5、如何解决正则表达式拒绝服务攻击问题

最新推荐文章于 2025-11-17 00:22:19 发布
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#正则表达式 # ReDoS # 混合匹配方案

如何解决正则表达式拒绝服务攻击问题

1. 引言

正则表达式（regexes）作为一种强大的模式匹配工具，在软件工程、生物信息学和自然语言处理等多个领域中广泛应用。正则表达式匹配引擎通常由两部分组成：编译器和匹配器。编译器负责将正则表达式转换为引擎的内部表示形式，而匹配器则模拟编译后的正则表达式。大多数正则表达式引擎依赖于汤普森构造用于编译器，斯宾塞算法用于匹配器。

尽管这些引擎运行快速高效，但近年来发现了一个严重的问题，即正则表达式拒绝服务攻击（ReDoS）。ReDoS是一种算法复杂性攻击，它利用了引擎的回溯特性，使得服务无限期地无法响应。为了解决这个问题，本文提出了一种混合匹配方案，并探讨了使用位置构造的方法来减轻ReDoS风险。

2. ReDoS问题

ReDoS攻击的核心在于利用正则表达式引擎的回溯特性。回溯是指在匹配过程中，当某个部分匹配失败时，引擎会尝试回退并重新尝试其他可能的匹配路径。这种特性使得恶意构造的正则表达式可以在特定输入下引发大量不必要的回溯操作，从而导致服务过载甚至崩溃。

下表展示了不同匹配器和编译器组合下的ReDoS脆弱性程度：

匹配器 编译器 脆弱性程度
斯宾塞 汤普森 Ω(2^n)
斯宾塞 位置 Θ(n^2)
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