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[VC9环境下线程同步编程实践]的搜索结果
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...ws和Linux下的线程同步机制实现多线程交替打印任务后,我们可以进一步关注现代操作系统中线程同步的最新进展和技术趋势。例如,随着异步编程模型在高性能计算、游戏开发以及分布式系统中的广泛应用,新的同步原语和框架不断涌现。 近日,微软在.NET 5.0中引入了一种名为“async streams”的异步编程增强功能,使得开发者能更容易地处理并发数据流,并确保线程安全。同时,为了解决复杂的并发问题,如死锁和竞态条件,Google研发出了一种名为"Swiss Table"的数据结构,它在内部使用了高效的无锁算法,大大提升了多线程环境下的性能表现。 此外,Linux内核社区也在持续优化pthread库以适应更广泛的多线程应用场景。例如,对futexes(快速用户空间互斥体)进行改进,通过减少系统调用次数来提高同步效率;以及对pthread_cond_t条件变量的增强,使其支持超时唤醒等高级特性。 深入到理论层面,计算机科学家们正积极探索新型的线程同步模型,比如基于CSP(Communicating Sequential Processes)理论的Go语言所采用的goroutine和channel机制,其简洁的设计理念与高效执行策略为解决多线程同步问题提供了新思路。 综上所述,在线程同步领域,无论是最新的技术发展还是深入的理论研究,都在为我们提供更强大且易用的工具,帮助开发者应对日益复杂的并发场景挑战,实现更加稳定、高效的应用程序。
2023-10-03 17:34:08
136
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Java
在Java多线程编程中,join和yield方法对于实现高效的并发控制至关重要。进一步了解线程同步与协作机制,开发者可以关注近期Java社区关于并发编程的最新动态和最佳实践。例如,JDK 17对并发包(java.util.concurrent)的优化改进,引入了新的并发工具类和方法,为更精细、更安全的线程控制提供了更多可能。 此外,深入理解操作系统层面的线程调度策略,也有助于更好地运用Java中的线程控制方法。在实际应用中,Linux内核5.x版本对CPU调度器进行了一系列调整,如CFS(完全公平调度器)算法的升级,这些底层技术更新对Java线程的执行效率有着间接但重要的影响。 同时,针对现代多核处理器环境下的并行计算需求,研究者和工程师们不断探索如何优化Java线程的性能表现。有文章专门探讨了在高并发场景下,合理结合使用join和yield等方法以及锁、信号量等并发工具,以减少上下文切换开销,提升系统整体吞吐量和响应速度。 最后,对于异常处理机制如InterruptedException的研究也不容忽视。在复杂的多线程环境中,如何正确捕获和处理这类异常,确保程序健壮性和一致性,是每个Java开发者需要深入思考的问题。建议阅读相关教程或案例分析,掌握在实际编程中妥善应对中断请求的最佳实践。
2023-03-22 08:55:31
355
键盘勇士
Java
在理解Java编程中的同步和异步机制后,我们可以进一步探索这一领域的发展动态和技术实践。近年来,随着云计算、大数据以及微服务架构的普及,对系统并发性能和响应速度的要求越来越高,同步与异步编程模型的重要性愈发凸显。 在Java 9及以上版本中,Reactor和Project Loom项目为异步编程带来了新的可能性。Reactor库是Spring框架基于反应式编程模型的重要组成部分,它提供了一套完整的异步非阻塞API,允许开发者构建高性能、高吞吐的服务端应用。而Project Loom正在研发虚拟线程(Virtual Threads),旨在通过简化轻量级线程的创建和管理,使得开发人员能更容易地编写和维护异步代码,同时提升系统的并发能力。 另外,JDK内置的CompletableFuture类也极大增强了Java对于异步编程的支持,它结合了Future模式和函数式编程思想,可以实现复杂的异步逻辑编排,有助于构建更加简洁且易于理解的异步程序。 在实际应用场景中,例如在处理大量I/O密集型任务时,采用异步编程能够显著提高资源利用率和系统性能。而在需要严格保证数据一致性、顺序执行的任务场景下,则需合理运用同步机制来避免并发问题。 因此,深入研究和熟练掌握Java中的同步与异步编程不仅有利于提升个人技术水平,更能帮助我们应对不断变化的技术挑战,设计出高效、可靠的并发系统。
2023-05-04 14:50:34
409
码农
Kotlin
...吗?在咱们愉快地享受编程大冒险的过程中,难免会碰上些让人挠头的小插曲。这不,今天要说的就是其中一个让人有点摸不着头脑的问题——构建不同版本之间共享资源时,那些神出鬼没的混淆错误,是不是听起来就挺让人头疼的?这种问题在多线程环境或者数据结构设计这块儿可以说是时常冒个头,如果不妥善处理好它,那可是会大大影响到程序的稳定性和性能表现,甚至可能会让程序“闹脾气”、“拖后腿”的呢。让我们一起深入理解这个问题,并通过实例代码来揭示解决方案。 2. 变体间的资源共享与问题描述 在Kotlin中,我们可以使用枚举类或者 sealed class 创建一组变体,这些变体可能共享某些资源。例如: kotlin sealed class Resource { object SharedData : Resource() data class UniqueData(val value: String) : Resource() // 假设SharedData包含一个需要同步访问的计数器 val counter = AtomicInteger(0) fun incrementCounter() { counter.incrementAndGet() } } 在这个例子中,“SharedData”变体共享了一个“counter”资源。如果好几个线程同时跑过来,都想去改这个计数器的数值,那就可能引发一场“比赛”,我们称之为竞态条件。这样一来,计数器的结果就会乱成一团糟,就像好几只手同时在黑板上写数字,最后谁也不知道正确的答案是多少了。 3. 混淆错误实例分析 想象一下这样的场景,两个线程A和B同时操作Resource.SharedData: kotlin fun main() { val sharedResource = Resource.SharedData launch { // 这里假设launch是启动新线程的方法 for (i in 1..1000) { sharedResource.incrementCounter() } } launch { for (i in 1..1000) { sharedResource.incrementCounter() } } Thread.sleep(1000) // 等待所有线程完成操作 println("Final count: ${sharedResource.counter.get()}") // 这里的结果很可能不是2000 } 运行这段代码后,你可能会发现最终计数器的值并不是预期的2000。这就是典型的因并发访问共享资源导致的混淆错误。 4. 解决方案与实践 解决这类问题的关键在于引入适当的同步机制。在Kotlin中,我们可以使用synchronized关键字或者ReentrantLock等工具来保证资源的线程安全性。 下面是一个修复后的示例: kotlin sealed class Resource { object SharedData : Resource() { private val lock = Any() // 使用一个对象作为锁 fun incrementCounter() { synchronized(lock) { counter.incrementAndGet() } } } // ... } 通过synchronized关键字,我们确保了在同一时间只有一个线程可以访问和修改counter。这样就能避免上述的混淆错误。 5. 结语 在使用Kotlin进行开发时,尤其是在设计包含共享资源的变体时,我们必须时刻警惕潜在的并发问题。深入掌握并发控制这套“武林秘籍”,并且活学活用像synchronized这样的“独门兵器”,咱们就能妥妥地避免那些因为资源共享而冒出来的混淆错误,进而编写出更加结实耐造、稳如磐石的程序来。在编程道路上,每一次解决问题的过程都是一次成长的机会,让我们在实践中不断学习,不断进步吧!
2023-05-31 22:02:26
350
诗和远方
MemCache
...存对象缓存系统。在多线程环境下, Memcache 的锁机制冲突是一个常见的问题。这篇东西,咱们要从理论一路捯饬到实践,把Memcache在多线程环境下的锁机制冲突问题,掰开了、揉碎了,深入细致地给你讲个明明白白,同时咱还会琢磨出一套解决这问题的方案来。 二、什么是锁? 在并发编程中,锁是一种同步机制,用于控制对共享资源的访问。当一个线程获得了一个锁时,其他试图获取该锁的线程必须等待。这种机制就像个交通警察,它能确保多个线程不会同时对一份数据动手脚,这样一来,就相当于拦住了可能导致数据混乱的各种“撞车”事件,让数据始终保持一致性和准确性。 三、Memcache 的锁机制 Memcache 使用了一种称为“互斥锁(mutex)”的锁机制。当一个线程需要访问某个键对应的值时,它首先会尝试获取这个键的锁。如果锁已经被其他线程占用,那么当前线程就需要等待锁被释放。一旦锁被释放,当前线程就可以安全地读取或修改这个键对应的值。 四、多线程环境下锁机制冲突的原因 在多线程环境中,由于锁的粒度是键级别的,而不同的线程可能会操作相同的键,这就可能导致锁的竞争和冲突。具体来说,以下两种情况可能会导致锁的冲突: 1. 锁竞争 当多个线程同时尝试获取同一个键的锁时,就会发生锁竞争。 2. 锁膨胀 当一个线程已经获取了某个键的锁,但又试图获取另一个键的锁时,如果这两个键都在同一个数据库行中,那么就可能发生锁膨胀。 五、解决锁机制冲突的方法 为了防止锁的冲突,我们可以采取以下几种方法: 1. 分布式锁 使用分布式锁可以有效解决锁的竞争问题。分布式锁啊,就好比是多个小哥一起共用的一把钥匙,当其中一个线程小弟想要拿到这把钥匙的时候,它会先给所有节点大哥们发个消息:“喂喂喂,我要拿钥匙啦!”然后呢,就看哪个节点大哥反应最快,最先回应它,那这个线程小弟就从这位大哥手里接过钥匙,成功获取到锁啦。 2. 延迟锁 延迟锁是一种特殊的锁,它可以保证在一段时间内只有一个线程可以访问某个资源。当一个线程想去获取锁的时候,假如这个锁已经被其他线程给霸占了,那么它不会硬碰硬,而是会选择先歇一会儿,过段时间再尝试去抢夺这把锁。 3. 减少锁的数量 减少锁的数量可以有效地减少锁的竞争。比如,我们能够把一个看着头疼的复杂操作,拆分成几个轻轻松松就能理解的小步骤,每一步只专注处理一点点数据,就像拼图一样简单明了。 六、代码示例 以下是一个使用 Memcache 的代码示例,展示了如何使用互斥锁来保护共享资源: python import threading from memcache import Client 创建一个 Memcache 客户端 mc = Client(['localhost:11211']) 创建一个锁 lock = threading.Lock() def get(key): 获取锁 lock.acquire() try: 从 Memcache 中获取数据 value = mc.get(key) if value is not None: return value finally: 释放锁 lock.release() def set(key, value): 获取锁 lock.acquire() try: 将数据存储到 Memcache 中 mc.set(key, value) finally: 释放锁 lock.release() 以上代码中的 get 和 set 方法都使用了一个锁来保护 Memcache 中的数据。这样,即使在多线程环境下,也可以保证数据的一致性。 七、总结 在多线程环境下,Memcache 的锁机制冲突是一个常见的问题。了解了锁的真正含义和它的工作原理后,我们就能找到对症下药的办法,保证咱们的程序既不出错,又稳如泰山。希望这篇文章对你有所帮助。
