如何使我的 TCP 监听应用程序更安全？

Question

我正在寻求有关编写一个非常安全的 C/C++ 应用程序的建议，该应用程序将侦听 tcp 端口。我想看看其他人试图对我的机器做什么，但如果我可以用一个非常短的程序完成我需要的事情，我宁愿不安装复杂的蜜罐应用程序。由于我的目标既简单又安全，我想确保至少处理以下事项：
1）客户端不应该能够发送无限量的数据，
2) 客户端不应因连接过多而使服务器过载
3) 客户端不应该能够无限期地保持连接打开。
由于我当前的应用程序很小且功能齐全，因此第三方库似乎不适用于该项目。然而，一个可以进一步简化应用程序的小型库将会很有趣。另外，我希望 C++ 标准库可以帮助简化我的代码。

以下是我最初尝试的一些关键功能。该代码可在 Windows、OSX 和 Linux 上编译。

如何使应用程序更安全或更简单？

void SafeClose(SOCKET s)
{
    if (s == INVALID_SOCKET)
        return;
    shutdown(s, SHUT_RDWR);
    closesocket(s);
}

void ProcessConnection(SOCKET sock, sockaddr_in *sockAddr)
{
    time_t time1;
    char szTime[TIME_BUF_SIZE];
    char readBuf[READ_BUF_SIZE];

    time(&time1);
    strftime(szTime, TIME_BUF_SIZE-1, "%Y/%m/%d %H:%M:%S", localtime(&time1)); 
    printf("%s - %s\n", szTime, inet_ntoa(sockAddr->sin_addr));
    usleep(1000000);       // Wait 1 second for client to send something
    int actualReadCount = recv(sock, readBuf, READ_BUF_SIZE-1, 0); 

    if (actualReadCount < 0 || actualReadCount >= READ_BUF_SIZE){
        actualReadCount = 0;
        strcpy(readBuf, "(Nothing)");
    } else {
        CleanString(readBuf, actualReadCount); // Replace non-printable characters
        readBuf[actualReadCount] = 0;
    }

    printf("%s\n\n", readBuf);
    SafeClose(sock);
}


int main(int argc, char* argv[])
{
    int             port            = 80;
    char            cmd[CMD_BUF_SIZE]   = {0};
    sockaddr_in     newSockAddr;
    sockaddr_in     localSockAddr;

    if(argc < 2){
        printf("Usage: safelisten PORT\n\n");
        return error_code;
    }

    error_code++;
    port = atoi(argv[1]); 
    BuildCleanAsciiMap(); // Used to replace non-printable characters

    localSockAddr.sin_family        = AF_INET;              
    localSockAddr.sin_addr.s_addr   = INADDR_ANY;           
    localSockAddr.sin_port          = htons(port);          
    sizeNewSockAddr                 = sizeof newSockAddr;

    CHK( listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0));
    CHK( setsockopt(listenSocket, SOL_SOCKET,  SO_REUSEADDR, (char *)&on, sizeof(on)));
    CHK( bind(listenSocket, (sockaddr*)&localSockAddr, sizeof localSockAddr));
    CHK( listen(listenSocket, BACKLOG));
    CHK( SetNonBlocking(listenSocket));
    CHK( SetNonBlocking(0));        // Set STDIN to nonblocking for linux    
    printf ("Listening on port: %d\nEnter q to quit.\n\n", port);

    while(strcmp(cmd, "q")) // While the user has not entered q ...
    {
        newSocket = accept(listenSocket, (sockaddr*)&newSockAddr, &sizeNewSockAddr);
        ReadCmd(cmd, CMD_BUF_SIZE);

        if(newSocket == INVALID_SOCKET) { 
            // accept() would have blocked, thus we wait and try again
            usleep(10000);
            continue;   
        }

        // Set to nonblocking because we don't want the client to dictate how 
        // long we are connected.
        CHK( SetNonBlocking(newSocket)); 
        ProcessConnection(newSocket, &newSockAddr);
    }

    SafeClose(listenSocket);
    return 0;
}

Answer 1

2) 客户端不应该让服务器过载
许多连接...

您最好的选择是让路由器限制 IP 地址建立的连接数量，因为当您的程序获取连接信息时，系统资源已经分配。

1）客户端不应该能够发送无限量的数据，

最好的选择是有一些合理的可以发送的最大值，并且只跟踪您已读取的数据量，一旦达到最大限制，就关闭连接。

3) 客户端不应该能够无限期地保持连接打开。

为此，您可以创建一个将启动倒计时的线程，因此当连接打开特定时间后，它可能会超时，您可以关闭连接。

还有其他更复杂的解决方案，但我认为这将是一个很好的起点。

如果您想对 (2) 执行某些操作，请在内存中保留一个哈希图，并仅增加已建立的连接数，但您可能还想跟踪时间。您希望数据结构非常快，因此您可以决定是否需要提前断开连接。

例如，如果哈希图中有两个长整型，那么您可以输入第一个连接的时间（以 unixtime 或刻度为单位），然后递增，如果在一分钟内获得 10 个连接，则开始关闭多余的连接，直到一分钟过去了。如果该元素的连接时间足够长，您相信它不会攻击您，则删除该元素。

另外，请确保验证传递给您的所有参数，并为任何字符串设置合理的最大值。