Святослав Размыслов

08 Апр 2019

Теги:

#Cpp

Wireshark 3.x: анализ кода под macOS и обзор ошибок

08 Апр 2019

Автор: Святослав Размыслов

Введение
Опечатки
Логические ошибки
Странные ассерты
Ошибки с указателями
Утечки памяти
Разное
Заключение

Wireshark Foundation выпустила финальную stable-версию популярного сетевого анализатора трафика — Wireshark 3.0.0. В новом релизе устранено несколько багов, реализована возможность анализа новых протоколов и заменен драйвер WinPcap на Npcap. Здесь заканчивается цитирование анонса и начинается наша заметка о багах в проекте. Перед релизом их было исправлено явно недостаточно. Давайте насобираем исправлений, чтобы был повод делать новый релиз :).

Введение

Wireshark - это достаточно известный инструмент для захвата и анализа сетевого трафика. Программа работает с подавляющим большинством известных протоколов, имеет понятный и логичный графический интерфейс, мощнейшую систему фильтров. Wireshark - кроссплатформенный, работает в таких ОС, как: Windows, Linux, macOS, Solaris, FreeBSD, NetBSD и многих других.

Для поиска ошибок использовался статический анализатор PVS-Studio. Для анализа исходного кода необходимо предварительно скомпилировать проект в какой-нибудь операционной системе. Выбор был большой не только из-за кроссплатформенности проекта, но и из-за кроссплатформенности анализатора. Для анализа проекта я выбрал macOS. Также запуск анализатора возможен в Windows и Linux.

Про качество кода хочется рассказать отдельно. К сожалению, я не могу назвать его хорошим. Это субъективная оценка, но поскольку мы регулярно проверяем множество проектов, у меня есть с чем сравнивать. В данном случае в глаза бросается большое количество предупреждений PVS-Studio на небольшом объёме кода. Суммарно на этот проект выдано более 3500 предупреждений всех уровней. Это характерно для проектов, в которых вообще не используются инструменты статического анализа, даже бесплатные. Другим фактором, указывающим на качество проекта, являются повторяющиеся ошибки, выявленные анализатором. В статье однотипные примеры кода не будут приводиться, но некоторые одинаковые ошибки присутствуют в коде в сотне мест.

Ещё качества коду не добавляют и такие вставки:

/* Input file: packet-acse-template.c */
#line 1 "./asn1/acse/packet-acse-template.c"

Их встречается более 1000 во всём проекте. Такие вставки усложняют анализатору сопоставление выдаваемых предупреждений с нужным файлом. Но я уверен, что и обычные разработчики не получают удовольствия от поддержки такого кода.

Опечатки

Предупреждение 1

V641 The size of the allocated memory buffer is not a multiple of the element size. mate_setup.c 100

extern mate_cfg_gog* new_gogcfg(mate_config* mc, gchar* name) {
  mate_cfg_gog* cfg = (mate_cfg_gog *)g_malloc(sizeof(mate_cfg_gop));
  ....
}

Есть структуры двух типов: mate_cfg_gog и mate_cfg_gop, они очень похожи, но не идентичны. Скорее всего, в этом фрагменте кода функции перепутали, что чревато потенциальными ошибками в программе во время обращения к памяти по указателю.

Ниже приведены фрагменты перепутанных структур данных:

typedef struct _mate_cfg_gog {
 gchar* name;

 GHashTable* items;
 guint last_id;

 GPtrArray* transforms;

 LoAL* keys;
 AVPL* extra;

 float expiration;
 gop_tree_mode_t gop_tree_mode;
 gboolean show_times;

 ....
} mate_cfg_gog;

typedef struct _mate_cfg_gop {
 gchar* name;
 guint last_id;
 GHashTable* items;

 GPtrArray* transforms;
 gchar* on_pdu;

 AVPL* key;
 AVPL* start;
 AVPL* stop;
 AVPL* extra;

 float expiration;
 float idle_timeout;
 float lifetime;

 gboolean drop_unassigned;
 gop_pdu_tree_t pdu_tree_mode;
 gboolean show_times;
 ....
} mate_cfg_gop;

Предупреждение 2

V519 The 'HDR_TCP.dest_port' variable is assigned values twice successively. Perhaps this is a mistake. Check lines: 495, 496. text_import.c 496

void write_current_packet (void)
{
 ....
 HDR_TCP.source_port =isOutbound ? g_htons(hdr_dest_port):g_htons(hdr_src_port);
 HDR_TCP.dest_port = isOutbound ? g_htons(hdr_src_port) :g_htons(hdr_dest_port);
 HDR_TCP.dest_port = g_htons(hdr_dest_port);
  ....
}

В последней строке безусловно перетирается только что вычисленное значение переменной HDR_TCP.dest_port.

