“软件宝宝”的安全成长史（原创文章，转载请申明出处）

作者：黄启清

日期：2008-5-10（08年母亲节的前一个晚上）

谨以此文献给我最亲爱的妈妈(http://mama520.cn)

还记得小时候，我的妈妈会经常对我说“清，别去河边玩，那里很危险！……”

长大了，我的妈妈也会跟我说“清，在外面工作，晚上不要去偏僻的地方玩！……“

我们很多人都说自己的妈妈很啰嗦，其实我们的妈妈都是很爱我们的！她们随时都为我们考虑，她们担心我们的生活问题，安危问题，她们会关心我们的一切！

今天，我们来当一回“软件宝宝”的妈妈了，为她来考虑一切了！

“软件宝宝”出生之前，我们要考虑“软件宝宝”的问题：

1、“软件宝宝”在还未出生之前，肯定是在我们的肚子里面的（^_^)，所以先保证我们自己（母体）的安全，也就是保证了“软件宝宝”出生前的安全！比如：我们不要受到外部的侵害，我们不要吃不干净的东西，我们要保证自己的身体健康，安全，这样才能够保证“软件宝宝”的安全！

详细解释：为软件开发提供一个稳定，功能齐全的操作平台，以避免系统受到外部的功击，比如黑客，病毒，蠕虫。最好是让开发的环境与互联网之间设置对应的访问网关！

防范措施：为我们软件开发平台安装最新杀毒软件以及防火墙。

案例说明：曾经某著名软件开发公司的产品在发布之后的几天用户都反应计算机变慢，很多应用程序自动关闭等中毒现象。后经查实发现是其软件开发部门的操作平台中毒！

“软件宝宝”出生之后，我们要考虑“软件宝宝”的问题：

1、教会“软件宝宝“认人，这个是“妈妈”，那个是“爸爸”，那个是”爷爷“，那个是……，其他的就不认识了！当不认识的人来抱你折时候，你要大声哭着叫“妈妈”，让“妈妈”来保护你！

详细解释：软件系统的用户验证是重要的一部分，比如网银系统的登陆证书、用户名以及口令等，当非法入侵者尝试以破解密码的方式进入系统时，当猜测次数到达指定次数时，我们的软件系统就应该记录下这个用户的特征以方便我们日后的动作（包括IP地址，时间等）然后我们的软件系统可以不用理会这个用户了！

防范措施：为防止入侵者暴力破解我们的用户口令，我们可以采用验证码（可以采用变形汉字验证码或者智能问答）、安全证书等方案！

案例说明：我记得2000年时，很多用户登陆验证应用程序（包括WEB应用程序在内）只有用户名以及密码的验证，并没有验证码以及安全证书这些东东的，所以之前WEB E-Mail登陆是可以用小榕所开发的溯雪工具可以破解的！

2、教会“软件宝宝”什么是好人，什么是坏人，什么东西可以吃，什么东西不能够吃！

详细解释：软件的自我保护能力，比如软件的防篡改能力，防缓冲区溢出功击，软件的反跟踪能力，软件的数据输入验证等

防范措施：

• 防篡改的一般作法检测应用程序本身的MD5值。
• 软件反破解跟踪一般采用结束常用的分析我们软件的工具进程（SoftICE,OllyDBG)，添加花指令等方法,详细请参考：http://bbs.pediy.com)
• 软件的数据输入验证一般常用的方法是对长度，类型，以及非法字符等方面的验证,比如网上常用的SQL注入,XSS漏洞等的防范方式。

案例说明：

1、某用户通过ResHacker、Exescope工具就可以修改我们辛苦开发出来的软件作品,本来我们发布的都是免费软件,可是过段时间连软件的作者都变成"软件作者:张XX"了,郁闷吧?

2、自己辛苦开发出来的软件，本打算通过注册费收点生活费，没想到被Cracker们给破解掉了，还弄了一个注册机出来！！

3、软件（WEB应用程序）的数据输入验证，比如newhua,qq网站的XSS漏洞，以及过去不久前的cnblogs的闪存漏洞，都是因为这个方面没考虑周全所导致的！

3、教会“软件宝宝”哪些事能够随便说给外人，哪些事（隐私问题）不能够随便说给别人，要保密！

详细解释：软件机密数据要进行加密处理，比如客户资料信息，用户密码等数据。以避免入侵者进入后台数据库后，直接能够拿到我们的数据。

防范措施：对机密数据进行加密存储。

案例说明：某入侵者通过最新的数据库漏洞，如ORACLE，MYSQL，MSSQL的漏洞进入入数据库服务器，直接偷走了我们的数据库，而我们的数据库资料都未做加密处理。

