Хотим обезопасить стек от посторонних записей.

Переполнение буфера стека происходит, когда программа выполняет запись в адрес памяти в стеке вызовов программы за пределами предполагаемой структуры данных. Это почти всегда приводит к повреждению смежных данных в стеке, что может привести к сбоям программы, неправильной работе или проблемам безопасности.

Канарейки или канареечные слова - это известные значения, которые помещаются между буфером и управляющими данными в стеке для отслеживания переполнения буфера. При переполнении буфера первыми поврежденными данными обычно будут данные канарейки, поэтому проверка данных канарейки будет предупреждать о переполнении, которое затем может быть обработано, например, путем аннулирования поврежденных данных.

Есть динамический стек, в конце и в начале которого есть канарейки. Сам стек хешируется. И после каждого действием над стеком происходит проверка хеша и валидности канареек.

Есть структура в файле stack.h

    typedef struct {
        StackElement* array; #  Стек
        int64_t size; # Размер массива
        StackElement CANARY = rand(); # Рандомное значение канарейки
        int64_t capacity; # Вместимость стека
        uint64_t hash; # Значение хеша
    } IronStack;

Для которой есть методы:

• Вставка void Push(IronStack& Stack, StackElement new_el) # вставляет элемент new_el в стек.
• Удаление StackElement Pop(IronStack& Stack) # удаляет и возвращает верхний элемент.
• Просмотр элементов StackElement Top(IronStack& Stack) # возвращает верхний элемент.
• Просмотр размера int64_t Size(IronStack& Stack) # возвращает текующий размер стека.

Так как стек динамический, есть метод IronStack Reallocate(IronStack& Stack, int64_t new_capacity).
На вход подаются стек и его желаемая вместимость. Метод вызывается самостоятельно, если в случае вставки элемента не хватает места. Вместимость в этом случае увеличивается в 2 раза.

Функция void Check(IronStack& Stack) проверяет все канарейки.

Отдельно пишется фунция uint64_t hashing (IronStack& Stack), которая выполняет хеширование стека и возвращает хеш, соответствующий стеку.

Распределение хеш-функции на 10000 массивов размера 1000.

Из графика видим, что хеш-функция распределена равномерно.

Чтобы запустить проект используете команду

gcc ... -o main
\.main

Также проект подразумевает покрытие каждой функции тестами, которые лежат в test.h
Чтобы запустить проект с тестами используйте флаг:

-DTEST_BUILD