Логические ошибки

В этом разделе приведу несколько примеров ошибок в условных операторах, причём все они будут принципиально отличаться друг от друга.

Предупреждение 1

V547 Expression 'direction == 0' is always false. packet-adb.c 291

#define P2P_DIR_RECV 1
#define P2P_DIR_SENT 0

static void
save_command(....)
{
  ....
  if  (   service_data
       && service_data->remote_id == 0
       && direction == P2P_DIR_RECV) {

    if (direction == P2P_DIR_SENT) {
      service_data->remote_id = arg1; // unreachable code
    } else {
      service_data->remote_id = arg0;
    }
    ....
  }
  ....
}

Во внешнем условии переменная direction сравнивается с константой P2P_DIR_RECV. Запись выражений через оператор AND означает, что при достижении внутреннего условия значение переменной direction точно не будет равно другой константе P2P_DIR_SENT.

Предупреждение 2

V590 Consider inspecting the '(type == 0x1) || (type != 0x4)' expression. The expression is excessive or contains a misprint. packet-fcsb3.c 686

static int dissect_fc_sbccs (....)
{
  ....
  else if ((type == FC_SBCCS_IU_CMD_HDR) ||
           (type != FC_SBCCS_IU_CMD_DATA)) {
  ....
}

Ошибка этого фрагмента кода заключается в том, что результат условия зависит только от одного выражения:

(type != FC_SBCCS_IU_CMD_DATA)

Предупреждение 3

V590 Consider inspecting this expression. The expression is excessive or contains a misprint. snort-config.c 40

static char *skipWhiteSpace(char *source, int *accumulated_offset)
{
  int offset = 0;

  /* Skip any leading whitespace */
  while (source[offset] != '\0' && source[offset] == ' ') {
    offset++;
  }

  *accumulated_offset += offset;
  return source + offset;
}

Результат условного оператора будет зависеть только от этой части выражения (source[offset] == ' '). Проверка (source[offset] != '\0') является избыточной и её можно смело удалить. Это не является настоящей ошибкой, но избыточный код затрудняет чтение и понимание программы, поэтому лучше его упростить.

Предупреждение 4

V547 Expression 'eras_pos != NULL' is always true. reedsolomon.c 659

int
eras_dec_rs(dtype data[NN], int eras_pos[NN-KK], int no_eras)
{
  ....
  if(eras_pos != NULL){
    for(i=0;i<count;i++){
      if(eras_pos!= NULL)
        eras_pos[i] = INDEX_TO_POS(loc[i]);
    }
  }
  ....
}

Возможно, мы имеем дело с лишней проверкой, а возможно - с опечаткой, и в одном из if-ов должно проверяться совсем иное.

Странные ассерты

Предупреждение 1

V547 Expression 'sub_dissectors != NULL' is always true. capture_dissectors.c 129

void capture_dissector_add_uint(....)
{
  ....
  sub_dissectors = (struct capture_dissector_table*)g_hash_table_lookup(....);
  if (sub_dissectors == NULL) {
    fprintf(stderr, "OOPS: Subdissector \"%s\" not found ... \n", name);
    if (getenv("WIRESHARK_ABORT_ON_DISSECTOR_BUG") != NULL)
      abort();
    return;
  }
  g_assert(sub_dissectors != NULL); // <=
  ....
}

Проверка указателя в g_assert в этом месте является лишней, так как указатель проверяется перед этим. Возможно, в этой функции раньше был только g_assert, и его забыли удалить, но, возможно, тут следовало проверить какое-нибудь поле структуры.