4、教会“软件宝宝”在说秘密话的时候，最好说俚语（^_^），让别人听不懂！

详细解释：软件之间的通信安全也值得重视，我们要对通信的数据包进行加密处理，以防止窃听出现！

防范措施：对通信内容通过相应的加密算法进行加密。

案例说明：某入侵者通过Sniffer工具窃听软件的通信，这些数据都未进行加密，使得入侵者看到了通信所有内容！

备注：案例部分为个人实践经验或者是网上案例，我并没有长篇论述实际案例！（请朋友们谅解）

文章中只把我所想到的写上来而已，欢迎朋友们对我的文章进行补充说明，更加欢迎朋友们对我的文章多点支持，多点批评，只有这样，我才会有所进步！

2、今天收到了一封邮件说是要追加控件，和上面的情况看上去好像不一样，但实质就是同一回事。

原因：

其实网上有很多帖子都不约而同地解释了这个问题，这里我还是不厌其烦地解释一下：

首先，要提到大家所熟知很多人一知半解的页面生命周期，以至于很多居然还停留在将ASP.NET和Winform一样处理的层次上，因此就会有人试图将变量存在实例字段中，然后一如既往地指望它能够用来共享数据，结果总是无功而返，以我所知这样的人居然还不在少数，当然了，咱博客园的素质相对偏高，这种问题一般不在话下。事实上每次页面PostBack都会从Aspnet线程池中返回一个空闲的用户线程，用于处理用户本次的请求。摆弄一下那种浏览器进度条会动的控件基本也都算是回发事件了。两次回发之间可以当作没有什么关联的。但是你总能看到很多控件等在回发之后还能保持状态比如文本框边上有个按钮。你填写完了文本后狂点那个按钮，你会发现文本框中的文字还是你填写的那些而不会被清空。这就不得不说到ViewState这种神奇的双刃剑了。它的原理在MSDN上讲的很清楚，找不到的留言或发邮件给我我再慢慢给你找……

然后呢？还是查MSDN,关键字“TemplateControl.LoadControl ”我们在用PlaceHolder中动态添加控件的时候就会用到这个方法了。我们注意到这里有一句：“在将控件加载到容器控件时，该容器引发所添加控件的所有事件，直到所添加控件参与当前事件为止。但是，所添加控件不参与回发数据处理。”因为所添加的控件是不参与回发数据处理的，因此就会出现问题1中所遇到的按另一个按钮就消失的现象了。问题2其实也是一样的问题，因为事实上它们遇到的现象是一样的，只不过它的需求有所不同罢了。（可以理解成一个是i=1;另一个是i+=1;）

综上所述，问题的关键就是原本在页面加载的时候所有的控件初始化操作都应该完成，动态加载将加载的过程延迟到了事件被触发之后，因此在页面回发后，因为会有一次新的页面加载过程，显然这时候动态加载的控件是不存在的，但是用户预期的答案是显示已经加载的信息。这时候如果可能我们最好在加载的过程中进行控件的重新加载和数据绑定。常见的方法中我们呢通常通过LoadControl来动态加载控件，因此只要在页面输出之前的所有事件节点上我们都可以加载我们的控件。但是推荐的则是Init事件。在Load事件的时候进行数据绑定。

