Перевод статьи на русский язык:
Иллюзия безопасного кода
В мире разработки программного обеспечения безопасность часто рассматривают как мифическое существо — все о ней говорят, но мало кто видел её в дикой природе. Даже с лучшими намерениями и командой опытных разработчиков написание безопасного кода может быть сложной задачей, особенно при работе с небезопасными языками памяти, такими как C и C++.
Сложность небезопасных языков памяти
Языки C и C++ печально известны отсутствием функций безопасности памяти. Эти языки дают разработчикам большую свободу, но эта свобода имеет свою цену. Вот почему:
Переполнение буфера и нулевые указатели: В C и C++ легко написать код, который переполняет буферы или разыменовывает нулевые указатели. Эти ошибки могут привести к уязвимостям, которые позволяют злоумышленникам выполнять произвольный код.
Вероятностное сканирование кода: Автоматизированные инструменты сканирования кода могут помочь выявить некоторые проблемы, но они часто используют вероятностный подход. Это означает, что они могут пропустить критические уязвимости, поскольку оценка каждого возможного состояния переменных, включая те, что находятся в стеке, вычислительно неосуществима. Недавние достижения в формальных методах улучшили это, но они требуют, чтобы код был написан в очень специфическом, неидиоматическом стиле, который большинству программистов на C не знаком.
Человеческая ошибка: Даже со строгими правилами кодирования и тщательным тестированием человеческая ошибка всё равно может закрасться. Сложность современных программных систем, сродни управлению небольшим городом, делает почти невозможным для любого человека освоить все компоненты. Эта сложность приводит к ошибкам, таким как переполнение буферов или двойное освобождение памяти, что может поставить под угрозу всю систему.
Роль автоматизированных инструментов и фаззеров
Хотя автоматизированные инструменты и фаззеры бесценны в выявлении уязвимостей, они не являются панацеей. Вот почему:
Ограничения автоматизированных инструментов: Инструменты, такие как Valgrind и Mudflap, полезны, но не могут гарантировать отсутствие ошибок. Они могут помочь идентифицировать проблемы, но не охватывают все возможные сценарии ввода. Это означает, что некоторые ошибки неизбежно проскользнут через фазу тестирования.
Фаззеры и персонал: Использование фаззеров и наличие персонала, специализирующегося на поиске уязвимостей, может повысить безопасность, но это дорого и требует времени. Даже при этих мерах сложно обеспечить обнаружение всех уязвимостей.
Перспективы безопасных языков памяти
Такие языки, как Rust, были разработаны для решения проблем безопасности, присущих C и C++. Вот как они помогают:
Владение и заимствование: Rust вводит такие механизмы, как владение и заимствование, для предотвращения утечек памяти и других распространённых проблем. Например, Rust заставляет разработчиков строго определять владение переменными, затрудняя написание кода, который изменяет переменные непреднамеренным образом.
Неизменность по умолчанию: В Rust переменные постоянны по умолчанию, и разработчики должны явно объявлять их изменяемыми. Этот дизайн снижает вероятность непреднамеренного изменения данных.
Практические шаги для повышения безопасности
Несмотря на то, что ни один код не является полностью безопасным, существуют шаги, которые вы можете предпринять, чтобы значительно повысить безопасность ваших приложений:
Санитизация и проверка входных данных
Одним из основных принципов безопасного кодирования является никогда не доверять своим данным. Всегда санируйте и проверяйте входные данные перед их обработкой. Это включает фильтрацию и усечение входных данных для предотвращения переполнения буферов и атак SQL-инъекций.
Применение принципа «глубокая защита»
Реализация нескольких уровней безопасности (глубокая защита) может помочь смягчить последствия одной уязвимости. Сюда входит использование защищённых протоколов, шифрование данных и реализация контроля доступа.
Регулярные обзоры кода и тестирование
Регулярные обзоры кода и тщательное тестирование имеют решающее значение. Используйте такие инструменты, как OWASP Top Ten и SANS/CWE, чтобы направлять свои практики безопасности. Кроме того, моделируйте свою систему с помощью инструментов моделирования угроз для выявления и устранения потенциальных угроз.
Избегание безопасности через неясность
Безопасность через неясность не является жизнеспособной стратегией. Сохранение исходного кода в секрете не делает его безопасным; это просто задерживает обнаружение уязвимостей. Вместо этого сосредоточьтесь на написании безопасного кода с самого начала и используйте инструменты с открытым исходным кодом и лучшие практики безопасности.
Заключение
Написание безопасного кода — сложная задача, особенно на небезопасных языках памяти. Однако, понимая подводные камни этих языков, используя автоматизированные инструменты, применяя безопасные языки памяти и следуя лучшим практикам безопасного программирования, вы можете значительно повысить безопасность своих приложений.
Помните, безопасность — это не пункт назначения, а непрерывное путешествие. Будьте бдительны, продолжайте учиться и всегда предполагайте, что ваш код не так безопасен, как вы думаете.
В конце концов, речь идёт не о написании идеального кода, а о написании кода, который достаточно устойчив и безопасен, чтобы противостоять постоянно развивающемуся ландшафту киберугроз. Поэтому в следующий раз, когда вы будете писать код, помните: безопасность — ответственность каждого, и она начинается с вас.