2024-01-06 22:54:25
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岁月如歌-t
Golang
...用并发与通道实现高效编程 1. 引言 Golang,这个由Google开发的开源编程语言,以其独特的设计理念和强大的性能优化特性在全球开发者社区中获得了广泛的赞誉。其中一个特酷的地方就是,它超级擅长处理多个任务同时进行,这得力于goroutine和channel这两项黑科技。想象一下,有了它们,你就能轻松打造出那种既飞快又稳定,还容易理解的并发程序,简直就像魔法一样让编程变得so easy!本文将带领大家深入探索Golang中的并发与通道实践,并通过实例代码感受它们的魅力。 2. 并发世界 走进Goroutine Goroutine是Golang提供的一种轻量级线程实现,创建和销毁开销极小,能极大地提升程序的并发性能。想象一下,你正在捣鼓一个超级庞大的系统,这个系统要应对海量的并发任务,这时候,Goroutine就像是你手底下一支身手矫健、配合默契的小分队。每个队员都像是独当一面的大侠,能单独高效地完成各自的任务,同时又能和其他队员无缝协作,共同作战。 go func main() { go sayHello("Alice") // 创建并启动一个新的goroutine sayHello("Bob") // 主goroutine同时运行 time.Sleep(time.Second) // 阻塞主线程,确保"Hello, Alice!"有机会输出 } func sayHello(name string) { fmt.Println("Hello, ", name) } 上述代码中,我们创建了一个新的goroutine来异步执行sayHello("Alice")函数,主goroutine则继续执行下一行代码。这种并发执行的方式,使我们的程序在处理多个任务时显得更为高效。 3. 通信即同步 通道(Channel)的应用 在Golang的世界里,有句名言:“不要通过共享内存来通信,而应该通过通信来共享内存。这句话其实就是在说,用“通道”这个家伙来传递数据,好比是给多个线程之间搭建了一条高速公路,让它们能够顺畅、安全地交换信息,这样一来,就能轻松搞掂多线程同步的难题啦! go func main() { messages := make(chan string) // 创建一个字符串类型的通道 go producer(messages) // 启动生产者goroutine go consumer(messages) // 同时启动消费者goroutine // 等待两个goroutine完成任务 <-done } func producer(out chan string) { for i := 0; i < 5; i++ { out <- "Message " + strconv.Itoa(i) // 将消息发送到通道 } close(out) // 发送完所有消息后关闭通道 } func consumer(in chan string) { for msg := range in { // 循环接收通道中的消息 fmt.Println("Received: ", msg) } done <- true // 消费者完成任务后发出信号 } 上述代码展示了如何通过通道实现在两个goroutine间的同步通信。生产者和消费者之间就像在玩一场默契的传球游戏,生产者负责把消息塞进一个叫通道的秘密隧道里,而消费者则心领神会地从这个通道取出消息。他们之间的配合那叫一个流畅有序,这样一来,既能实现大家一起高效干活(并发),又能巧妙地避免了争抢数据的矛盾冲突。 4. 总结与探讨 Golang通过goroutine和channel为并发编程赋予了全新的理念和实践方式,它让我们能够在保持代码简洁的同时,轻松驾驭复杂的并发场景。这种设计可不是那种死板的语法条条框框,而是咱们人类智慧实实在在的精华所在,它背后是对高效安全并发模型的深度琢磨和洞察理解,可都是大有学问的! 在实际开发过程中,我们可以根据需求充分利用这些特性,比如在处理网络请求、数据库操作或大规模计算等场景中,通过合理创建goroutine以及巧妙地使用channel,可以显著提高系统的吞吐量和响应速度。 总而言之,深入理解和熟练运用Golang的并发与通道机制,无疑会让我们在开发高性能、可扩展的系统时如虎添翼,也必将引领我们在编程艺术的道路上越走越远。
2023-02-26 18:14:07
405
林中小径
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...,对内存管理以及并发编程的理解深度直接影响着软件开发的质量与效率。在实际工作中,不仅需要掌握上述四种引用类型(强引用、软引用、弱引用和虚引用)的原理及应用场景,还需关注近年来Java虚拟机(JVM)在垃圾回收机制上的新进展和优化策略。 例如,在最新版本的JDK中,G1垃圾收集器已成为默认选项,并引入了ZGC和Shenandoah等低延迟垃圾收集器,它们针对大内存应用环境提供了更高效的内存管理和回收策略。深入理解这些现代垃圾收集器的工作原理和调优手段,有助于开发者在设计大规模并发系统时做出更为合理的技术选型。 同时,对于容器类库的演进也不能忽视。除了文中提到的ConcurrentHashMap和Queue接口外,近年来响应式编程的兴起推动了如Flow API和反应式流Reactive Streams在Java生态中的应用,这些新的数据结构和编程模型同样适用于高并发场景,为解决多线程同步问题提供了新的思路。 此外,关于ThreadLocal导致的内存泄漏问题,开发者应当结合具体业务场景谨慎使用,并时刻关注Java社区对此类问题的解决方案和技术动态。例如,通过及时移除无用的ThreadLocal实例或者采用更安全的设计模式替代,可以有效防止此类内存泄露的发生。 综上所述,不断跟进Java技术的最新发展动态,深入学习并灵活运用内存管理与并发编程的相关知识,是每一位Java开发者持续提升技术水平的关键所在。同时,了解并掌握诸如JDK的新特性、垃圾收集器的发展趋势以及容器类库的更新迭代等内容,将有助于在实践中应对各种复杂情况,构建出高效稳定的应用程序。
2023-07-21 16:19:45
327
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...C本被设计用在局域网环境,且诞生背景决定其更倾向研究性质,商用级安全的缺失始终是个问题。后续有若干新的实现软件,如TightVNC、RealVNC,在公众认知中,AT&T版本已死,后起之秀一定程度上修正了问题。 目前各种更优秀的远程控制和分享协议取代了VNC的位置,尽管例如苹果仍然系统內建VNC作为远程方式。但在非桌面领域,VNC还有我们想不到的重要性,比如工控领域需要远程屏幕传输的场景,这也是为什么这系列漏洞作者会关注这一块。 漏洞技术概况 Pavel总结到,在阶段漏洞挖掘中共上报11个漏洞。在披露邮件中描述了其中4个的技术细节,均在协议数据包处理代码中,漏洞类型古典,分别是全局缓冲区溢出、堆溢出和空指针解引用。其中缓冲区溢出类型漏洞可方便构造PoC,实现远程任意代码执行的漏洞利用。 漏洞本身原理简单,也并不是关键。以其中一个为例,Pavel在发现时负责任地向LibVNC作者提交了issue,并跟进漏洞修复过程;在第一次修复之后,复核并指出修复代码无效,给出了有效patch。这个过程是常规操作。 漏洞疑点 有意思的是,在漏洞披露邮件中,Pavel重点谈了自己对这系列漏洞的一些周边发现,也是这里提到的原因。其中,关于存在漏洞的代码,作者表述: 我最初认为,这些问题是libvnc开发者自己代码中的错误,但看起来并非如此。其中有一些(如CoRRE数据处理函数中的堆缓冲区溢出),出现在AT&T实验室1999年的代码中,而后被很多软件开发者原样复制(在Github上搜索一下HandleCoRREBPP函数,你就知道),LibVNC和TightVNC也是如此。 为了证实,翻阅了这部分代码,确实在其中数据处理相关代码文件看到了剑桥和AT&T实验室的文件头GPL声明注释,中国菜刀 这证实这些文件是直接从最初剑桥实验室版本VNC移植过来的,且使用方式是 直接代码包含,而非独立库引用方式。在官方开源发布并停止更新后,LibVNC使用的这部分代码基本没有改动——除了少数变量命名方式的统一,以及本次漏洞修复。通过搜索,我找到了2000年发布的相关代码文件,确认这些文件与LibVNC中引入的原始版本一致。 另外,Pavel同时反馈了TightVNC中相同的问题。TightVNC与LibVNC没有继承和直接引用关系,但上述VNC代码同样被TightVNC使用,问题的模式不约而同。Pavel测试发现在Ubuntu最新版本TightVNC套件(1.3.10版本)中同样存在该问题,上报给当前软件所有者GlavSoft公司,但对方声称目前精力放在不受GPL限制的TightVNC 2.x版本开发中,对开源的1.x版本漏洞代码“可能会进行修复”。看起来,这个问题被踢给了各大Linux发行版社区来焦虑了——如果他们愿意接锅。 问题思考 在披露邮件中,Pavel认为,这些代码bug“如此明显,让人无法相信之前没被人发现过……也许是因为某些特殊理由才始终没得到修复”。 事实上,我们都知道目前存在一些对开源基础软件进行安全扫描的大型项目,例如Google的OSS;同时,仍然存活的开源项目也越来越注重自身代码发布前的安全扫描,Fortify、Coverity的扫描也成为很多项目和平台的标配。