C语言Convert_to_Hex函数致已转换变量被篡改问题求助

问题现象 #

有三个各32字节的unsigned char数组，尝试将它们分别转换为HEX格式并存入64字节的char数组中。第一个数组ai_values_temp转换后打印正常，但转换第二个数组bi_values_temp后，再打印ai_values_hex_temp，输出结果变成原64字节内容加上bi_values_hex_temp的64字节内容。

代码示例 #

int main (int argc, char* argv[])
{
    if (argc != 3) {
        printf("Usage: %s <GMPMessage.txt> <GMPSeed.txt>\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    int gmpMessageLen;
    unsigned char *message = Read_File(argv[1], &gmpMessageLen);

    int seedLen;
    unsigned char *seed = Read_File(argv[2], &seedLen);

    int n = gmpMessageLen / 32;

    unsigned char *prnData = PRNG(seed, seedLen, 2 * n * 32);
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        unsigned char ai_values_temp[32];
        unsigned char bi_values_temp[32];
        unsigned char mi_values_temp[32];

        char ai_values_hex_temp[64];
        char bi_values_hex_temp[64];
        char mi_values_hex_temp[64];

        for (int j = 0; j < 32; j++)
        {
            ai_values_temp[j] = prnData[i * 64 + j];
            bi_values_temp[j] = prnData[i * 64 + 32 + j];
            mi_values_temp[j] = message[i * 32 + j];
        }
        char ai_values_hex_copy[64];

        Convert_to_Hex(ai_values_hex_temp, ai_values_temp, 32);
        printf("Ai value %d %s\n",i,  ai_values_hex_temp); // 正常输出
        Convert_to_Hex(bi_values_hex_temp, bi_values_temp, 32);
        printf("Bi value %s\n", bi_values_hex_temp);
        printf("Ai value %d %s\n",i,  ai_values_hex_temp); // 输出原内容+bi的内容
     }
     return 0;
}

void Convert_to_Hex (char output[], unsigned char input[], int inputlength)
{
    memset(output, 0, 2 * inputlength + 1);
    for (int i = 0 ; i < inputlength ; i++) {
        sprintf(&output[2*i], "%02x", input[i]);
    }
    //printf("Hex format: %s\n", output);
}

问题原因 #

1. 字符串结束符缺失导致越界读取：32字节二进制数据转HEX字符串需要64个字符，但C语言字符串必须以'\0'（空字符）作为结束标记，否则printf等函数会持续读取内存直到遇到'\0'，从而读到相邻变量的内容。
2. 内存越界写入：Convert_to_Hex函数中memset(output, 0, 2 * inputlength + 1)的操作长度为65字节（当inputlength=32时），但你定义的HEX数组仅64字节，这会导致越界写入，破坏栈上相邻变量的内存（比如ai_values_hex_temp与bi_values_hex_temp在栈中连续存放）。

解决方法 #

• 将存储HEX字符串的数组长度从64改为65，预留字符串结束符的位置：

  char ai_values_hex_temp[65];
  char bi_values_hex_temp[65];
  char mi_values_hex_temp[65];
  char ai_values_hex_copy[65];
  

• 确保memset操作长度与数组匹配，避免越界：

  memset(output, 0, 2 * inputlength + 1); // 此时数组长度必须≥2*inputlength+1
  

验证效果 #

修改数组长度后，printf读取字符串时会在'\0'处停止，不会再读取相邻变量内容，同时memset也不会越界写入，输出异常问题即可解决。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Murad Bashirli