Menghilangkan kerentanan keamanan memori dari sumbernya

Menghilangkan akar kerentanan keamanan memori

Hasil yang tampak paradoks

• Ketika codebase yang ditulis dalam bahasa yang tidak aman terhadap memori terus bertambah, memindahkan pengembangan fitur baru ke bahasa yang aman terhadap memori dapat secara signifikan mengurangi kerentanan keamanan memori
• Ini karena kerentanan berkurang secara eksponensial seiring waktu

Penjelasan matematis

• Umur kerentanan mengikuti distribusi eksponensial
• Kerentanan terutama muncul pada kode baru, dan seiring waktu kode menjadi lebih aman
• Kepadatan kerentanan pada kode berusia 5 tahun 3,4 hingga 7,4 kali lebih rendah dibandingkan kode baru

Kasus nyata di Android

• Sejak 2019, tim Android mulai mengalihkan pengembangan baru ke bahasa yang aman terhadap memori
• Pada 2024, kerentanan keamanan memori turun dari 76% menjadi 24%
• Seiring menurunnya kerentanan keamanan memori, risiko keamanan secara keseluruhan juga menurun

Evolusi strategi keamanan memori

• Generasi 1: patch reaktif - pendekatan menemukan lalu memperbaiki kerentanan
• Generasi 2: mitigasi proaktif - pendekatan yang mempersulit eksploitasi kerentanan
• Generasi 3: penemuan kerentanan proaktif - pendekatan menemukan kerentanan lebih awal
• Generasi 4: pencegahan dengan keyakinan tinggi - pendekatan mencegah terjadinya kerentanan dengan beralih ke bahasa yang aman terhadap memori

Keunggulan pencegahan dengan keyakinan tinggi

• Memutus persaingan tanpa akhir antara pihak bertahan dan penyerang
• Meningkatkan keamanan dan menurunkan biaya melalui bahasa yang aman terhadap memori
• Meningkatkan ketepatan kode dan produktivitas pengembang

Dari pelajaran ke praktik

• Tidak perlu membuang atau menulis ulang seluruh kode lama yang tidak aman terhadap memori
• Mempercepat transisi ke bahasa yang aman terhadap memori dengan meningkatkan interoperabilitas
• Mengembangkan alat untuk meningkatkan interoperabilitas antara Rust dan C++, serta Rust dan Kotlin

Peran generasi sebelumnya

• Penggunaan mitigasi dan deteksi proaktif secara selektif
• Saat beralih ke kode yang aman terhadap memori, kebutuhan akan mitigasi dan deteksi berkurang

Kesimpulan

• Menggunakan bahasa yang aman terhadap memori untuk kode baru membuat kerentanan menurun secara eksponensial
• Lebih dari 6 tahun hasil yang konsisten di Android membuktikan efektivitas pendekatan ini

Ringkasan GN⁺

• Beralih ke bahasa yang aman terhadap memori penting untuk mengurangi kerentanan keamanan memori
• Dari kasus tim Android, terlihat bahwa kerentanan keamanan memori menurun secara signifikan
• Meningkatkan interoperabilitas lebih praktis daripada menulis ulang seluruh kode yang ada
• Menggunakan bahasa yang aman terhadap memori seperti Rust dapat meningkatkan keamanan dan produktivitas sekaligus

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Beralih ke bahasa yang aman terhadap memori untuk pengembangan baru dapat membawa peningkatan yang berarti
  • Jauh lebih mudah dan murah daripada mem-porting semuanya
• Grafik dalam artikel jelas dan ringkas
  • Pemilihan data dan pelabelan yang cermat dapat menyampaikan ide yang dimaksud dengan mudah
• Kerentanan menurun secara eksponensial
  • Penting untuk berfokus pada kode baru
  • Proyek RiiR yang membabi buta adalah pemborosan sumber daya
  • Strategi yang direkomendasikan para ahli Rust paling efektif untuk meminimalkan kerentanan memori
• Tim Android mengamati bahwa rasio rollback perubahan Rust kurang dari setengah C++
• Ada korelasi antara kode baru dan kerentanan memori
  • Kode yang terkait fitur baru lebih terkonsentrasi kerentanannya
  • Kode lama menemukan edge case melalui penggunaan nyata
• Sulit untuk menyimpulkan bahwa kode baru menyebabkan kerentanan memori
  • Ada kerentanan berdampak tinggi seperti bug Heartbleed
• Kerentanan menurun secara eksponensial
  • Menghentikan penambahan fitur baru mungkin lebih baik untuk keamanan
  • Windows LTSC mungkin merupakan versi yang paling aman
• Penulisan kode yang aman meningkatkan ketepatan kode dan produktivitas pengembang
  • Penemuan bug dimajukan ke sebelum code check-in
  • Tim Android mengamati bahwa rasio rollback perubahan Rust kurang dari setengah C++
• Setelah menemukan Rust, semangat terhadap pemrograman kembali pulih
• Hanya Rust yang disebut sebagai bahasa aman terhadap memori (MSL)
  • Kotlin juga disebut, tetapi fitur keamanan memorinya tidak sekuat Rust
• Umur kerentanan terdistribusi secara eksponensial
  • Sangat bernilai untuk memastikan keamanan memori pada kode baru
  • Berguna bahkan pada codebase legacy berskala besar
• Kode lama mungkin tidak ditinjau dengan cukup
  • Lebih sering meninjau log commit terbaru
• Perbedaan bahasa penulisan kode antara Mac dan Windows
  • Mac menggunakan Swift yang aman terhadap memori, sedangkan Windows terutama menggunakan C atau C++
• Semakin langka kerentanan, semakin tinggi nilainya
  • Kerentanan yang tersisa kemungkinan digunakan oleh aktor negara terhadap target bernilai tinggi
  • Fitur seperti Lockdown Mode di iOS mungkin diperlukan
  • Pengguna yang sadar keamanan dapat mencentang kotak keamanan sebagai pertukaran dengan penurunan performa
  • Mendeteksi serangan dan mengirimkannya ke tim keamanan untuk dianalisis
  • Mengirim peringatan kepada pengguna dan memberi tahu bahwa serangan telah terdeteksi
  • Memberi tahu pengguna ketika serangan terdeteksi alih-alih memantau aktivitas pengguna secara pasif