在这样一些眼睛注视下,为什么还有这样的问题?我认为就这个具体事例来说,可能有如下两个因素: ·上游已死。仍然在被维护的代码,存在版本更迭,也存在外界的持续关注、漏洞报告和修复、开发的迭代,对于负责人的开发者,持续跟进、评估、同步代码的改动是可能的。但是一旦一份代码走完了生命周期,就像一段史实一样会很少再被改动。 ·对第三方上游代码的无条件信任。我们很多人都有过基础组件、中间件的开发经历,不乏有人使用Coverity开启全部规则进行代码扫描、严格修复所有提示的问题甚至编程规范warning;报告往往很长,其中也包括有源码形式包含的第三方代码中的问题。但是,我们一方面倾向于认为这些被广泛使用的代码不应存在问题(不然早就被人挖过了),一方面考虑这些引用的代码往往是组件或库的形式被使用,应该有其上下文才能认定是否确实有可被利用的漏洞条件,现在单独扫描这部分代码一般出来的都是误报。所以这些代码的问题都容易被忽视。 但是透过这个具体例子,再延伸思考相关的实践,这里最根本的问题可以总结为一个模式: 复制粘贴风险。复制粘贴并不简单意味着剽窃,实际是当前软件领域、互联网行业发展的基础模式,但其中有一些没人能尝试解决的问题: ·在传统代码领域,如C代码中,对第三方代码功能的复用依赖,往往通过直接进行库的引入实现,第三方代码独立而完整,也较容易进行整体更新;这是最简单的情况,只需要所有下游使用者保证仅使用官方版本,跟进官方更新即可;但在实践中很难如此贯彻,这是下节讨论的问题。 ·有些第三方发布的代码,模式就是需要被源码形式包含到其他项目中进行统一编译使用(例如腾讯的开源Json解析库RapidJSON,就是纯C++头文件形式)。在开源领域有如GPL等规约对此进行规范,下游开发者遵循协议,引用代码,强制或可选地显式保留其GPL声明,可以进行使用和更改。这样的源码依赖关系,结合规范化的changelog声明代码改动,侧面也是为开发过程中跟进考虑。但是一个成型的产品,比如企业自有的服务端底层产品、中间件,新版本的发版更新是复杂的过程,开发者在旧版本仍然“功能正常”的情况下往往倾向于不跟进新版本;而上游代码如果进行安全漏洞修复,通常也都只在其最新版本代码中改动,安全修复与功能迭代并存,如果没有类似Linux发行版社区的努力,旧版本代码完全没有干净的安全更新patch可用。 ·在特定场景下,有些开发实践可能不严格遵循开源代码协议限定,引入了GPL等协议保护的代码而不做声明(以规避相关责任),丢失了引入和版本的信息跟踪;在另一些场景下,可能存在对开源代码进行大刀阔斧的修改、剪裁、定制,以符合自身业务的极端需求,但是过多的修改、人员的迭代造成与官方代码严重的失同步,丧失可维护性。 ·更一般的情况是,在开发中,开发者个体往往心照不宣的存在对网上代码文件、代码片段的复制-粘贴操作。被参考的代码,可能有上述的开源代码,也可能有各种Github作者练手项目、技术博客分享的代码片段、正式开源项目仅用来说明用法的不完备示例代码。这些代码的引入完全无迹可寻,即便是作者自己也很难解释用了什么。这种情况下,上面两条认定的那些与官方安全更新失同步的问题同样存在,且引入了独特的风险:被借鉴的代码可能只是原作者随手写的、仅仅是功能成立的片段,甚至可能是恶意作者随意散布的有安全问题的代码。由此,问题进入了最大的发散空间。 在Synopsys下BLACKDUCK软件之前发布的《2018 Open Source Security and Risk Analysis Report》中分析,96%的应用中包含有开源组件和代码,开源代码在应用全部代码中的占比约为57%,78%的应用中在引用的三方开源代码中存在历史漏洞。也就是说,现在互联网上所有厂商开发的软件、应用,其开发人员自己写的代码都是一少部分,多数都是借鉴来的。而这还只是可统计、可追溯的;至于上面提到的非规范的代码引用,如果也纳入进来考虑,三方代码占应用中的比例会上升到多少?曾经有分析认为至少占80%,我们只期望不会更高。 Ⅱ. 从碎片到乱刃:OpenSSH在野后门一览 在进行基础软件梳理时,回忆到反病毒安全软件提供商ESET在2018年十月发布的一份白皮书《THE DARK SIDE OF THE FORSSHE: A landscape of OpenSSH backdoors》。其站在一个具有广泛用户基础的软件提供商角度,给出了一份分析报告,数据和结论超出我们对于当前基础软件使用全景的估量。以下以我的角度对其中一方面进行解读。 一些必要背景 SSH的作用和重要性无需赘言;虽然我们站在传统互联网公司角度,可以认为SSH是通往生产服务器的生命通道,但当前多样化的产业环境已经不止于此(如之前libssh事件中,不幸被我言中的,SSH在网络设备、IoT设备上(如f5)的广泛使用)。 OpenSSH是目前绝大多数SSH服务端的基础软件,有完备的开发团队、发布规范、维护机制,本身是靠谱的。如同绝大多数基础软件开源项目的做法,OpenSSH对漏洞有及时的响应,针对最新版本代码发出安全补丁,但是各大Linux发行版使用的有各种版本的OpenSSH,这些社区自行负责将官方开发者的安全补丁移植到自己系统搭载的低版本代码上。天空彩 白皮书披露的现状 如果你是一个企业的运维管理人员,需要向企业生产服务器安装OpenSSH或者其它基础软件,最简单的方式当然是使用系统的软件管理安装即可。但是有时候,出于迁移成本考虑,可能企业需要在一个旧版本系统上,使用较新版本的OpenSSL、OpenSSH等基础软件,这些系统不提供,需要自行安装;或者需要一个某有种特殊特性的定制版本。这时,可能会选择从某些rpm包集中站下载某些不具名第三方提供的现成的安装包,或者下载非官方的定制化源码本地编译后安装,总之从这里引入了不确定性。 这种不确定性有多大?我们粗估一下,似乎不应成为问题。但这份白皮书给我们看到了鲜活的数据。 ESET研究人员从OpenSSH的一次历史大规模Linux服务端恶意软件Windigo中获得启示,采用某种巧妙的方式,面向在野的服务器进行数据采集,主要是系统与版本、安装的OpenSSH版本信息以及服务端程序文件的一个特殊签名。整理一个签名白名单,包含有所有能搜索到的官方发布二进制版本、各大Linux发行版本各个版本所带的程序文件版本,将这些标定为正常样本进行去除。最终结论是: ·共发现了几百个非白名单版本的OpenSSH服务端程序文件ssh和sshd; ·分析这些样本,将代码部分完全相同,仅仅是数据和配置不同的合并为一类,且分析判定确认有恶意代码的,共归纳为 21个各异的恶意OpenSSH家族; ·在21个恶意家族中,有12个家族在10月份时完全没有被公开发现分析过;而剩余的有一部分使用了历史上披露的恶意代码样本,甚至有源代码; ·所有恶意样本的实现,从实现复杂度、代码混淆和自我保护程度到代码特征有很大跨度的不同,但整体看,目的以偷取用户凭证等敏感信息、回连外传到攻击者为主,其中有的攻击者回连地址已经存在并活跃数年之久; ·这些后门的操控者,既有传统恶意软件黑产人员,也有APT组织; ·所有恶意软件或多或少都在被害主机上有未抹除的痕迹。ESET研究者尝试使用蜜罐引诱出攻击者,但仍有许多未解之谜。这场对抗,仍未取胜。 白皮书用了大篇幅做技术分析报告,此处供细节分析,不展开分析,以下为根据恶意程序复杂度描绘的21个家族图谱: 问题思考 问题引入的可能渠道,我在开头进行了一点推测,主要是由人的原因切入的,除此以外,最可能的是恶意攻击者在利用各种方法入侵目标主机后,主动替换了目标OpenSSH为恶意版本,从而达成攻击持久化操作。但是这些都是止血的安全运维人员该考虑的事情;关键问题是,透过表象,这显露了什么威胁形式? 这个问题很好回答,之前也曾经反复说过:基础软件碎片化。 如上一章节简单提到,在开发过程中有各种可能的渠道引入开发者不完全了解和信任的代码;在运维过程中也是如此。二者互相作用,造成了软件碎片化的庞杂现状。在企业内部,同一份基础软件库,可能不同的业务线各自定制一份,放到企业私有软件仓库源中,有些会有人持续更新供自己产品使用,有些由系统软件基础设施维护人员单独维护,有些则可能是开发人员临时想起来上传的,他们自己都不记得;后续用到的这个基础软件的开发和团队,在这个源上搜索到已有的库,很大概率会倾向于直接使用,不管来源、是否有质量背书等。长此以往问题会持续发酵。而我们开最坏的脑洞,是否可能有黑产人员入职到内部,提交个恶意基础库之后就走人的可能?现行企业安全开发流程中审核机制的普遍缺失给这留下了空位。 将源码来源碎片化与二进制使用碎片化并起来考虑,我们不难看到一个远远超过OpenSSH事件威胁程度的图景。但这个问题不是仅仅靠开发阶段规约、运维阶段规范、企业内部管控、行业自查、政府监管就可以根除的,最大的问题归根结底两句话: 不可能用一场战役对抗持续威胁;不可能用有限分析对抗无限未知。 Ⅲ. 从自信到自省:RHEL、CentOS backport版本BIND漏洞 2018年12月20日凌晨,在备战冬至的软件供应链安全大赛决赛时,我注意到漏洞预警平台捕获的一封邮件。但这不是一个漏洞初始披露邮件,而是对一个稍早已披露的BIND在RedHat、CentOS发行版上特定版本的1day漏洞CVE-2018-5742,由BIND的官方开发者进行额外信息澄(shuǎi)清(guō)的邮件。 一些必要背景 关于BIND 互联网的一个古老而基础的设施是DNS,这个概念在读者不应陌生。而BIND“是现今互联网上最常使用的DNS软件,使用BIND作为服务器软件的DNS服务器约占所有DNS服务器的九成。BIND现在由互联网系统协会负责开发与维护参考。”所以BIND的基础地位即是如此,因此也一向被大量白帽黑帽反复测试、挖掘漏洞,其开发者大概也一直处在紧绷着应对的处境。 关于ISC和RedHat 说到开发者,上面提到BIND的官方开发者是互联网系统协会(ISC)。ISC是一个老牌非营利组织,目前主要就是BIND和DHCP基础设施的维护者。而BIND本身如同大多数历史悠久的互联网基础开源软件,是4个UCB在校生在DARPA资助下于1984年的实验室产物,直到2012年由ISC接管。 那么RedHat在此中是什么角色呢?这又要提到我之前提到的Linux发行版和自带软件维护策略。Red Hat Enterprise Linux(RHEL)及其社区版CentOS秉持着稳健的软件策略,每个大的发行版本的软件仓库,都只选用最必要且质量久经时间考验的软件版本,哪怕那些版本实在是老掉牙。这不是一种过分的保守,事实证明这种策略往往给RedHat用户在最新漏洞面前提供了保障——代码总是跑得越少,潜在漏洞越多。 但是这有两个关键问题。一方面,如果开源基础软件被发现一例有历史沿革的代码漏洞,那么官方开发者基本都只为其最新代码负责,在当前代码上推出修复补丁。另一方面,互联网基础设施虽然不像其上的应用那样爆发性迭代,但依然持续有一些新特性涌现,其中一些是必不可少的,但同样只在最新代码中提供。两个刚需推动下,各Linux发行版对长期支持版本系统的软件都采用一致的策略,即保持其基础软件在一个固定的版本,但对于这些版本软件的最新漏洞、必要的最新软件特性,由发行版维护者将官方开发者最新代码改动“向后移植”到旧版本代码中,即backport。