整数溢出

最新推荐文章于 2025-07-02 09:38:12 发布

Oldbowleeeee

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分类专栏：安全

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Laon_Chan/article/details/78566979

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整数溢出是当数值超过其存储类型的限制时发生的现象，可能导致安全性漏洞。文章介绍了无符号和有符号整数的区别，以及整数溢出的三种主要类型：无符号整数的上下溢出、符号问题和截断问题。举例说明了溢出如何发生，并提到了在实际应用如Nginx中可能的影响。

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什么是整数溢出：

参考文章：http://blog.youkuaiyun.com/ioio_jy/article/details/50576353
【有完整的整数溢出原理讲解，基础】
在计算机中，整数分为无符号整数以及有符号整数两种。其中有符号整数会在最高位用0表示正数，用1表示负数，而无符号整数则没有这种限制。另外，我们常见的整数类型有8位（单字节字符、布尔类型）、16位（短整型）、32位（长整型）等。关于整数溢出，其实它与其它类型的溢出一样，都是将数据放入了比它本身小的存储空间中，从而出现了溢出。这里可以举一个简单的例子：

    #include <stdio.h>    
    int main()    
    {    
        int InputTest;                    
        unsigned short OutputTest;        

        printf("InputTest:");    
        scanf("%d", &InputTest);    
        OutputTest = InputTest;    

        printf("OutputTest:%d\n", OutputTest);    

        getchar();    
        return 0;    
    }

上述程序的功能其实就是将用户输入的int型变量赋值给无符号短整型的变量，然后再将后者打印出来。我们知道，无符号的16位整数可以表示0～216-1，也就是0～65535这么多的数值。同理，32位无符号整数可以表示的范围是0～232-1，也就是0～4294967295这么多的数值。
当我们的输入不超过65535的时候，程序是可以得到正确的显示的。而超过了这个值，那么输出结果就不正确了，也就是出现了整数溢出的情况。

一般来说，主要有3类整数操作可以导致安全性漏洞：

无符号整数的下溢和上溢
无符号整数的下溢问题是由于无符号整数不能识别负数所导致的
【在计算机中，正数是直接用原码表示的，如单字节的1，在计算机中就表示为0000 0001。负数用补码表示，如单字节-1，在计算机中表示为1111 1111。这个是怎么计算的呢。首先因为是负数，所以最高位是1，那么可以表示为1000 0001，然后求反，变成1111 1110，再加上1，从而变成了1111 1111。也就是说，负数的反码加上1就是补码。】
符号问题
符号的问题有以下三点是需要注意的。
（1）有符号整数之间的比较。
（2）有符号整数的运算。
（3）无符号整数和有符号整数的对比。
截断问题
截断问题主要发生在高位数的整数（如32位）复制到低位数的整数（如16位）的时候，发生的溢出现象