脆弱性の原因にも？ 整数オーバーフローの仕組みを見てみよう【伏石ちゃんは意図に反したい】

FILE 0x04 整数オーバーフロー

実際に試してみよう

玲

ふうん、先生にだいたい聞いたんだ

充希

実際に試してみたいんだけど……

玲

得意なプログラミング言語は？

充希

C#なら、なんとか

玲

なんでまたそんな古典言語※を

※この作品は2070年という設定です

充希

唯一あんまりコンパイラーがバグらないというか……

玲

はいはい

　Visual StudioなどでC#コンソールアプリを作成し、以下のコードを実行してましょう。

using System;

namespace sample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int i = 2147483647;
            i = i + 1;
            Console.WriteLine(i);        
        }
    }
}

　コンソールには以下の結果が出力されるはずです。

-2147483648

充希

本当だ、マイナスになった

玲

じゃあ、これが符号なし整数だったら……

　次は、intをuintに書き換えて実行してみましょう。

using System;

namespace sample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            uint i = 2147483647;
            i = i + 1;
            Console.WriteLine(i);        
        }
    }
}

　すると、コンソールの出力は以下のようになります。

2147483648

充希

今度はマイナスにならない

玲

符号なし整数だからね

充希

じゃあ、符号なし整数が最大値+1になったらどうなるの？

玲

自分で試してみたら？

充希

……はい

　では、2147483647の代わりに、符号なし32ビット整数の最大値4294967295を使用します。

using System;

namespace sample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            uint i = 4294967295;
            i = i + 1;
            Console.WriteLine(i);        
        }
    }
}

　すると、コンソールの出力は以下のようになります。

0

充希

あ、ゼロになった

玲

ね

充希

じゃあ、引き算するとどうなるんだろう

using System;

namespace sample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            uint i = 0;
            i = i - 1;
            Console.WriteLine(i);        
        }
    }
}

　コンソールの出力は以下のようになりました。

4294967295

充希

おお！ 最大値になった。すごい！

玲

……こんなことで感動できるなんて羨ましい

充希

えぇ……

玲

ま、これで完全に理解したでしょ。じゃあね

充希

ちょっと待って

玲

まだ何かあるの？

充希

手押しの数取器で0000が逆回転したら9999になるのは分かるけど、コンピューターの引き算でこういうことが起きる仕組みが分からないというか