这就是基础软件的“官宣”碎片化的源头。 讲道理,Linux发行版维护者与社区具有比较靠谱的开发能力和监督机制,backport又基本就是一些复制粘贴工作,应当是很稳当的……但真是如此吗? CVE-2018-5742漏洞概况 CVE-2018-5742是一个简单的缓冲区溢出类型漏洞,官方评定其漏洞等级moderate,认为危害不大,漏洞修复不积极,披露信息不多,也没有积极给出代码修复patch和新版本rpm包。因为该漏洞仅在设置DEBUG_LEVEL为10以上才会触发,由远程攻击者构造畸形请求造成BIND服务崩溃,在正常的生产环境几乎不可能具有危害,RedHat官方也只是给出了用户自查建议。 这个漏洞只出现在RHEL和CentOS版本7中搭载的BIND 9.9.4-65及之后版本。RedHat同ISC的声明中都证实,这个漏洞的引入原因,是RedHat在尝试将BIND 9.11版本2016年新增的NTA机制向后移植到RedHat 7系中固定搭载的BIND 9.9版本代码时,偶然的代码错误。NTA是DNS安全扩展(DNSSEC)中,用于在特定域关闭DNSSEC校验以避免不必要的校验失败的机制;但这个漏洞不需要对NTA本身有进一步了解。 漏洞具体分析 官方没有给出具体分析,但根据CentOS社区里先前有用户反馈的bug,我得以很容易还原漏洞链路并定位到根本原因。 若干用户共同反馈,其使用的BIND 9.9.4-RedHat-9.9.4-72.el7发生崩溃(coredump),并给出如下的崩溃时调用栈backtrace: 这个调用过程的逻辑为,在9 dns_message_logfmtpacket函数判断当前软件设置是否DEBUG_LEVEL大于10,若是,对用户请求数据包做日志记录,先后调用8 dns_message_totext、7 dns_message_sectiontotext、6 dns_master_rdatasettotext、5 rdataset_totext将请求进行按协议分解分段后写出。 由以上关键调用环节,联动RedHat在9.9.4版本BIND源码包中关于引入NTA特性的源码patch,进行代码分析,很快定位到问题产生的位置,在上述backtrace中的5,masterdump.c文件rdataset_totext函数。漏洞相关代码片段中,RedHat进行backport后,这里引入的代码为: 这里判断对于请求中的注释类型数据,直接通过isc_buffer_putstr宏对缓存进行操作,在BIND工程中自定义维护的缓冲区结构对象target上,附加一字节字符串(一个分号)。而漏洞就是由此产生:isc_buffer_putstr中不做缓冲区边界检查保证,这里在缓冲区已满情况下将造成off-by-one溢出,并触发了缓冲区实现代码中的assertion。 而ISC上游官方版本的代码在这里是怎么写的呢?找到ISC版本BIND 9.11代码,这里是这样的: 这里可以看到,官方代码在做同样的“附加一个分号”这个操作时,审慎的使用了做缓冲区剩余空间校验的str_totext函数,并额外做返回值成功校验。而上述提到的str_totext函数与RETERR宏,在移植版本的masterdump.c中,RedHat开发者也都做了保留。但是,查看代码上下文发现,在RedHat开发者进行代码移植过程中,对官方代码进行了功能上的若干剪裁,包括一些细分数据类型记录的支持;而这里对缓冲区写入一字节,也许开发者完全没想到溢出的可能,所以自作主张地简化了代码调用过程。 问题思考 这个漏洞本身几乎没什么危害,但是背后足以引起思考。 没有人在“借”别人代码时能不出错 不同于之前章节提到的那种场景——将代码文件或片段复制到自己类似的代码上下文借用——backport作为一种官方且成熟的做法,借用的代码来源、粘贴到的代码上下文,是具有同源属性的,而且开发者一般是追求稳定性优先的社区开发人员,似乎质量应该有足够保障。但是这里的关键问题是:代码总要有一手、充分的语义理解,才能有可信的使用保障;因此,只要是处理他人的代码,因为不够理解而错误使用的风险,只可能减小,没办法消除。 如上分析,本次漏洞的产生看似只是做代码移植的开发者“自作主张”之下“改错了”。但是更广泛且可能的情况是,原始开发者在版本迭代中引入或更新大量基础数据结构、API的定义,并用在新的特性实现代码中;而后向移植开发人员仅需要最小规模的功能代码,所以会对增量代码进行一定规模的修改、剪裁、还原,以此适应旧版本基本代码。这些过程同样伴随着第三方开发人员不可避免的“望文生义”,以及随之而来的风险。后向移植操作也同样助长了软件碎片化过程,其中每一个碎片都存在这样的问题;每一个碎片在自身生命周期也将有持续性影响。 多级复制粘贴无异于雪上加霜 这里简单探讨的是企业通行的系统和基础软件建设实践。一些国内外厂商和社区发布的定制化Linux发行版,本身是有其它发行版,如CentOS特定版本渊源的,在基础软件上即便同其上游发行版最新版本间也存在断层滞后。RedHat相对于基础软件开发者之间已经隔了一层backport,而我们则人为制造了二级风险。 在很多基础而关键的软件上,企业系统基础设施的维护者出于与RedHat类似的初衷,往往会决定自行backport一份拷贝;通过早年心脏滴血事件的洗礼,即暴露出来OpenSSL一个例子。无论是需要RHEL还没来得及移植的新版本功能特性,还是出于对特殊使用上下文场景中更高执行效率的追求,企业都可能自行对RHEL上基础软件源码包进行修改定制重打包。这个过程除了将风险幂次放大外,也进一步加深了代码的不可解释性(包括基础软件开发人员流动性带来的不可解释)。 Ⅳ. 从武功到死穴:从systemd-journald信息泄露一窥API误用 1月10日凌晨两点,漏洞预警平台爬收取一封漏洞披露邮件。披露者是Qualys,那就铁定是重型发布了。最后看披露漏洞的目标,systemd?这就非常有意思了。 一些必要背景 systemd是什么,不好简单回答。Linux上面软件命名,习惯以某软件名后带个‘d’表示后台守护管理程序;所以systemd就可以说是整个系统的看守吧。而即便现在描述了systemd是什么,可能也很快会落伍,因为其初始及核心开发者Lennart Poettering(供职于Red Hat)描述它是“永无开发完结完整、始终跟进技术进展的、统一所有发行版无止境的差异”的一种底层软件。笼统讲有三个作用:中央化系统及设置管理;其它软件开发的基础框架;应用程序和系统内核之间的胶水。如今几乎所有Linux发行版已经默认提供systemd,包括RHEL/CentOS 7及后续版本。总之很基础、很底层、很重要就对了。systemd本体是个主要实现init系统的框架,但还有若干关键组件完成其它工作;这次被爆漏洞的是其journald组件,是负责系统事件日志记录的看守程序。 额外地还想简单提一句Qualys这个公司。该公司创立于1999年,官方介绍为信息安全与云安全解决方案企业,to B的安全业务非常全面,有些也是国内企业很少有布局的方面;例如上面提到的涉及碎片化和代码移植过程的历史漏洞移动,也在其漏洞管理解决方案中有所体现。但是我们对这家公司粗浅的了解来源于其安全研究团队近几年的发声,这两年间发布过的,包括有『stack clash』、『sudo get_tty_name提权』、『OpenSSH信息泄露与堆溢出』、『GHOST:glibc gethostbyname缓冲区溢出』等大新闻(仅截至2017年年中)。从中可见,这个研究团队专门啃硬骨头,而且还总能开拓出来新的啃食方式,往往爆出来一些别人没想到的新漏洞类型。从这个角度,再联想之前刷爆朋友圈的《安全研究者的自我修养》所倡导的“通过看历史漏洞、看别人的最新成果去举一反三”的理念,可见差距。 CVE-2018-16866漏洞详情 这次漏洞披露,打包了三个漏洞: ·16864和16865是内存破坏类型 ·16866是信息泄露 ·而16865和16866两个漏洞组和利用可以拿到root shell。 漏洞分析已经在披露中写的很详细了,这里不复述;而针对16866的漏洞成因来龙去脉,Qualys跟踪的结果留下了一点想象和反思空间,我们来看一下。 漏洞相关代码片段是这样的(漏洞修复前): 读者可以先肉眼过一遍这段代码有什么问题。实际上我一开始也没看出来,向下读才恍然大悟。 这段代码中,外部信息输入通过buf传入做记录处理。输入数据一般包含有空白字符间隔,需要分隔开逐个记录,有效的分隔符包括空格、制表符、回车、换行,代码中将其写入常量字符串;在逐字符扫描输入数据字符串时,将当前字符使用strchr在上述间隔符字符串中检索是否匹配,以此判断是否为间隔符;在240行,通过这样的判断,跳过记录单元字符串的头部连续空白字符。 但是问题在于,strchr这个极其基础的字符串处理函数,对于C字符串终止字符'\0'的处理上有个坑:'\0'也被认为是被检索字符串当中的一个有效字符。所以在240行,当当前扫描到的字符为字符串末尾的NULL时,strchr返回的是WHITESPACE常量字符串的终止位置而非NULL,这导致了越界。 看起来,这是一个典型的问题:API误用(API mis-use),只不过这个被误用的库函数有点太基础,让我忍不住想是不是还会有大量的类似漏洞……当然也反思我自己写的代码是不是也有同样情况,然而略一思考就释然了——我那么笨的代码都用for循环加if判断了:) 漏洞引入和消除历史 有意思的是,Qualys研究人员很贴心地替我做了一步漏洞成因溯源,这才是单独提这个漏洞的原因。漏洞的引入是在2015年的一个commit中: 在GitHub中,定位到上述2015年的commit信息,这里commit的备注信息为: journald: do not strip leading whitespace from messages. Keep leading whitespace for compatibility with older syslog implementations. Also useful when piping formatted output to the logger command. Keep removing trailing whitespace. OK,看起来是一个兼容性调整,对记录信息不再跳过开头所有连续空白字符,只不过用strchr的简洁写法比较突出开发者精炼的开发风格(并不),说得过去。 之后在2018年八月的一个当时尚未推正式版的另一次commit中被修复了,先是还原成了ec5ff4那次commit之前的写法,然后改成了加校验的方式: 虽然Qualys研究者认为上述的修改是“无心插柳”的改动,但是在GitHub可以看到,a6aadf这次commit是因为有外部用户反馈了输入数据为单个冒号情况下journald堆溢出崩溃的issue,才由开发者有目的性地修复的;而之后在859510这个commit再次改动回来,理由是待记录的消息都是使用单个空格作为间隔符的,而上一个commit粗暴地去掉了这种协议兼容性特性。 