解决：

既然问题的原因找到了，我们就应该解决它，现在关键就是在回发后PlaceHolder.Controls的子集数量为0，也就是没有子控件，也就是很明显地控件跑没了。那么我们就应该在我们在他们还在的时候将其存放起来。在经典的回发模型中，ViewState通过将所有控件/其子控件的各个属性字段等都存放到ViewState中了，在最后Render的时候都一并丢给了用户。数据包括数据状态都一并发到了客户端，现在客户点击了一个能够引起回发的按钮或者下拉框按钮，所有这些数据状态以及客户修改（也许没有修改，但我们假定客户篡改过了）的数据都传回客户端。因为回发发生了，因此在加载数据的阶段IPostBackEventHandler和IPostBackDataHandler接口所定义的方法（通常由服务器控件实现）都将被调用，然后就是一系列的数据回填工作。用户的数据又被重新做成了新的ViewState放在页面里面又丢给了客户端。我曾经用一个比喻（相当拙劣的比喻，当时好像不是这样比喻的）是白衬衫（花花公子正版）被蓝笔画后，送去洗衣店，人家新拿了一件一样的白衬衫（花花公子高仿），然后用蓝笔划了一下还给你，事实上白衬衫不是你原来的那件了，但看上去还是无法分辨。因此我们这里也可以用类似的办法来解决。但是真的可以吗？用ViewState不仅有众所周知的性能问题，因为ViewState的存储介质（其实是指它的内容存储，可以理解成持久层）是页面，而页面是指接受文本的一种载体（正如网页事实上都是文本一样的道理）因此会有序列化的问题。这就给用户控件的开发带来了极大的不便。更关键的原因是不仅如此，因为UserControl压根没有支持序列化，因此你的控件即使精简到没有字段方法（就声明了个名字够精简了吧）再加上序列化特性，只要你继承自UserControl，就必然面临无法序列化的尴尬。况且它的性能问题确实也很值得关注。和ViewState有类似性质的常见的还有Session和HttpContext.Current.Cache等缓存，或者自己实现一个静态字典用于存储也是一个不错的选择。用它们是可以解决问题的，在下面的代码中将会用到。但这样的方案事实上是存在很多问题的。大家都知道Session是有超时时间的，默认长度也就是几十分钟，而且Session也有诸多其他方面的限制，因此用它来做容量如此之大的控件存储其实是非常不适合的。HttpContext.Current.Cache是一个高级的缓存对象，因为有完善的内部机制来限制其膨胀以及管理其内容，但也正因为这种管理比如大小限制等原因会导致在生产环境中可能会遭遇严重的性能问题。缓存应该用来存取较小的常用的数据，比如用户名/密码这样的常用数据，而不是这种大个头的东西。但是与ViewState相似的性质让它们有了承担这份责任的义务。（家里的大人都死光了，孩子也只好来当家了）这让我们想到了存储介质，事实上磁盘文件，数据库等都具有了同样的性质。另一条思路是来自简单地加载思路，因为对动态添加的控件来说，它有一个很明显的特征，它是动态添加的。因此既然可以在按钮事件处理程序中添加，同样也就可以在页面初始化事件处理程序中添加。按照页面的生命周期动态添加最好写在Init这时候理应做丰富的添加（不过不适合那种需要用按钮添加的用户需求了）[另外一点有点郁闷的是在MSDN中也是说应该在Init而不是Load中动态添加，但是同样是在MSDN的《如何：以编程方式创建 ASP.NET 用户控件的实例》居然就用了Load事件来处理，因此这种区分对页面开发人员事实上并不是那么严谨的，事实上也不会出现什么问题，因此也就没有人吹毛求疵了，而且Google出来的答案估计90%以上都是在Load中写的，一传十十传百的结果可能这个数值还在上升，所以就更没必要计较了]。刚刚打算帮发邮件的兄弟直接找一个答案发现了有网友说在每个页面都要做判断搞加载，很烦很烦……所以如果您的需求不是那种追求打开一个页面两天后再来点一下要追加或则重新加载控件的朋友，我的方案还是可以考虑的。当然如果你比较追求那种近乎变态的需求或者您的页面和淘宝有一样大的访问量的话，不凡试试我的方案，更好的解释是，我的方案可以当作理解控件动态加载原理解释的一个入口罢了。

我的例子，因为代码比较多，我就贴出如何调用的部分（也就是“如何用”的代码）源码可以在后面的链接中下载。

扩展性：虽然是为我那位邮友给出的答案，但是还是考虑了扩展性，我们可以尝试扩展用磁盘文件、网络、或者数据库的方式来作为存储介质，当然，您必须为此实现部分接口。局限性，因为有存储介质一说，因此不同容器托管方面不允许同时使用多种存储介质，否则将会出现两个集合，因此就带来了另一个扩展性，您可以自行实现扩展存储之间的数据同步，不过做此之前提醒您一下，不同的存储介质可能存在不同的存储能力，比如Session有大小限制，而数据库简直就是容量大王，这些数据之间的同步可能会引发新的问题，另者就是这样的同步除了看上去很酷之外并没有什么好处，将数据乱存的结果可能导致程序显得混乱，更尴尬的是数据同步所白白消耗掉的性能。当然如果您只是练练手的话您确实可以这么做，做完记得告诉我一下，哈哈，我也想不劳而获。哈哈。下面贴一下代码就不多做解释了，因为如果你理解了上面这些，看懂那些代码就不可能有问题了。

    public partial class _Default : System.Web.UI.Page
    {
        public ContainerManager.ContainerManager cm = new ContainerManager.ContainerManager();

