19. 압축 패킷 해제 시 압축 폭탄(decompression bomb) 방어 (C#)

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// [코드리뷰 문제] C++ - 압축 패킷 해제 시 압축 폭탄(decompression bomb) 방어
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// 시나리오 (프로토콜 · 서버-클라/서버-서버):
//   - 대역폭 절약을 위해 일부 패킷(채팅 히스토리, 맵 청크, 배치 업데이트 등)은 압축돼 온다.
//     와이어 포맷: [u32 compressedLen][u32 originalLen][compressedLen 바이트 압축 데이터].
//   - originalLen 은 "보낸 쪽이 선언한 원본 크기" 다(신뢰 불가, 공격자 제어 가능).
//   - 서버는 스트리밍 압축 해제기(zlib inflate 류, 아래 Inflater)로 풀어 원본 바이트를 얻는다.
//   - 공격자는 아주 작은 압축 데이터가 거대한 원본으로 팽창하는 "압축 폭탄" 을 만들 수 있다
//     (예: 1KB -> 1GB, 압축비 수백만 배).
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// 요구사항:
//   - 선언된 originalLen 을 신뢰해 거대한 버퍼를 선할당하면 안 된다(over-allocation DoS 금지).
//   - 압축 해제 출력 총량에 상한이 있어야 한다(ratio/absolute bomb DoS 금지).
//   - compressedLen 이 실제 수신 버퍼 경계를 넘으면 안 된다.
//   - 풀어낸 실제 크기와 선언 크기의 일치(또는 정책 위반 시 거부)를 검증해야 한다.
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// 과제:
//   이 코드의 잠재적 문제를 모두 찾고, 왜/어떻게 작은 패킷으로 OOM/CPU 고갈이 일어나는지
//   설명하고, 수정안과 더 나은 설계를 제시하라.
//   (먼저 직접 리뷰를 적은 뒤 answer.md 와 대조할 것)
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#include <cstdint>
#include <vector>
#include <cstddef>

// 외부 스트리밍 해제기(zlib inflate 류)를 감싼 인터페이스.
// step(): 입력에서 일부를 소비해 out[0..outCap) 에 일부를 쓴다.
//   - 반환값: 이번 호출에 out 에 쓴 바이트 수.
//   - done=true 로 설정되면 스트림 종료.
struct Inflater {
    size_t step(const uint8_t* in, size_t inLen,
                uint8_t* out, size_t outCap, bool& done);
};

class PacketReader {
public:
    PacketReader(const uint8_t* d, size_t n) : data_(d), size_(n) {}
    uint32_t readU32() {
        uint32_t v = static_cast<uint32_t>(data_[pos_]) |
                     (static_cast<uint32_t>(data_[pos_ + 1]) << 8) |
                     (static_cast<uint32_t>(data_[pos_ + 2]) << 16) |
                     (static_cast<uint32_t>(data_[pos_ + 3]) << 24);
        pos_ += 4;
        return v;
    }
    size_t pos() const { return pos_; }
private:
    const uint8_t* data_;
    size_t size_;
    size_t pos_ = 0;
};

// 압축 패킷을 풀어 원본 바이트를 돌려준다.
std::vector<uint8_t> decompressPacket(const uint8_t* buf, size_t n) {
    PacketReader r(buf, n);
    uint32_t compressedLen = r.readU32();
    uint32_t originalLen   = r.readU32();   // 보낸 쪽이 선언한 원본 크기

    // (D) compressedLen 이 실제 남은 바이트 안에 있는지 검사 안 함
    const uint8_t* in = buf + 8;

    // (A) 선언된 originalLen 으로 출력 버퍼를 즉시 선할당 (신뢰)
    std::vector<uint8_t> out(originalLen);

    Inflater inf;
    size_t produced = 0;
    bool done = false;

    // (B) 출력 총량 상한 없이 끝날 때까지 계속 풀어 out 에 채운다
    while (!done) {
        if (produced == out.size())
            out.resize(out.size() * 2 + 1024);   // 부족하면 무한정 키운다
        produced += inf.step(in, compressedLen,
                             out.data() + produced, out.size() - produced, done);
    }

    // (C) 실제 produced 와 originalLen 일치 검증 없음, 압축비 상한 없음
    out.resize(produced);
    return out;
}