如果没有以上纠结的修改和改回历史,也许我会倾向于怀疑,在最开始漏洞引入的那个commit,既然改动代码没有新增功能特性、没有解决什么问题(毕竟其后三年,这个改动的代码也没有被反映issue),也并非出于代码规范等考虑,那么这么轻描淡写的一次提交,难免有人为蓄意引入漏洞的嫌疑。当然,看到几次修复的原因,这种可能性就不大了,虽然大家仍可以保留意见。但是抛开是否人为这个因素,单纯从代码的漏洞成因看,一个传统但躲不开的问题仍值得探讨:API误用。 API误用:程序员何苦为难程序员 如果之前的章节给读者留下了我反对代码模块化和复用的印象,那么这里需要正名一下,我们认可这是当下开发实践不可避免的趋势,也增进了社会开发速度。而API的设计决定了写代码和用代码的双方“舒适度”的问题,由此而来的API误用问题,也是一直被当做单纯的软件工程课题讨论。在此方面个人并没有什么研究,自然也没办法系统地给出分类和学术方案,只是谈一下自己的经验和想法。 一篇比较新的学术文章总结了API误用的研究,其中一个独立章节专门分析Java密码学组件API误用的实际,当中引述之前论文认为,密码学API是非常容易被误用的,比如对期望输入数据(数据类型,数据来源,编码形式)要求的混淆,API的必需调用次序和依赖缺失(比如缺少或冗余多次调用了初始化函数、主动资源回收函数)等。凑巧在此方面我有一点体会:曾经因为业务方需要,需要使用C++对一个Java的密码基础中间件做移植。Java对密码学组件支持,有原生的JDK模块和权威的BouncyCastle包可用;而C/C++只能使用第三方库,考虑到系统平台最大兼容和最小代码量,使用Linux平台默认自带的OpenSSL的密码套件。但在开发过程中感受到了OpenSSL满满的恶意:其中的API设计不可谓不反人类,很多参数没有明确的说明(比如同样是表示长度的函数参数,可能在不同地方分别以字节/比特/分组数为计数单位);函数的线程安全没有任何解释标注,需要自行试验;不清楚函数执行之后,是其自行做了资源释放还是需要有另外API做gc,不知道资源释放操作时是否规规矩矩地先擦除后释放……此类问题不一而足,导致经过了漫长的测试之后,这份中间件才提供出来供使用。而在业务场景中,还会存在比如其它语言调用的情形,这些又暴露出来OpenSSL API误用的一些完全无从参考的问题。这一切都成为了噩梦;当然这无法为我自己开解是个不称职开发的指责,但仅就OpenSSL而言其API设计之恶劣也是始终被人诟病的问题,也是之后其他替代者宣称改进的地方。 当然,问题是上下游都脱不了干系的。我们自己作为高速迭代中的开发人员,对于二方、三方提供的中间件、API,又有多少人能自信地说自己仔细、认真地阅读过开发指南和API、规范说明呢?做过通用产品技术运营的朋友可能很容易理解,自己产品的直接用户日常抛出不看文档的愚蠢问题带来的困扰。对于密码学套件,这个问题还好办一些,毕竟如果在没有背景知识的情况下对API望文生义地一通调用,绝大多数情况下都会以抛异常形式告终;但还是有很多情况,API误用埋下的是长期隐患。 不是所有API误用情形最终都有机会发展成为可利用的安全漏洞,但作为一个由人的因素引入的风险,这将长期存在并困扰软件供应链(虽然对安全研究者、黑客与白帽子是很欣慰的事情)。可惜,传统的白盒代码扫描能力,基于对代码语义的理解和构建,但是涉及到API则需要预先的抽象,这一点目前似乎仍然是需要人工干预的事情;或者轻量级一点的方案,可以case by case地分析,为所有可能被误用的API建模并单独扫描,这自然也有很强局限性。在一个很底层可信的开发者还对C标准库API存在误用的现实内,我们需要更多的思考才能说接下来的解法。 Ⅴ. 从规则到陷阱:NASA JIRA误配置致信息泄露血案 软件的定义包括了代码组成的程序,以及相关的配置、文档等。当我们说软件的漏洞、风险时,往往只聚焦在其中的代码中;关于软件供应链安全风险,我们的比赛、前面分析的例子也都聚焦在了代码的问题;但是真正的威胁都来源于不可思议之处,那么代码之外有没有可能存在来源于上游的威胁呢?这里就借助实例来探讨一下,在“配置”当中可能栽倒的坑。 引子:发不到500英里以外的邮件? 让我们先从一个轻松愉快的小例子引入。这个例子初见于Linux中国的一篇译文。 简单说,作者描述了这么一个让人啼笑皆非的问题:单位的邮件服务器发送邮件,发送目标距离本地500英里范围之外的一律失败,邮件就像悠悠球一样只能飞出一定距离。这个问题本身让描述者感到尴尬,就像一个技术人员被老板问到“为什么从家里笔记本上Ctrl-C后不能在公司台式机上Ctrl-V”一样。 经过令人窒息的分析操作后,笔者定位到了问题原因:笔者作为负责的系统管理员,把SunOS默认安装的Senmail从老旧的版本5升级到了成熟的版本8,且对应于新版本诸多的新特性进行了对应配置,写入配置文件sendmail.cf;但第三方服务顾问在对单位系统进行打补丁升级维护时,将系统软件“升级”到了系统提供的最新版本,因此将Sendmail实际回退到了版本5,却为了软件行为一致性,原样保留了高版本使用的配置文件。但Sendmail并没有在大版本间保证配置文件兼容性,这导致很多版本5所需的配置项不存在于保留下来的sendmail.cf文件中,程序按默认值0处理;最终引起问题的就是,邮件服务器与接收端通信的超时时间配置项,当取默认配置值0时,邮件服务器在1个单位时间(约3毫秒)内没有收到网络回包即认为超时,而这3毫秒仅够电信号打来回飞出500英里。 这个“故事”可能会给技术人员一点警醒,错误的配置会导致预期之外的软件行为,但是配置如何会引入软件供应链方向的安全风险呢?这就引出了下一个重磅实例。 JIRA配置错误致NASA敏感信息泄露案例 我们都听过一个事情,马云在带队考察美国公司期间问Google CEO Larry Page自视谁为竞争对手,Larry的回答是NASA,因为最优秀的工程师都被NASA的梦想吸引过去了。由此我们显然能窥见NASA的技术水位之高,这样的人才团队大概至少是不会犯什么低级错误的。 但也许需要重新定义“低级错误”……1月11日一篇技术文章披露,NASA某官网部署使用的缺陷跟踪管理系统JIRA存在错误的配置,可分别泄漏内部员工(JIRA系统用户)的全部用户名和邮件地址,以及内部项目和团队名称到公众,如下: 问题的原因解释起来也非常简单:JIRA系统的过滤器和配置面板中,对于数据可见性的配置选项分别选定为All users和Everyone时,系统管理人员想当然地认为这意味着将数据对所有“系统用户”开放查看,但是JIRA的这两个选项的真实效果逆天,是面向“任意人”开放,即不限于系统登录用户,而是任何查看页面的人员。看到这里,我不厚道地笑了……“All users”并不意味着“All ‘users’”,意不意外,惊不惊喜? 但是这种字面上把戏,为什么没有引起NASA工程师的注意呢,难道这样逆天的配置项没有在产品手册文档中加粗标红提示吗?本着为JIRA产品设计找回尊严的态度,我深入挖掘了一下官方说明,果然在Atlassian官方的一份confluence文档(看起来更像是一份增补的FAQ)中找到了相关说明: 所有未登录访客访问时,系统默认认定他们是匿名anonymous用户,所以各种权限配置中的all users或anyone显然应该将匿名用户包括在内。在7.2及之后版本中,则提供了“所有登录用户”的选项。 可以说是非常严谨且贴心了。比较讽刺的是,在我们的软件供应链安全大赛·C源代码赛季期间,我们设计圈定的恶意代码攻击目标还包括JIRA相关的敏感信息的窃取,但是却想不到有这么简单方便的方式,不动一行代码就可以从JIRA中偷走数据。 软件的使用,你“配”吗? 无论是开放的代码还是成型的产品,我们在使用外部软件的时候,都是处于软件供应链下游的消费者角色,为了要充分理解上游开发和产品的真实细节意图,需要我们付出多大的努力才够“资格”? 上一章节我们讨论过源码使用中必要细节信息缺失造成的“API误用”问题,而软件配置上的“误用”问题则复杂多样得多。从可控程度上讨论,至少有这几种因素定义了这个问题: ·软件用户对必要配置的现有文档缺少了解。这是最简单的场景,但又是完全不可避免的,这一点上我们所有有开发、产品或运营角色经验的应该都曾经体会过向不管不顾用户答疑的痛苦,而所有软件使用者也可以反省一下对所有软件的使用是否都以完整细致的文档阅读作为上手的准备工作,所以不必多说。 ·软件拥有者对配置条目缺少必要明确说明文档。就JIRA的例子而言,将NASA工程师归为上一条错误有些冤枉,而将JIRA归为这条更加合适。在边角但重要问题上的说明通过社区而非官方文档形式发布是一种不负责任的做法,但未引发安全事件的情况下还有多少这样的问题被默默隐藏呢?我们没办法要求在使用软件之前所有用户将软件相关所有文档、社区问答实现全部覆盖。这个问题范围内一个代表性例子是对配置项的默认值以及对应效果的说明缺失。 ·配置文件版本兼容性带来的误配置和安全问题。实际上,上面的SunOS Sendmail案例足以点出这个问题的存在性,但是在真实场景下,很可能不会以这么戏剧性形式出现。在企业的系统运维中,系统的版本迭代常见,但为软件行为一致性,配置的跨版本迁移是不可避免的操作;而且软件的更新迭代也不只会由系统更新推动,还有大量出于业务性能要求而主动进行的定制化升级,对于中小企业基础设施建设似乎是一个没怎么被提及过的问题。 ·配置项组合冲突问题。尽管对于单个配置项可能明确行为与影响,但是特定的配置项搭配可能造成不可预知的效果。这完全有可能是由于开发者与用户在信息不对等的情况下产生:开发者认为用户应该具有必需的背景知识,做了用户应当具备规避配置冲突能力的假设。一个例子是,对称密码算法在使用ECB、CBC分组工作模式时,从密码算法上要求输入数据长度必须是分组大小的整倍数,但如果用户搭配配置了秘钥对数据不做补齐(nopadding),则引入了非确定性行为:如果密码算法库对这种组合配置按某种默认补齐方式操作数据则会引起歧义,但如果在算法库代码层面对这种组合抛出错误则直接影响业务。 ·程序对配置项处理过程的潜在暗箱操作。这区别于简单的未文档化配置项行为,仅特指可能存在的蓄意、恶意行为。从某种意义上,上述“All users”也可以认为是这样的一种陷阱,通过浅层次暗示,引导用户做出错误且可能引起问题的配置。另一种情况是特定配置组合情况下触发恶意代码的行为,这种触发条件将使恶意代码具有规避检测的能力,且在用户基数上具有一定概率的用户命中率。当然这种情况由官方开发者直接引入的可能性很低,但是在众包开发的情况下如果存在,那么扫描方案是很难检测的。 Ⅵ. 从逆流到暗流:恶意代码溯源后的挑战 如果说前面所说的种种威胁都是面向关键目标和核心系统应该思考的问题,那么最后要抛出一个会把所有人拉进赛场的理由。除了前面所有那些在软件供应链下游被动污染受害的情况,还有一种情形:你有迹可循的代码,也许在不经意间会“反哺”到黑色产业链甚至特殊武器中;而现在研究用于对程序进行分析和溯源的技术,则会让你陷入百口莫辩的境地。 