Предупреждение 2

V547 Expression 'i < count' is always true. packet-netflow.c 10363

static int
dissect_v9_v10_template_fields(....)
{
  ....
  count = tmplt_p->field_count[fields_type];
  for(i=0; i<count; i++) {
    ....
    if (tmplt_p->fields_p[fields_type] != NULL) {
        DISSECTOR_ASSERT (i < count);                     // <=
        tmplt_p->fields_p[fields_type][i].type    = type;
        tmplt_p->fields_p[fields_type][i].length  = length;
        tmplt_p->fields_p[fields_type][i].pen     = pen;
        tmplt_p->fields_p[fields_type][i].pen_str = pen_str;
        if (length != VARIABLE_LENGTH) {/
            tmplt_p->length    += length;
        }
    }
    ....
  }
  ....
}

Не совсем понятно, зачем в функции присутствует assert, который дублирует условие из цикла. Счётчик цикла в теле не изменяется.

Ошибки с указателями

Предупреждение 1

V595 The 'si->conv' pointer was utilized before it was verified against nullptr. Check lines: 2135, 2144. packet-smb2.c 2135

static int
dissect_smb2_fid(....)
{
  ....
  g_hash_table_insert(si->conv->fids, sfi, sfi);  // <=
  si->file = sfi;

  if (si->saved) {
    si->saved->file = sfi;
    si->saved->policy_hnd = policy_hnd;
  }

  if (si->conv) {                                 // <=
    eo_file_info = (.... *)g_hash_table_lookup(si->conv->files,&policy_hnd);
    ....
  }
  ....
}

Указатель si->conv разыменовывается на несколько строк ранее, чем проверяется, равен он нулю или нет.

Предупреждение 2

V774 The 'protos' pointer was used after the memory was released. packet-k12.c 311

static gboolean
k12_update_cb(void* r, char** err)
{
  gchar** protos;
  ....
  for (i = 0; i < num_protos; i++) {
    if ( ! (h->handles[i] = find_dissector(protos[i])) ) {
      h->handles[i] = data_handle;
      h->handles[i+1] = NULL;
      g_strfreev(protos);
      *err = g_strdup_printf("Could not find dissector for: '%s'", protos[i]);
      return FALSE;
    }
  }
  ....
}

protos - это массив строк. Во время обработки особой ситуации в программе, этот массив сначала очищается функцией g_strfreev, а потом в сообщении о ошибке используется одна из строк этого массива. Скорее всего, эти строки в коде следует поменять местами:

*err = g_strdup_printf("Could not find dissector for: '%s'", protos[i]);
g_strfreev(protos);

Утечки памяти

V773 The 'ptmpstr' pointer was assigned values twice without releasing the memory. A memory leak is possible. idl2wrs.c 2436

static void parsetypedefunion(int pass)
{
  char tmpstr[BASE_BUFFER_SIZE], *ptmpstr;
  ....
  while(num_pointers--){
    g_snprintf(tmpstr, BASE_BUFFER_SIZE, "%s_%s", ptmpstr, "unique");
    FPRINTF(eth_code, "static int\n");
    FPRINTF(eth_code, "....", tmpstr);
    FPRINTF(eth_code, "{\n");
    FPRINTF(eth_code, " ....", ptmpstr, ti->str);
    FPRINTF(eth_code, "    return offset;\n");
    FPRINTF(eth_code, "}\n");
    FPRINTF(eth_code, "\n");

    ptmpstr=g_strdup(tmpstr);
  }
  ....
}

После функции g_strdup необходимо в какой-то момент вызывать функцию g_free. В представленном фрагменте кода это не делается, и в цикле на каждой итерации выделяется новый участок оперативной памяти. Возникают множественные утечки памяти.

Ещё несколько предупреждений на похожие фрагменты кода:

V773 The 'ptmpstr' pointer was assigned values twice without releasing the memory. A memory leak is possible. idl2wrs.c 2447
V773 The 'ptmpstr' pointer was assigned values twice without releasing the memory. A memory leak is possible. idl2wrs.c 2713
V773 The 'ptmpstr' pointer was assigned values twice without releasing the memory. A memory leak is possible. idl2wrs.c 2728
V773 The 'ptmpstr' pointer was assigned values twice without releasing the memory. A memory leak is possible. idl2wrs.c 2732
V773 The 'ptmpstr' pointer was assigned values twice without releasing the memory. A memory leak is possible. idl2wrs.c 2745

К сожалению, в коде ещё много других подобных мест, где не освобождается память.

