Navegando por las complejidades de la seguridad del software
Una exploración de los desafíos y estrategias para mejorar la seguridad del software.
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- El Desafío de la Seguridad
- ¿Qué Son las Garantías de Seguridad?
- Los Orígenes del Pensamiento en Seguridad de Software
- Progreso en la Seguridad del Software
- La Ilusión de la Certeza
- Puntos Ciegos en la Comprensión de la Seguridad
- Operacionalización: Cerrando la Brecha
- La Brecha de Modelado
- Reclamaciones No Universales
- La Importancia de la Confianza
- Perspectivas Competitivas
- La Apariencia de la Seguridad
- Medidas Preventivas
- Modelado de Amenazas
- Seguridad Detectiva
- Seguridad Reactiva
- Direcciones de Investigación
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
En el mundo del software, la Seguridad es una gran preocupación. Se trata de asegurar que los programas de computadora funcionen de manera segura y que mantengan nuestros datos y privacidad intactos. Sin embargo, el camino para lograr una seguridad de software confiable está lleno de desafíos. Este artículo explorará las complejidades involucradas y discutirá diferentes enfoques para mejorar la seguridad del software.
El Desafío de la Seguridad
La seguridad del software se puede ver como una batalla constante. Por cada nueva medida de protección que se desarrolla, los actores maliciosos encuentran mejores formas de eludir esas protecciones. Este ciclo hace que parezca un juego interminable. Incluso con esfuerzos rigurosos, las Vulnerabilidades a menudo acechan más allá de la detección de las herramientas de seguridad.
¿Qué Son las Garantías de Seguridad?
En un mundo ideal, queremos estar seguros de que nuestro software puede resistir todos los ataques posibles. Sin embargo, la realidad es diferente. Muchas técnicas de seguridad solo pueden ayudar a reducir riesgos o identificar rápidamente fallos. Solo porque una herramienta no encuentre un problema no significa que no existan. La ausencia de alertas puede llevar a una falsa sensación de seguridad.
Los Orígenes del Pensamiento en Seguridad de Software
El pensamiento más temprano sobre la seguridad del software comenzó junto con el desarrollo de lenguajes de programación. Estos lenguajes vienen con reglas que guían a los desarrolladores sobre cómo instruir a las computadoras de manera efectiva. Con el tiempo, se crearon sistemas formales para evaluar la corrección de un programa, centrándose particularmente en cómo se desempeña bajo varias condiciones.
Progreso en la Seguridad del Software
Se han logrado muchos avances para garantizar la seguridad del software. Proyectos como SeL4 y Everest han producido sistemas con fuertes evidencias de su integridad de seguridad. Sin embargo, incluso los sistemas que pasan por una verificación rigurosa pueden contener vulnerabilidades que pueden pasar desapercibidas.
La Ilusión de la Certeza
Muchos creen que un programa verificado formalmente está completamente libre de errores, pero esto no es cierto. Incluso los sistemas con pruebas formales de seguridad pueden seguir siendo vulnerables a ataques que exploten fallos o suposiciones imprevistas. La historia demuestra que muchas garantías pueden romperse, revelando las limitaciones de nuestros modelos y métodos.
Puntos Ciegos en la Comprensión de la Seguridad
El desafío radica en identificar qué propiedades debe poseer un sistema seguro. A menudo, no somos conscientes de requisitos importantes hasta que es demasiado tarde. Cuando se revela una vulnerabilidad, puede resaltar la necesidad de una propiedad que nunca se consideró antes.
Operacionalización: Cerrando la Brecha
Una vez que identificamos propiedades de seguridad de alto nivel, debemos traducirlas en términos medibles. Este proceso, conocido como operacionalización, es complicado. Sin definiciones claras, puede ser difícil detectar cuando estas propiedades no se mantienen. Por ejemplo, aunque podemos estar de acuerdo en que se debe prevenir la ejecución de código arbitrario, crear un sistema que capture todas las complejidades involucradas en detener eso es difícil.
La Brecha de Modelado
Otro desafío es la diferencia entre el modelo teórico de un sistema de software y cómo opera en el mundo real. Mientras que los sistemas de razonamiento pueden simplificar el análisis, pueden omitir detalles cruciales. Un atacante puede explotar estas omisiones, aprovechándose de lo que no está modelado.
Reclamaciones No Universales
Métodos como fuzzing y pruebas nos permiten buscar problemas conocidos, pero no garantizan que hayamos encontrado todos los problemas. Estos métodos buscan fallos en lugar de probar una seguridad completa. Desafortunadamente, incluso las auditorías manuales pueden pasar por alto vulnerabilidades, demostrando que no todos los fallos pueden ser detectados.