案例:黑产代码模块溯源疑云 1月29日,猎豹安全团队发布技术分析通报文章《电信、百度客户端源码疑遭泄漏,驱魔家族窃取隐私再起波澜》,矛头直指黑产上游的恶意信息窃取代码模块,认定其代码与两方产品存在微妙的关联:中国电信旗下“桌面3D动态天气”等多款软件,以及百度旗下“百度杀毒”等软件(已不可访问)。 文章中举证有三个关键点。 首先最直观的,是三者使用了相同的特征字符串、私有文件路径、自定义内部数据字段格式; 其次,在关键代码位置,三者在二进制程序汇编代码层面具有高度相似性; 最终,在一定范围的非通用程序逻辑上,三者在经过反汇编后的代码语义上显示出明显的雷同,并提供了如下两图佐证(图片来源): 文章指出的涉事相关软件已经下线,对于上述样本文件的相似度试验暂不做复现,且无法求证存在相似、疑似同源的代码在三者中占比数据。对于上述指出的代码雷同现象,猎豹安全团队认为: 我们怀疑该病毒模块的作者通过某种渠道(比如“曾经就职”),掌握有中国电信旗下部分客户端/服务端源码,并加以改造用于制作窃取用户隐私的病毒,另外在该病毒模块的代码中,我们还发现“百度”旗下部分客户端的基础调试日志函数库代码痕迹,整个“驱魔”病毒家族疑点重重,其制作传播背景愈发扑朔迷离。 这样的推断,固然有过于直接的依据(例如三款代码中均使用含有“baidu”字样的特征注册表项);但更进一步地,需要注意到,三个样本在所指出的代码位置,具有直观可见的二进制汇编代码结构的相同,考虑到如果仅仅是恶意代码开发者先逆向另外两份代码后借鉴了代码逻辑,那么在面临反编译、代码上下文适配重构、跨编译器和选项的编译结果差异等诸多不确定环节,仍能保持二进制代码的雷同,似乎确实是只有从根本上的源代码泄漏(抄袭)且保持相同的开发编译环境才能成立。 但是我们却又无法做出更明确的推断。这一方面当然是出于严谨避免过度解读;而从另一方面考虑,黑产代码的一个关键出发点就是“隐藏自己”,而这里居然如此堂而皇之地照搬了代码,不但没有进行任何代码混淆、变形,甚至没有抹除疑似来源的关键字符串,如果将黑产视为智商在线的对手,那这里背后是否有其它考量,就值得琢磨了。 代码的比对、分析、溯源技术水准 上文中的安全团队基于大量样本和粗粒度比对方法,给出了一个初步的判断和疑点。那么是否有可能获得更确凿的分析结果,来证实或证伪同源猜想呢? 无论是源代码还是二进制,代码比对技术作为一种基础手段,在软件供应链安全分析上都注定仍然有效。在我们的软件供应链安全大赛期间,针对PE二进制程序类型的题目,参赛队伍就纷纷采用了相关技术手段用于目标分析,包括:同源性分析,用于判定与目标软件相似度最高的同软件官方版本;细粒度的差异分析,用于尝试在忽略编译差异和特意引入的混淆之外,定位特意引入的恶意代码位置。当然,作为比赛中针对性的应对方案,受目标和环境引导约束,这些方法证明了可行性,却难以保证集成有最新技术方案。那么做一下预言,在不计入情报辅助条件下,下一代的代码比对将能够到达什么水准? 这里结合近一年和今年内,已发表和未发表的学术领域顶级会议的相关文章来简单展望: ·针对海量甚至全量已知源码,将可以实现准确精细化的“作者归属”判定。在ACM CCS‘18会议上曾发表的一篇文章《Large-Scale and Language-Oblivious Code Authorship Identification》,描述了使用RNN进行大规模代码识别的方案,在圈定目标开发者,并预先提供每个开发者的5-7份已知的代码文件后,该技术方案可以很有效地识别大规模匿名代码仓库中隶属于每个开发者的代码:针对1600个Google Code Jam开发者8年间的所有代码可以实现96%的成功识别率,而针对745个C代码开发者于1987年之后在GitHub上面的全部公开代码仓库,识别率也高达94.38%。这样的结果在当下的场景中,已经足以实现对特定人的代码识别和跟踪(例如,考虑到特定开发人员可能由于编码习惯和规范意识,在时间和项目跨度上犯同样的错误);可以预见,在该技术方向上,完全可以期望摆脱特定已知目标人的现有数据集学习的过程,并实现更细粒度的归属分析,例如代码段、代码行、提交历史。 ·针对二进制代码,更准确、更大规模、更快速的代码主程序分析和同源性匹配。近年来作为一项程序分析基础技术研究,二进制代码相似性分析又重新获得了学术界和工业界的关注。在2018年和2019(已录用)的安全领域四大顶级会议上,每次都会有该方向最新成果的展示,如S&P‘2019上录用的《Asm2Vec: Boosting Static Representation Robustness for Binary Clone Search against Code Obfuscation and Compiler Optimization》,实现无先验知识的条件下的最优汇编代码级别克隆检测,针对漏洞库的漏洞代码检测可实现0误报、100%召回。而2018年北京HITB会议上,Google Project Zero成员、二进制比对工具BinDiff原始作者Thomas Dullien,探讨了他借用改造Google自家SimHash算法思想,用于针对二进制代码控制流图做相似性检测的尝试和阶段结果;这种引入规模数据处理的思路,也可期望能够在目前其他技术方案大多精细化而低效的情况下,为高效、快速、大规模甚至全量代码克隆检测勾出未来方案。 ·代码比对方案对编辑、优化、变形、混淆的对抗。近年所有技术方案都以对代码“变种”的检测有效性作为关键衡量标准,并一定程度上予以保证。上文CCS‘18论文工作,针对典型源代码混淆(如Tigress)处理后的代码,大规模数据集上可有93.42%的准确识别率;S&P‘19论文针对跨编译器和编译选项、业界常用的OLLVM编译时混淆方案进行试验,在全部可用的混淆方案保护之下的代码仍然可以完成81%以上的克隆检测。值得注意的是以上方案都并非针对特定混淆方案单独优化的,方法具有通用价值;而除此以外还有很多针对性的的反混淆研究成果可用;因此,可以认为在采用常规商用代码混淆方案下,即便存在隐藏内部业务逻辑不被逆向的能力,但仍然可以被有效定位代码复用和开发者自然人。 代码溯源技术面前的“挑战” 作为软件供应链安全的独立分析方,健壮的代码比对技术是决定性的基石;而当脑洞大开,考虑到行业的发展,也许以下两种假设的情景,将把每一个“正当”的产品、开发者置于尴尬的境地。 代码仿制 在本章节引述的“驱魔家族”代码疑云案例中,黑产方面通过某种方式获得了正常代码中,功能逻辑可以被自身复用的片段,并以某种方法将其在保持原样的情况下拼接形成了恶意程序。即便在此例中并非如此,但这却暴露了隐忧:将来是不是有这种可能,我的正常代码被泄漏或逆向后出现在恶意软件中,被溯源后扣上黑锅? 这种担忧可能以多种渠道和形式成为现实。 从上游看,内部源码被人为泄漏是最简单的形式(实际上,考虑到代码的完整生命周期似乎并没有作为企业核心数据资产得到保护,目前实质上有没有这样的代码在野泄漏还是个未知数),而通过程序逆向还原代码逻辑也在一定程度上可获取原始代码关键特征。 从下游看,则可能有多种方式将恶意代码伪造得像正常代码并实现“碰瓷”。最简单地,可以大量复用关键代码特征(如字符串,自定义数据结构,关键分支条件,数据记录和交换私有格式等)。考虑到在进行溯源时,分析者实际上不需要100%的匹配度才会怀疑,因此仅仅是仿造原始程序对于第三方公开库代码的特殊定制改动,也足以将公众的疑点转移。而近年来类似自动补丁代码搜索生成的方案也可能被用来在一份最终代码中包含有二方甚至多方原始代码的特征和片段。 基于开发者溯源的定点渗透 既然在未来可能存在准确将代码与自然人对应的技术,那么这种技术也完全可能被黑色产业利用。可能的忧患包括强针对性的社会工程,结合特定开发者历史代码缺陷的漏洞挖掘利用,联动第三方泄漏人员信息的深层渗透,等等。这方面暂不做联想展开。 〇. 没有总结 作为一场旨在定义“软件供应链安全”威胁的宣言,阿里安全“功守道”大赛将在后续给出详细的分解和总结,其意义价值也许会在一段时间之后才能被挖掘。 但是威胁的现状不容乐观,威胁的发展不会静待;这一篇随笔仅仅挑选六个侧面做摘录分析,可即将到来的趋势一定只会进入更加发散的境地,因此这里,没有总结。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/systemino/article/details/90114743。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-02-05 13:33:43
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转载
Java
《Java多线程实践与最新进展》 随着云计算和大数据时代的到来,Java作为企业级应用开发的首选语言,其多线程技术的重要性日益凸显。近日,Oracle发布了Java 17版本,其中对并发编程的支持有了显著提升。新版本引入了Actor模型的改进版——JSR 4204,使得Java开发者能够更轻松地构建无状态、无并发问题的分布式系统。 此外,Java 17引入了JEP 395,即“Coroutines for the Java Virtual Machine”,这允许程序员在单线程环境中编写异步代码,提高了代码的简洁性和可读性。Coroutine技术结合了轻量级线程和协程的优点,使得Java程序员能更好地处理高并发场景下的任务切换。 对于线程池管理,Java 17也提供了新的优化,如对线程池大小动态调整的支持,有助于在保证系统性能的同时避免资源浪费。而Java社区对于并行计算和GPU加速的探索也在不断深入,例如Project Loom计划中的ZGC垃圾收集器,旨在提供更好的线程安全性与性能。 同时,随着微服务架构的流行,Java并发编程的挑战也转向了如何设计和管理复杂的分布式系统。研究者们正在探索如何在分布式环境中实现高效的线程通信,如零拷贝、低延迟网络编程等。 总的来说,Java多线程技术的发展不仅体现在语言层面的更新,更在于如何帮助开发者解决实际问题,提高系统的并发性能和可扩展性。无论是企业级应用开发还是新兴技术领域,Java的并发编程能力都将发挥关键作用。
2024-04-10 16:02:45
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码农
Java
在Java多线程编程中,p和v操作作为信号量机制的核心组成部分,为开发者提供了有效的同步手段。然而,随着并发编程复杂度的提升以及对性能要求的日益严格,现代Java库引入了更高级的并发工具类,如java.util.concurrent Semaphore类。该类是对传统信号量概念的增强实现,不仅支持计数信号量,还提供公平性选项,确保线程按照等待时间顺序获取许可。 近期,一篇发布于InfoQ的技术文章《深入剖析Java并发之Semaphore源码与实战》(链接需替换为实际链接)就对此进行了详细的解读。文中作者不仅深入剖析了JDK中Semaphore类的设计原理与源码实现,还结合实例探讨了如何在生产者消费者、数据库连接池等常见场景中合理运用Semaphore进行线程同步控制,从而避免死锁并优化系统性能。 此外,对于更复杂的同步问题,读者还可以进一步了解和研究其他Java并发工具类,例如ReentrantLock、CountDownLatch、CyclicBarrier等。这些工具通过灵活的设计和API,能够更好地适应不同场景下的同步需求,并帮助开发者编写出更加健壮、高效的多线程程序。 同时,值得注意的是,虽然诸如Semaphore这样的工具能有效解决同步问题,但过度依赖或不恰当使用也可能导致新的问题产生。因此,在实际开发过程中,理解并发编程的本质,遵循“最小权限原则”来设计线程间的交互,始终是提高程序并发能力的关键所在。在最新的Java版本更新中,也不断有针对并发特性的改进和完善,持续关注并跟进学习最新技术动态,将有助于开发者更好地应对高并发环境下的挑战。
