如何保护Linux进程间共享的内存

Question

在Linux或其他现代操作系统中，每个进程的内存都是受保护的，这样一个进程中的任意写操作不会导致其他进程崩溃。现在假设我们有一块被进程A和进程B共享的内存。现在假设由于软件错误，进程A无意中向该内存区域写入了一些内容。如果进程A和进程B都对该内存具有完全的写访问权限，那么有没有什么方法能够保护它免受此类攻击的影响呢？

- MetallicPriest

Answer 1

当您调用shm_open时，可以将O_RDONLY标志传递给模式参数。

或者，您可以使用mprotect将特定页面标记为（例如）只读。您需要两个进程之间的合作和信任才能做到这一点，B没有办法使用mprotect阻止A写入它。

如果您确实希望确保另一个进程无法干扰，则通过某种管道或套接字进行通信可能是一个明智的选择。

您也可以使用mmap将某些内容（例如在/dev/shm中）映射到文件权限使得其中一个进程不可能写入。例如，如果您拥有由用户producer和组consumer拥有并将文件权限设置为0640的/dev/shm/myprocess，然后通过以该UID和GID运行的进程映射它，则可以防止第二个进程写入它。

- Flexo

---

我知道mprotect，但正如我所说，两者都具有完全的读写访问权限。对我来说，似乎不可能实现这一点，我认为可靠性是共享内存系统的一个主要问题。不是吗？ - MetallicPriest

@MetallicPriest 更新了 open 调用的 O_RDONLY 标志。然而，还有其他解决方案。不久后我会再次更新。 - Flexo

谢谢awoodland。我想到的一个解决方案是对每次访问共享内存使用互斥锁，并只有在进程锁定互斥锁时才给予写入权限。这将减少意外写入的可能性。然而，当共享内存访问频率很高时，我认为这种方案会非常低效。 - MetallicPriest

@MetallicPriest，如果你有野指针，那么互斥锁本身可能已经损坏了... - bdonlan

直接更改/dev/shm中的“文件”的权限是不可移植的。相反，您应该在使用shm_open和O_CREAT创建共享内存对象时指定所需的模式（权限）。或者，只需使用普通文件系统中的文件而不是shm_open来获取共享内存即可。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 2

您可以在每次写入时使用简单的校验和。因此，当一个进程在读取操作时检测到错误的校验和时，这是另一个进程失败的迹象。

- ern0

---

你可以使用校验和，但是考虑使用信号量，因为仅仅使用校验和而没有任何形式的同步会导致糟糕的解决方案。但如果你真的想要确保最佳解决方案，那么就应该有一个单一的主控端来写入和读取内存，并通过套接字与其通信，以便验证每次写入。 - Martin