", a);  // 限制最大宽度为100字符

7. 检测方法

使用静态代码分析工具（如360代码卫士）可以检测此类问题：

• 检测等级：高
• 检测目标：查找未限制宽度的%s格式符使用

8. 防御措施

1. 限制宽度：在使用%s时始终指定最大字段宽度

   scanf("%99s", buffer);  // 对于100字节的缓冲区
   

2. 使用更安全的替代函数：

   • fgets() + sscanf()
   • 特定平台的"安全"版本（如scanf_s）

3. 静态代码分析：

   • 使用自动化工具定期扫描代码
   • 在开发流程中集成安全检测

9. 最佳实践

1. 避免在关键代码中使用scanf()系列函数
2. 如果必须使用，确保：
   • 为所有%s格式符指定最大宽度
   • 宽度值应小于目标缓冲区大小（留出空字符空间）
3. 进行边界测试，验证输入处理逻辑
4. 在代码审查中特别检查输入处理函数的使用

10. 相关安全缺陷

其他类似的输入处理安全问题包括：

• 缓冲区上溢/下溢
• 命令注入
• SQL注入
• 路径遍历
• 整数溢出

11. 总结

scanf()系列函数中的%s格式符如果不加宽度限制，是常见的缓冲区溢出漏洞来源。开发人员应当：

1. 始终为%s指定最大宽度
2. 考虑使用更安全的输入函数
3. 通过自动化工具和代码审查确保安全性
4. 遵循安全编码规范处理所有用户输入