2023-07-08 19:38:20
352
键盘勇士
Java
...t和notify实现线程同步的银行账户模型后,我们可以进一步探讨现代并发编程中的其他高级同步机制及其在实际场景中的应用。例如,Java 5引入了java.util.concurrent包,其中提供了多种高效的并发工具类,如Semaphore(信号量)、ReentrantLock(可重入锁)以及BlockingQueue(阻塞队列),它们为复杂多线程环境下的资源控制提供了更强大的支持。 具体来说,在银行账户模型中,如果考虑更多的并发操作,如转账交易,那么显式锁(如ReentrantLock)可以提供更细粒度的控制,允许公平锁、非公平锁的选择,并且具备tryLock等灵活方法,以增强系统的响应能力和处理能力。另外,通过结合使用BlockingQueue,可以构建出生产者消费者模式,有效解决线程间数据交换的问题,确保存款请求与取款请求按照先进先出(FIFO)或其他策略有序进行处理。 同时,随着JDK版本的更新,Java内存模型(JMM)的完善以及对原子变量类(AtomicInteger、AtomicLong等)的支持,使得我们能够更好地理解和利用这些底层机制优化并行计算性能,降低死锁概率,提高系统整体并发效率。 此外,对于分布式系统中的银行账户模型,还可以研究分布式锁服务(如Redis或ZooKeeper提供的分布式锁机制),以应对集群环境下多个节点间的并发控制挑战,确保全局一致性。 综上所述,尽管基于wait和notify的经典线程同步方式在特定场合下依然适用,但不断发展的Java并发库为我们提供了更多与时俱进、更为高效且功能丰富的工具,帮助开发者构建更为稳健且高性能的并发程序。
2023-09-21 14:29:58
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电脑达人
Python
...,进一步探讨当前技术环境中如何更有效地避免和解决这些问题显得尤为重要。近期,Python社区发布了新的内存管理改进措施,通过优化垃圾回收机制以减少内存泄漏的风险,这使得开发者在处理大数据或长时间运行任务时能更好地把控程序内存占用情况。 同时,针对多线程编程中的安全问题,Python 3.9版本引入了新的并发工具与同步原语,如asyncio库的增强和contextvars模块的完善,帮助开发者更方便地处理多线程间的资源竞争和互斥问题,从而降低因并发控制不当引发段错误的可能性。 此外,对于递归深度过大的问题,除了限制递归调用层数外,还可以采用尾递归优化、循环替代递归等编程技巧,或者利用堆栈检查机制预防栈溢出。例如,一些现代Python解释器已经开始支持尾递归优化,为深递归场景提供更好的解决方案。 实践层面,Google V8引擎团队最近分享了一篇关于JavaScript(其内存管理和Python有相似之处)中的内存泄漏检测和修复策略的文章,其中的很多方法论同样适用于Python开发人员,有助于他们在实际项目中排查并修复潜在的段错误源头。 综上所述,持续关注Python语言的最新发展动态和技术文章,结合理论知识与实践经验,将有助于我们编写出更为健壮、稳定且高效的Python应用程序,有效规避诸如段错误这类严重影响程序运行的问题。
2023-06-07 20:35:26
132
算法侠
Go Gin
... 并发冲突 , 在多线程或多进程环境下,当多个操作尝试同时访问和修改同一数据资源时,如果没有合适的同步机制,可能会导致数据不一致或预期外的结果,这种情况被称为并发冲突。在实际开发在线商店系统时,例如在高并发场景下处理用户注册请求,可能出现多个请求同时尝试插入相同的用户名等信息到数据库,此时就需要妥善处理并发冲突,确保数据的一致性和完整性。
2023-05-17 12:57:54
470
人生如戏-t
ZooKeeper
...们可以进一步关注并发编程领域以及分布式系统中异常处理机制的最新实践和研究动态。近期,随着云原生技术和微服务架构的普及,线程中断与异步编程模式在实际项目中的运用愈发频繁。例如,在Java 9及更高版本中,对InterruptedException的处理建议已有所更新,提倡开发者在捕获到此异常后,不仅需要恢复中断状态,还应尽可能地传递中断信号,确保中断逻辑能够沿着调用栈向下传播。 同时,Apache ZooKeeper社区也在不断优化其API设计以更好地适应现代并发环境的需求。开发团队正致力于减少因网络延迟、会话超时等因素引发InterruptedException的情况,并提供更完善的回调机制和错误处理方案,使得用户在构建高可用、强一致性的分布式系统时,能更加从容地应对并发控制挑战。 此外,针对分布式系统中出现的各种中断异常场景,业界专家和开源社区提供了诸多最佳实践和解决方案。例如,通过采用反应式编程模型(如Reactor或RxJava)来替代传统的阻塞IO操作,从而降低InterruptedException的发生概率;或者在系统设计阶段就充分考虑异常处理路径,确保任何可能抛出InterruptedException的方法都得到妥善处理,进而提升系统的稳定性和健壮性。
2023-05-26 10:23:50
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幽谷听泉-t
Apache Pig
...g是一个强大的数据流编程语言和平台,广泛应用于大数据处理领域。不过呢,你晓得吧,在那种很多人同时挤在一起干活的高并发情况下,Pig这小子的表现可能就不太给力了,运行效率可能会掉链子,这样一来,咱们的工作效率自然也就跟着受影响啦。本文将探讨并发执行时性能下降的原因,并提供一些解决方案。 二、并发执行中的性能问题 1. 并发冲突 在多线程环境中,Pig可能会遇到并发冲突的问题。比如说,就好比两个人同时看同一本书、或者同时修改同一篇文章一样,如果两个任务同步进行,都去访问一份数据的话,那很可能就会出现读取的内容乱七八糟,或者是更新的信息对不上号的情况。这种情况在并行执行多个任务时尤其常见。 2. 资源竞争 随着并发任务数量的增加,资源的竞争也越来越激烈。例如,内存资源、CPU资源等。如果不能有效地管理这些资源,可能会导致性能下降甚至系统崩溃。 三、原因分析 那么,是什么原因导致了Pig在并发执行时的性能下降呢? 1. 数据冲突 由于Pig的调度机制,不同的任务可能会访问到相同的数据。这就可能导致数据冲突,从而降低整体的执行效率。 2. 线程安全问题 Pig中的很多操作都是基于Java进行的,而Java的线程安全问题是我们需要关注的一个重要点。如果Pig的代码中存在线程安全问题,就可能导致性能下降。 3. 资源管理问题 在高并发环境下,如果没有有效的资源管理策略,就可能导致资源竞争,进而影响性能。 四、解决方案 1. 数据分片 一种有效的解决方法是数据分片。把数据分成若干份,就像是把大蛋糕切成小块儿一样,这样一来,每个任务就不用全部啃完整个蛋糕了,而是各自处理一小块儿。这样做呢,能够有效地避免单个任务对整个数据集“寸步不离”的依赖状况,自然而然地也就减少了数据之间产生冲突的可能性,让它们能更和谐地共处和工作。 2. 线程安全优化 对于可能出现线程安全问题的部分,我们可以通过加锁、同步等方式来保证线程安全。例如,我们可以使用synchronized关键字来保护共享资源,或者使用ReentrantLock类来实现更复杂的锁策略。 3. 资源管理优化 我们还可以通过合理的资源分配策略来提高性能。比如,我们可以借助线程池这个小帮手来控制同时进行的任务数量,不让它们一拥而上;或者,我们也能灵活运用内存管理工具,像变魔术一样动态地调整内存使用状况,让系统更加流畅高效。 五、总结 总的来说,虽然Apache Pig在并发执行时可能会面临一些性能问题,但只要我们能够理解这些问题的原因,并采取相应的措施,就可以有效地解决问题,提高我们的工作效率。此外,我们还应该注意保持良好的编程习惯,避免常见的并发问题,如数据竞争、死锁等。
2023-01-30 18:35:18
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秋水共长天一色-t
Go Iris
...可以理解为一种用户态线程。在Go Iris框架中,通过创建并启动goroutine,开发者能够执行后台任务,如异步数据加载,而不会阻塞主线程。Goroutine由Go运行时管理,其调度开销极小,使得大规模并发处理变得高效且易于编程。 通道(Channel) , 在Go语言中,通道是一种特殊的类型,用于在不同的goroutine之间安全地传递数据。通道提供了一种同步机制,允许一个goroutine发送数据,另一个goroutine接收数据。在文章的示例代码中,通道被用来从后台加载数据的goroutine向主线程传递异步加载完成的用户信息,保证了数据交换的并发安全性。 云原生(Cloud Native) , 云原生是一种构建和运行应用程序的方法,它充分利用云计算的优势来实现松耦合、弹性伸缩和持续交付。在讨论异步数据加载重要性时提到,随着云原生架构的普及,异步任务处理对于提升无服务器环境下的应用响应速度至关重要。云原生技术倡导将应用程序设计为微服务,并使用容器化、自动化运维工具以及支持动态扩展的平台服务,其中异步数据加载等高性能处理手段是优化系统性能的关键组成部分。
2023-03-18 08:54:46
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红尘漫步-t
Datax
...ndition)是多线程编程中的一种常见问题,指的是多个线程访问和修改同一共享资源时,由于执行顺序不确定而导致结果不一致的现象。在Datax的多线程并行执行模式下,为避免竞态条件的发生,需要使用锁或者其他同步机制确保在对共享资源进行读写操作时的互斥性,从而保证系统的正确性和稳定性。
2023-06-13 18:39:09
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星辰大海-t
Java