Разное

Предупреждение 1

V535 The variable 'i' is being used for this loop and for the outer loop. Check lines: 7716, 7798. packet-opa-mad.c 7798

/* Parse GetVFInfo MAD from the Performance Admin class. */
static gint parse_GetVFInfo(....)
{
  ....
  for (i = 0; i < records; i++) {            // <= line 7716
    ....
    for (i = 0; i < PM_UTIL_BUCKETS; i++) {  // <= line 7748
      GetVFInfo_Util_Stats_Bucket_item = proto_tree_add_item(....);
      proto_item_set_text(....);
      local_offset += 4;
    }
    ....
    for (i = 0; i < PM_ERR_BUCKETS; i++) {   // <= line 7798
      GetVFInfo_Error_Stats_Bucket_item = proto_tree_add_item(....);
      proto_item_set_text(....);
      local_offset += 4;
      ....
    }
    ....
  }
  ....
}

В очень длинной функции разработчики смело изменяют значение счётчика цикла, причём делают это несколько раз. Сложно сказать, является это ошибкой или нет, но подобных циклов в проекте около 10.

Предупреждение 2

V763 Parameter 'item' is always rewritten in function body before being used. packet-cdma2k.c 1324

static void cdma2k_message_ORDER_IND(proto_item *item, ....)
{
  guint16 addRecLen = -1, ordq = -1, rejectedtype = -1;
  guint16  l_offset = -1, rsc_mode_ind = -1, ordertype = -1;
  proto_tree *subtree = NULL, *subtree1 = NULL;

  item = proto_tree_add_item(tree,hf_cdma2k_OrderIndMsg, tvb, ....); // <=
  subtree = proto_item_add_subtree(item, ett_cdma2k_subtree1);
  ....
}

Указатель item, который принимает функция, сразу перетирается другим значением. Это очень подозрительно. Причём в коде присутствует несколько десятков таких мест, поэтому сложно сказать, ошибка это или нет. Похожий код я ранее встречал в другом большом проекте, там это был верный код, просто никто не решался изменить интерфейс функции.

Предупреждение 3

V762 It is possible a virtual function was overridden incorrectly. See third argument of function 'headerData' in derived class 'PacketListModel' and base class 'QAbstractItemModel'. packet_list_model.h 48

QVariant
QAbstractItemModel::headerData(int section, Qt::Orientation orientation,
                               int role = Qt::DisplayRole) const           // <=

class PacketListModel : public QAbstractItemModel
{
  Q_OBJECT
public:
  ....
  QVariant headerData(int section, Qt::Orientation orientation,
                      int role = Qt::DisplayRole | Qt::ToolTipRole) const; // <=
  ....
};

Анализатор обнаружил некорректную перегрузку функции headerData. У функций отличается дефолтное значение параметра role. Это может приводить не к тому поведению, которое ожидал программист.

Предупреждение 4

V610 Undefined behavior. Check the shift operator '>>'. The right operand ('bitshift' = [0..64]) is greater than or equal to the length in bits of the promoted left operand. proto.c 10941

static gboolean
proto_item_add_bitmask_tree(...., const int len, ....)
{
  ....
  if (len < 0 || len > 8)
    g_assert_not_reached();
  bitshift = (8 - (guint)len)*8;
  available_bits = G_GUINT64_CONSTANT(0xFFFFFFFFFFFFFFFF) >> bitshift;
  ....
}

Сдвиг числа на 64 бита приведёт к неопределённому поведению согласно стандарту языка.

Скорее, правильный код должен быть таким:

if (bitshift == 64)
  available_bits = 0;
else
  available_bits = G_GUINT64_CONSTANT(0xFFFFFFFFFFFFFFFF) >> bitshift;

Заключение

Может показаться, что в обзоре приведено мало примеров ошибок, но в полном отчёте представленные случаи повторяются десятки и сотни раз. Обзоры предупреждений PVS-Studio носят демонстрационный характер. Это вклад в качество проектов с открытым исходным кодом, но разовые проверки - самый неэффективный способ применения методологии статического анализа.

Вы можете получить и проанализировать полный отчет самостоятельно. Для этого просто необходимо скачать и запустить анализатор PVS-Studio.

#Cpp

Теги:

#Cpp

Заполните форму в два простых шага ниже:

Ваши контактные данные:

Тип желаемой лицензии:

Wireshark 3.x: анализ кода под macOS и обзор ошибок

Введение

Опечатки

Логические ошибки

Странные ассерты

Ошибки с указателями

Утечки памяти

Разное

Заключение

Комментарии (0)

Хотите получить бесплатную лицензию?