GMP生成的中间计算对象是否会在内存中留存？

问题确认 #

你对非预期内存残留来源的两个判断完全正确：

• 大整数扩容场景：GMP 中 mpz 等类型的默认内存分配逻辑直接调用系统 realloc，如果操作（比如你举例的mpz_mul(x, x, x)原地乘法）触发了数值扩容，realloc 申请到新的更大内存块后，旧内存块只会被标记为空闲归还给分配器，不会被主动擦除，原有敏感数据会直接残留在堆内存中。
• 函数内部中间结果：涉及复杂计算的GMP函数（比如大整数乘法、模幂、欧几里得算法等）通常会申请堆内存存储临时计算结果，这类临时内存释放时同样只会标记为空闲，不会主动擦除内容，数据痕迹和你的输入、输出直接相关。

官方保证说明 #

GMP官方没有提供任何默认自动擦除敏感内存的官方保证，官方文档也从未声明会主动覆写释放的内存块内容。所有默认的内存释放操作仅会将内存块归还给分配器，不会对原存储的内容做任何清理处理。

可行的适配方案 #

如果要在密码学敏感场景使用GMP，可以通过GMP提供的mp_set_memory_functions接口替换全局内存分配器，自定义分配、重分配、释放逻辑：

• 重分配逻辑中，旧块释放前先做安全擦除
• 释放逻辑中，所有堆内存归还分配器前先做安全擦除
  注意不要使用可能被编译器优化消除的普通memset，要使用不会被优化的安全擦除实现，比如explicit_bzero或者自带内存屏障的自定义擦除函数。另外栈上的临时变量不属于GMP堆内存管控范围，对安全等级要求极高的场景需要额外处理栈内存擦除。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dmytro Tymokhanov