...进一步探讨它们在现代编程实践以及最新技术趋势下的应用与挑战。随着Java 17等新版本的发布,对于性能优化的需求愈发凸显,合理运用自增运算符能够有效提升代码运行效率。 近期,Google的V8 JavaScript引擎团队在其博客中分享了关于底层优化的工作原理,其中提到了类似前加加和后加加这样的操作符对编译器优化的影响。他们指出,在某些情况下,编译器能够识别并优化这类简单的递增操作,将其转化为更底层且高效的机器指令,从而极大地提升了程序执行速度。 此外,对于并发编程而言,前加加和后加加并非线程安全的操作,若在多线程环境下直接使用可能会导致数据竞争问题。因此,在开发高并发系统时,开发者需要借助Java的synchronized关键字或Atomic类提供的原子操作来保证前加加和后加加操作的线程安全性。 同时,随着JIT(Just-In-Time)编译器的发展,对于自增操作符的理解也需与时俱进。例如,HotSpot JVM会依据热点代码进行即时编译优化,使得原本看似微不足道的前加加和后加加操作,在特定场景下可能会影响到整体程序的性能表现。 综上所述,深入理解并适时、适地使用前加加和后加加运算符是提高代码质量、保障程序高效稳定运行的关键一环,同时也是紧跟编程语言和技术发展潮流的必备技能。在实际项目开发过程中,建议开发者结合具体业务场景和性能需求,灵活运用这些基础而又重要的运算符。
2023-03-21 12:55:07
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昨夜星辰昨夜风-t
Golang
..., 并发处理能力是指编程语言或系统同时执行多个任务的能力。在Golang中,通过其独特的goroutine和channel机制实现了高效的并发处理。goroutine是一种轻量级线程,由Golang运行时管理,可以在单个进程中创建成千上万个并发执行的实体,而channel则用于goroutine之间的通信和同步,从而使得Golang在面对高并发场景时表现优秀。 MySQL , MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统(RDBMS),广泛应用于Web应用开发中。它遵循SQL标准,提供事务处理、触发器、视图等功能,并支持多种存储引擎以满足不同应用场景的需求。在本文中,MySQL作为数据持久化的存储解决方案之一,与Golang进行交互,实现数据的高效插入、查询等操作。
2023-03-23 17:32:03
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冬日暖阳-t
c++
...eption:C++线程中断异常的探索与实践 1. 引言 在多线程编程的世界中,有效地管理并控制线程行为是一项关键任务。从C++11开始,标准库就像哆啦A梦的口袋一样,掏出了一堆给力的工具来帮我们玩转线程。这当中,有个特别实用、不可或缺的功能就是线程中断,真是让我们的多线程编程如虎添翼啊!这篇文章,咱们要来好好唠唠ThreadInterruptedException这个家伙,它就是在特定情况下会蹦出来的线程中断异常。我将通过一些实实在在的代码实例,带你一起潜入这个既微妙又实用的小天地,保证让你看得明明白白、真真切切。 2. 线程中断的概念与机制 线程中断是一种协作式的线程终止方式,允许主线程或其他线程通知某个正在运行的线程适时停止其执行。在C++这门编程语言里,虽然标准库没有现成的、直接叫“ThreadInterruptedException”的异常类型供我们使用,但是咱完全可以脑洞大开,模拟实现一个类似功能的东西出来。通常,我们借助std::thread::interrupt()方法来设置线程的中断标志,并通过周期性检查std::this_thread::interruption_point()来响应中断请求。 3. 实现ThreadInterruptedException示例 下面,让我们通过一段示例代码来看看如何在C++中模拟ThreadInterruptedException: cpp include include include include // 自定义异常类,模拟ThreadInterruptedException class ThreadInterruptedException : public std::runtime_error { public: ThreadInterruptedException(const std::string& what_arg) : std::runtime_error(what_arg) {} }; // 模拟长时间运行的任务,定期检查中断点 void longRunningTask() { try { while (true) { // 做一些工作... std::cout << "Working...\n"; // 检查中断点,若被中断则抛出异常 if (std::this_thread::interruption_requested()) { throw ThreadInterruptedException("Thread interrupted by request."); } // 短暂休眠 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); } } catch (const ThreadInterruptedException& e) { std::cerr << "Caught exception: " << e.what() << '\n'; } } int main() { std::thread worker(longRunningTask); // 稍后决定中断线程 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5)); worker.interrupt(); // 等待线程结束(可能是因为中断) worker.join(); std::cout << "Main thread finished.\n"; return 0; } 在这个例子中,我们首先创建了一个自定义异常类ThreadInterruptedException,当检测到中断请求时,在longRunningTask函数内部抛出。然后,在main函数中启动线程执行该任务,并在稍后调用worker.interrupt()发起中断请求。在运行的过程中,线程会时不时地瞅一眼自己的中断状态,如果发现那个标志被人悄悄设定了,它就会立马像个急性子一样抛出异常,然后毫不犹豫地跳出循环。 4. 思考与探讨 虽然C++标准库并未内置ThreadInterruptedException,但我们能够通过上述方式模拟其行为,这为程序提供了更为灵活且可控的线程管理手段。不过,这里要敲个小黑板强调一下,线程中断并不是什么霸道的硬性停止手段,它更像是个君子协定。所以在开发多线程应用的时候,咱们程序员朋友得把这个线程中断机制吃得透透的,合理地运用起来,确保线程在关键时刻能够麻溜儿地、安全无虞地退出舞台哈。 总结来说,理解和掌握线程中断异常对于提升C++多线程编程能力至关重要。想象一下,如果我们模拟一个ThreadInterruptedException,就像是给线程们安排了一个默契的小暗号,当它们需要更好地协同工作、同步步伐时,就可以更体面、更灵活地处理这些情况。这样一来,我们的程序不仅更容易维护,也变得更加靠谱,就像一台精密的机器,每个零件都恰到好处地运转着。
2023-03-08 17:43:12
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幽谷听泉
转载文章
... , 在操作系统和多线程编程中,互斥锁是一种同步机制,用于保护共享资源的访问。它允许同一时刻只有一个线程(或进程)对临界区(critical section)进行访问,防止多个线程同时修改数据造成的数据不一致问题。在Linux内核驱动开发环境下,当通过mutex_lock函数获取互斥锁时,如果锁已经被其他线程持有,则当前线程将被阻塞,直到该锁被释放;而mutex_unlock函数则用于释放互斥锁,使得等待的线程能够获得锁并继续执行。 IOCTL接口 , IOCTL是Input/Output Control(输入输出控制)的缩写,在Linux设备驱动程序中,它是一个系统调用,允许用户空间的应用程序与内核空间中的设备驱动进行交互,实现对硬件设备的各种控制操作。在文章中,作者实现了ioctl操作函数led_driver_ioctl,接收来自应用程序的命令参数,并据此改变LED的状态,整个过程在互斥锁的保护下进行,确保了并发访问时的安全性。 MINI6410目标板 , MINI6410是一款基于三星S3C6410处理器的嵌入式开发平台,适用于Linux、WinCE等操作系统的开发与测试。在本文中,它是运行Linux内核版本2.6.38的目标硬件环境,开发者在这个平台上编写和测试驱动程序,尤其是针对LED设备的控制功能,并利用互斥锁来处理多进程并发访问LED资源的问题。
2023-11-06 08:31:17
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转载
Golang
... , 在Golang编程中,Goroutine是一种轻量级的线程实现,由Go运行时系统而非操作系统内核直接管理。与传统的操作系统的线程相比,创建和销毁Goroutine的成本更低,且数量可达到百万甚至千万级别,使得Golang能够方便地处理大规模并发任务。在程序执行过程中,多个Goroutine可以同步进行各自的任务,并通过Channel等机制进行通信和同步。 Channel , Channel是Golang中一种类型安全的先进先出(FIFO)通信机制,用于在多个Goroutine之间传输数据和同步执行。它提供了内置的并发控制机制,有效解决了并发环境下的数据竞争和同步问题。通过向Channel发送或接收数据,开发者可以在不同的Goroutine间建立有序、可控的数据流动关系,确保并发操作的安全性。 竞态条件(Race Condition) , 竞态条件是并发编程中的一个术语,描述的是当多个线程或Goroutine访问并试图修改同一共享资源时,最终结果取决于这些线程或Goroutine的执行顺序,而不是固定的预期逻辑。这种情况可能导致程序出现不可预测的行为或者错误。在Golang中,可通过使用sync.Mutex等互斥锁来防止竞态条件的发生,确保在同一时间只有一个Goroutine能够访问和修改共享资源。
2023-05-22 19:43:47
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诗和远方
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知识学习
实践的时候请根据实际情况谨慎操作。
随机学习一条linux命令:
yum check-update && yum upgrade (适用于基于RPM的系统如CentOS)
- 同上,用于RPM包管理器。
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