从零开始实现一个 OJ 评测姬。
本篇讲一下如何防止评测姬因用户程序的异常而崩溃。首先，我们来看看用户程序都会出现什么异常，然后再来考虑如何解决这些异常。
解决过多资源占用
用户可能因为失误而提交了占用过多资源的代码，比如死循环、占用过多内存、输出过多等。为了解决这些问题，我们需要限制用户程序的时间、内存以及输出数据的大小。
Linux 有系统函数可以解决这个问题：setrlimit。这个函数可以限制程序的 CPU 时间、内存占用、输出数据等，用法大致如下：
#include <sys/resource.h>
int main() {
struct rlimit rl;
rl.rlim_cur = rl.rlim_max = 1;
setrlimit(RLIMIT_CPU, &rl);
while (1) {
}
}执行：
$ gcc main.c
$ time ./a.out
[2] 3057 cpu limit exceeded ./a.out
./a.out 0.98s user 0.02s system 96% cpu 1.034 total可以看到，虽然我们在代码中写了个死循环，但是这个程序只运行一秒就结束了。setrlimit 可以对进程添加资源限制，并在超出限制时触发信号，父进程可以捕获这个信号。同时 exec 会继承这些限制，因此可以使用与流重定向类似的方法来添加资源限制。
有关限制的实际代码，可以查看 https://github.com/MeiK2333/ZeroJudger/blob/master/limit/main.c。
解决恶意攻击
不同于用户不小心提交的占用资源过多的代码，有些同学会故意提交一些恶意攻击评测姬的代码，俗称“卡评测”。对于这些恶意攻击，我们也需要做好防备。
简单起见，我们的评测姬不对恶意攻击做防范，仅对用户无意间造成的资源过度占用做限制。
常用的恶意攻击的方式我之前写过博客，后来我注销了 CSDN 账号，博客也没了，这里就重新写一遍吧。
include 攻击
利用 OJ 会返回编译错误的特点，使用 C/C++ 语言使用 #include 来导入一个敏感的文件，然后通过编译错误的信息来获得其中敏感的数据。
$ echo 'password' > password.txt
$ echo '#include <password.txt>' > main.c
$ gcc main.c
main.c:1:10: error: 'password.txt' file not found with <angled> include; use "quotes" instead
#include <password.txt>
^~~~~~~~~~~~~~
"password.txt"
In file included from main.c:1:
./password.txt:1:1: error: unknown type name 'password'
password
^
main.c:1:24: error: expected identifier or '('
#include <password.txt>
^
3 errors generated.解决方案为配置好评测用户权限，使用低权限的用户进行评测，以防止此类攻击。同时可以考虑使用 Docker 等进行评测，Docker 环境内不放任何敏感的数据。
编译超时 && 编译产生巨大文件 && 编译产生巨量错误信息
编译超时
#include </dev/random>或者#include </dev/tty> //(Linux) #include <CON> //(Windows)编译产生巨大文件
main[-1u]={1};编译产生巨量错误信息
这几种攻击方式并不能让攻击者获得什么数据或权限，只是单纯的会卡住评测。但有人就是这么无聊的……
解决方案也很简单，就是像限制用户程序资源占用一样限制编译时的资源占用。
shell 攻击 && fork 炸弹 && 其他系统调用攻击 && 网络模块攻击
shell 攻击：
system("reboot");fork 炸弹：
while (1) {
fork();
}网络模块攻击：如果评测姬没有限制联网的话，攻击的程序可以通过网络做到很多的攻击方式，程序可能会收集很多运行时评测姬和服务器的信息，然后提交到某处。
这几种攻击方式，如果只是简单的禁用 system 和 fork 等这些函数是没有用的，因为 C/C++ 的宏可以轻易的绕过这些限制。可以考虑在系统调用的层面进行限制，大多开源的评测机都是通过限制系统调用来保证评测安全的。
限制系统调用，可以使用 ptrace 来自行限制，也可以使用开源库 seccomp 来进行限制。
总结
本篇我们介绍了常见的攻击手段与防范手段，这样我们的评测姬就会有一定的安全性保障。下一篇我们将介绍一下如何获取用户程序运行占用的资源。