        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            //重载控件(HttpContext.Current.Cache作为存储介质)
            cm.ReloadControls(HttpContext.Current.Cache, "PlaceHolder_DynamicUserControlContainer", PlaceHolder_DynamicUserControlContainer.Controls);
        }

        protected void btnInsertDynamicUserControl_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //Control c1 = LoadControl("DynamicUserControl.ascx");
            //PlaceHolder_DynamicUserControlContainer.Controls.Add(c1);

            int displayCount;
            int.TryParse(txtNumber.Text, out displayCount);
            if (displayCount == 0)
            {
                //追加控件(Session作为存储介质)
                Control c1 = LoadControl("DynamicUserControl.ascx");
                cm.AppendControl(this.Session, "PlaceHolder_DynamicUserControlContainer", PlaceHolder_DynamicUserControlContainer.Controls, c1);
            }
            else if (displayCount == 1)
            {
                //追加控件(HttpContext.Current.Cache作为存储介质)
                Control c1 = LoadControl("DynamicUserControl.ascx");
                Control c2 = LoadControl("WebUserControl.ascx");
                cm.AppendControl(HttpContext.Current.Cache, "PlaceHolder_DynamicUserControlContainer", PlaceHolder_DynamicUserControlContainer.Controls, c1);
                cm.AppendControl(HttpContext.Current.Cache, "PlaceHolder_DynamicUserControlContainer", PlaceHolder_DynamicUserControlContainer.Controls, c2);
            }
            else
            {
                //常见的动态加载控件后点击其他回发事件就导致控件丢失
                PlaceHolder_DynamicUserControlContainer.Controls.Clear();
                Control c1 = LoadControl("DynamicUserControl.ascx");
                PlaceHolder_DynamicUserControlContainer.Controls.Add(c1);
                cm.CacheControls(HttpContext.Current.Cache, "PlaceHolder_DynamicUserControlContainer", PlaceHolder_DynamicUserControlContainer.Controls);
            }
        }

        protected void btnUnloadStorage_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            cm.Remove(HttpContext.Current.Cache, "PlaceHolder_DynamicUserControlContainer");
        }
    }

       在Ogre1.2.5版本中，通过与Ogre官方论坛的开发者讨论实现了Overlay的中文显示，当初的实现非常的怪异，具体的实现可以参见Ogre官方论坛。

随着Ogre的更新，现在Ogre已经发布了1.4.7，1.4系列版本有一个重要的改进，就是加入了UTFString，这为Ogre中文显示予以很大的帮助。为了便于演示，我直接使用Ogre自带的Overlay，也就是大家熟悉的DebugOverlay，测试工程我选择Demo_ParticleFX，选择其他的也没有关系。现在编译它，运行后得到下图：

图的最左下角显示的就是英文DebugOverlay，接下来我们的任务就是把它编程中文的，^_^。

Overlay中文化操作步骤如下

1.      打开OgreSDK\media\packs\ OgreCore.zip。

2.      打开C:\WINDOWS\Fonts，把simhei.ttf添加到OgreCore.zip，（什么，没有simhei.ttf这个文件，那就还其他的中文ttf字体吧）。

3.      打开OgreCore.zip中的Ogre.fontdef，里面有BlueHighway这个字体定义块，在他的下面添加我们的SimHei，code_points里面的一大堆数字看不明白没关系，随后文章会解释。

SimHei

{

       type             truetype

       source         simhei.ttf

       size              16

       resolution   96

       code_points 33-166 24403-24403 21069-21069 24103-24103 36895-36895 29575-29575 24179-24179 22343-22343 26368-26368 39640-39640 20302-20302 19977-19977 35282-35282 24418-24418 25968-25968 37327-37327 25209-25209 27425-27425

}

4.      打开OgreCore.zip中的OgreDebugPanel.overlay，把BlueHighway全部替换成SimHei，我们要使用中文字体了，嘿嘿。

5.      修改完成后，确保所做的修改已经保存到OgreCore.zip。

6.      进入Ogre解决方案，打开文件ExampleFrameListener.h，把54-59行的代码替换如下：

              static String currFps = "Current FPS: ";

              static String avgFps = "Average FPS: ";

              static String bestFps = "Best FPS: ";

              static String worstFps = "Worst FPS: ";

              static String tris = "Triangle Count: ";

       static String batches = "Batch Count: ";

              static DisplayString currFps = L"当前帧速率: ";

              static DisplayString avgFps = L"平均帧速率: ";

              static DisplayString bestFps = L"最高帧速率: ";

              static DisplayString worstFps = L"最低帧速率: ";

              static DisplayString tris = L"三角形数量: ";

              static DisplayString batches = L"批次: ";

7.      最后重新编译工程，下面是我运行的截图，是不是已经显示中文了，^_^。

现在再来看看SimHei中的code_points是如何生成的，这个可以参考我上次写的这篇文章http://www.cnblogs.com/gogoplayer/archive/2008/05/09/1189795.html，至此，实现Overlay中文显示。

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