[發(fā)明專利]一種基于腳本交叉編譯的Python安全擴(kuò)展方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110239130.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113031931A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈方陽(yáng);儲(chǔ)備;涂子豪;雷宇;賈夢(mèng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興豐鳥(niǎo)科技有限公司;奧本未來(lái)（北京）科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F8/30
• 分類號(hào): G06F8/30;G06F8/41;G06F21/53
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

1.一種基于腳本交叉編譯的Python安全擴(kuò)展方法，其特征在于，包括以下步驟：

定義圖靈完備的腳本語(yǔ)言，并提供函數(shù)調(diào)用功能；

在宿主程序中定義腳本語(yǔ)言程序安全規(guī)則；

從腳本語(yǔ)言源程序生成抽象語(yǔ)法樹(shù)；

對(duì)生成的抽象語(yǔ)法樹(shù)進(jìn)行過(guò)濾和安全檢查；

從安全的抽象語(yǔ)法樹(shù)生成Python源代碼，在宿主環(huán)境中加載執(zhí)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腳本交叉編譯的Python安全擴(kuò)展方法，其特征在于，所述定義圖靈完備的腳本語(yǔ)言，并提供函數(shù)調(diào)用功能的步驟，還包括，

定義OSL腳本語(yǔ)言的語(yǔ)法，并用巴克斯范式進(jìn)行表達(dá)；

證明OSL腳本語(yǔ)言的語(yǔ)法的圖靈完備性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于腳本交叉編譯的Python安全擴(kuò)展方法，其特征在于，所述證明OSL腳本語(yǔ)言的語(yǔ)法的圖靈完備性的步驟，還包括，

對(duì)于圖靈機(jī)有限字符集，為每個(gè)字符創(chuàng)建一個(gè)變量；

構(gòu)造一個(gè)內(nèi)存允許的最大數(shù)組，表示圖靈機(jī)輸入輸出紙帶；

創(chuàng)建一個(gè)變量存儲(chǔ)當(dāng)前讀寫(xiě)頭位置；

創(chuàng)建一個(gè)變量存儲(chǔ)當(dāng)前狀態(tài)編號(hào)；

用if-else條件轉(zhuǎn)移代碼塊，判斷實(shí)現(xiàn)所有狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)；

根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)編號(hào)，改變讀寫(xiě)頭位置數(shù)組變量值，并改變讀寫(xiě)頭位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腳本交叉編譯的Python安全擴(kuò)展方法，其特征在于，所述在宿主程序中定義腳本語(yǔ)言程序安全規(guī)則的步驟，還包括，

提供定義腳本程序可調(diào)用的系統(tǒng)函數(shù)、庫(kù)函數(shù)和自定義函數(shù)的Python函數(shù)；

創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組，每個(gè)對(duì)象數(shù)據(jù)包含允許調(diào)用的函數(shù)名稱字符串，以及函數(shù)的參數(shù)類型和順序列表；

對(duì)于需要通過(guò)調(diào)用特殊Python對(duì)象方法實(shí)現(xiàn)的功能，提供普通函數(shù)進(jìn)行調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)，并將普通函數(shù)加入可調(diào)用函數(shù)列表中；

提供設(shè)置腳本程序允許使用的靜態(tài)內(nèi)存大小的函數(shù)，并將設(shè)置的大小記錄在變量中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腳本交叉編譯的Python安全擴(kuò)展方法，其特征在于，所述從腳本語(yǔ)言源程序生成抽象語(yǔ)法樹(shù)的步驟，還包括，

用Python實(shí)現(xiàn)的詞法分析器對(duì)OSL腳本源程序進(jìn)行詞法分析，并定義關(guān)鍵字；

定義token類別；

定義字面量token；

定義token匹配規(guī)則；

從Token序列生成抽象語(yǔ)法樹(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腳本交叉編譯的Python安全擴(kuò)展方法，其特征在于，所述從Token序列生成抽象語(yǔ)法樹(shù)的步驟，還包括，

定義抽象語(yǔ)法樹(shù)可包含的節(jié)點(diǎn)類型；

所有節(jié)點(diǎn)繼承自共同父類ASTNode，父類節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的源程序行號(hào)，子節(jié)點(diǎn)列表；

使用Python實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)法分析器，根據(jù)文法分析抽象語(yǔ)法樹(shù)節(jié)點(diǎn)，并構(gòu)造抽象語(yǔ)法樹(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腳本交叉編譯的Python安全擴(kuò)展方法，其特征在于，所述對(duì)生成的抽象語(yǔ)法樹(shù)進(jìn)行過(guò)濾和安全檢查的步驟，還包括，

根據(jù)宿主程序記錄的允許調(diào)用函數(shù)列表，對(duì)生成的抽象語(yǔ)法樹(shù)進(jìn)行遍歷，對(duì)抽象語(yǔ)法樹(shù)中所有可達(dá)的CallNode記錄的函數(shù)名稱和參數(shù)列表進(jìn)行過(guò)濾，找出函數(shù)名稱和參數(shù)個(gè)數(shù)、類型與允許調(diào)用函數(shù)列表中任何項(xiàng)都不匹配的CallNode節(jié)點(diǎn)，將這些節(jié)點(diǎn)及其子樹(shù)刪除，對(duì)抽象語(yǔ)法樹(shù)進(jìn)行剪枝；

對(duì)抽象語(yǔ)法樹(shù)進(jìn)行遍歷，對(duì)所有的VarsDeclsNode和VarDeclInitNode中記錄的數(shù)據(jù)類型和個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出程序運(yùn)行時(shí)所需的內(nèi)存大小，并和宿主程序中安全規(guī)則設(shè)置的允許內(nèi)存占用大小進(jìn)行比較，如果超過(guò)規(guī)則允許大小，則終止程序編譯，向用戶報(bào)告內(nèi)存申請(qǐng)超界錯(cuò)誤；

對(duì)抽象語(yǔ)法樹(shù)進(jìn)行遍歷，對(duì)所有涉及間接內(nèi)存訪問(wèn)操作的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行索引越界檢查；

對(duì)編譯期可求出索引值的節(jié)點(diǎn)，與數(shù)組聲明或賦值時(shí)設(shè)置的大小進(jìn)行比較，如果索引超出數(shù)組大小，對(duì)抽象語(yǔ)法樹(shù)進(jìn)行剪枝，刪除該節(jié)點(diǎn)及子樹(shù)；

對(duì)于編譯期不可求值的索引值，在索引節(jié)點(diǎn)上添加索引檢查標(biāo)志。