La Importancia de la Confianza
La seguridad en el software también depende en gran medida de la confianza. Debemos confiar en las herramientas y procesos que utilizamos para verificar la seguridad. Si alguna parte del proceso de verificación, incluidas las personas involucradas, está defectuosa o es maliciosa, puede comprometer las afirmaciones de seguridad en general.
Perspectivas Competitivas
Diferentes partes interesadas en un proyecto de software pueden tener prioridades en conflicto. Por ejemplo, los desarrolladores quieren crear nuevas funciones rápidamente, mientras que los expertos en seguridad priorizan la seguridad. Estas perspectivas en conflicto pueden crear tensión y llevar a pasar por alto aspectos de seguridad.
La Apariencia de la Seguridad
A veces, un sistema de software puede parecer seguro, pero en realidad puede tener vulnerabilidades ocultas. Esta discrepancia a menudo ocurre porque un sistema puede haber enfrentado un escrutinio extenso mientras que otro que parece seguro no. La falta de incentivos para que los investigadores descubran fallos en sistemas menos críticos mantiene esas vulnerabilidades.
Medidas Preventivas
Para abordar los problemas de seguridad de manera proactiva, deben estar en marcha técnicas para prevenir que los fallos ocurran en primer lugar. Esto incluye integrar prácticas de seguridad en el ciclo de vida del desarrollo de software y utilizar lenguajes de programación diseñados para minimizar ciertos tipos de vulnerabilidades.
Modelado de Amenazas
El modelado de amenazas ayuda a identificar riesgos potenciales asumiendo diferentes capacidades de los atacantes. Al entender estos riesgos, los desarrolladores pueden diseñar sistemas para mitigarlos. Crear un modelo de amenaza claro permite que todas las partes involucradas compartan una comprensión común de las preocupaciones de seguridad.
Seguridad Detectiva
La seguridad detectiva tiene como objetivo identificar fallos existentes a través de varios métodos de análisis. Esto incluye análisis estático, análisis dinámico y auditorías. Cada método tiene fortalezas y limitaciones, pero sirve para descubrir vulnerabilidades que pueden existir dentro del software.
Seguridad Reactiva
A veces, a pesar de los mejores esfuerzos, los fallos pueden seguir presentes. Las medidas de seguridad reactivas ayudan a contener el daño cuando un sistema se ve comprometido. Técnicas como la contención y la compartimentación ayudan a aislar componentes potencialmente perjudiciales del resto del sistema.
Direcciones de Investigación
A medida que buscamos una mejor seguridad de software, la investigación continua es esencial. Investigar las limitaciones de los enfoques existentes y desarrollar nuevos métodos para abordar estas brechas será crucial. Enfocarse en debilidades específicas en lugar de intentar reclamar una seguridad absoluta puede llevar a sistemas más efectivos y confiables.
Conclusión
La seguridad del software es un campo complejo marcado por desafíos perpetuos. Aunque no podemos eliminar todas las vulnerabilidades, entender las complejidades de la seguridad y las limitaciones de nuestras herramientas nos permite crear mejores sistemas. Al centrarnos en mejoras incrementales y medidas adaptativas, podemos mejorar la seguridad general de nuestro software.
Título: Fundamental Challenges in Cybersecurity and a Philosophy of Vulnerability-Guided Hardening
Resumen: Research in cybersecurity may seem reactive, specific, ephemeral, and indeed ineffective. Despite decades of innovation in defense, even the most critical software systems turn out to be vulnerable to attacks. Time and again. Offense and defense forever on repeat. Even provable security, meant to provide an indubitable guarantee of security, does not stop attackers from finding security flaws. As we reflect on our achievements, we are left wondering: Can security be solved once and for all? In this paper, we take a philosophical perspective and develop the first theory of cybersecurity that explains what precisely and *fundamentally* prevents us from making reliable statements about the security of a software system. We substantiate each argument by demonstrating how the corresponding challenge is routinely exploited to attack a system despite credible assurances about the absence of security flaws. To make meaningful progress in the presence of these challenges, we introduce a philosophy of cybersecurity.
Autores: Marcel Böhme
Última actualización: 2024-09-03 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2402.01944
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.01944
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
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Enlaces de referencia
- https://ctan.org/pkg/pifont
- https://ctan.org/pkg/tcolorbox
- https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=IOS_jailbreaking
- https://developer.mozilla.org/Web/Security/Same-origin_policy
- https://twitter.com/chompie1337/status/1638306381777235974
- https://groups.google.com/g/comp.std.c/c/ycpVKxTZkgw/m/S2hHdTbv4d8J
- https://googleprojectzero.blogspot.com/p/0day.html
- https://blog.trailofbits.com/2022/11/10/divergent-representations/
- https://twitter.com/catenacyber/status/1646860408014118913
- https://eBPF.io
- https://compcert.org/compcert-C.html
- https://github.com/google/oss-fuzz/issues/3798
- https://twitter.com/ShaneHuntley/status/1706944206521160070