Abordando las vulnerabilidades latentes en la seguridad del software
Reconocer fallos ocultos mejora la predicción de vulnerabilidades del software y las prácticas de seguridad.
― 5 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Qué son las Vulnerabilidades Latentes?
- Importancia de Buenos Datos para la Predicción de Vulnerabilidades de Software
- La Necesidad de un Nuevo Enfoque
- El Estudio de Vulnerabilidades Latentes
- Metodología
- Recolección de datos
- Evaluación de Calidad de Vulnerabilidades Latentes
- Hallazgos
- Calidad de las Vulnerabilidades Latentes
- Impacto en la Predicción de Vulnerabilidades
- Implicaciones para la Seguridad del Software
- Direcciones Futuras
- Conclusión
- Fuente original
Las Vulnerabilidades de software son debilidades en el software que se pueden explotar para causar daño. Estas vulnerabilidades pueden llevar a riesgos de seguridad, así que es importante identificarlas y arreglarlas rápido. A medida que el software se vuelve más complejo, encontrar estas vulnerabilidades se convierte en un desafío mayor. Los métodos tradicionales se basan en datos de arreglos anteriores para predecir y ubicar nuevas vulnerabilidades. Sin embargo, a menudo hay vulnerabilidades ocultas que no están capturadas en estos conjuntos de datos. Este artículo habla sobre la idea de "vulnerabilidades latentes" y cómo reconocerlas puede mejorar el proceso de predicción de debilidades en el software.
¿Qué son las Vulnerabilidades Latentes?
Las vulnerabilidades latentes son fallas en el software que se introdujeron antes de ser arregladas, pero que no fueron identificadas en evaluaciones anteriores. Las bases de datos tradicionales de vulnerabilidades generalmente se basan en arreglos registrados como marcadores de lo que es vulnerable. Esto significa que las vulnerabilidades que existían antes de los arreglos conocidos a menudo se ignoran. Como estas vulnerabilidades latentes todavía pueden representar riesgos, es importante tenerlas en cuenta en las evaluaciones de seguridad del software.
Importancia de Buenos Datos para la Predicción de Vulnerabilidades de Software
La efectividad de los modelos de predicción de vulnerabilidades de software depende en gran medida de la calidad de los datos utilizados. Los modelos actuales a menudo basan sus evaluaciones en un conjunto de datos limitado que asume que ciertas partes del código son seguras o pasa por alto las vulnerabilidades más antiguas que pueden permanecer indetectadas. Estas suposiciones pueden llevar a lagunas en la comprensión del verdadero panorama de vulnerabilidades de un sistema de software.
La Necesidad de un Nuevo Enfoque
La mayoría de los conjuntos de datos existentes sobre vulnerabilidades no tienen en cuenta las vulnerabilidades latentes. Se centran principalmente en las funciones y líneas de código que se cambiaron en un arreglo específico. Esto crea una visión estrecha que puede perder de vista vulnerabilidades más antiguas que siguen presentes en el código. Usando un enfoque más amplio que incluya estas vulnerabilidades ocultas, la calidad de los conjuntos de datos, y por lo tanto los modelos construidos sobre ellos, puede mejorar significativamente.
El Estudio de Vulnerabilidades Latentes
Para explorar el potencial de las vulnerabilidades latentes, se llevó a cabo un estudio a gran escala sobre las funciones dentro de dos conjuntos de datos de uso común. Usando un algoritmo especializado llamado SZZ, se identificaron más de 100,000 vulnerabilidades latentes. Este estudio tenía como objetivo evaluar si incluir estas vulnerabilidades latentes podría mejorar la predicción de vulnerabilidades en el software.
Metodología
Recolección de datos
Se recopilaron datos de repositorios de software bien conocidos para analizar tanto funciones vulnerables como no vulnerables. El objetivo era aislar las vulnerabilidades latentes que existían entre la introducción de la vulnerabilidad y su eventual arreglo. El algoritmo SZZ facilita esto al rastrear a través de los cambios en el código para encontrar dónde se introdujo por primera vez una vulnerabilidad.
Evaluación de Calidad de Vulnerabilidades Latentes
El estudio implicó evaluar cuán precisamente las vulnerabilidades latentes identificadas representaban vulnerabilidades reales. Los investigadores inspeccionaron manualmente un subconjunto de las vulnerabilidades latentes identificadas para evaluar su precisión. Esto fue importante porque el algoritmo SZZ a veces puede producir falsos positivos: casos donde funciones no vulnerables son etiquetadas como vulnerables debido a inexactitudes en los datos.
Hallazgos
Calidad de las Vulnerabilidades Latentes
Los resultados mostraron que alrededor del 6% de las vulnerabilidades latentes identificadas eran incorrectas o ruidosas. Sin embargo, el 94% restante fue considerado preciso y valioso para entender el panorama de vulnerabilidades del software. Esto indica que, aunque hubo un poco de ruido, la mayoría de las vulnerabilidades latentes podrían ser útiles para mejorar los modelos de predicción.
Impacto en la Predicción de Vulnerabilidades
Cuando se añadieron las vulnerabilidades latentes identificadas a los conjuntos de datos existentes, se observaron mejoras significativas en la precisión de la predicción. Las predicciones a nivel de función mostraron un aumento de hasta el 24.5%, mientras que las predicciones a nivel de línea mejoraron hasta un 67%. Esto demuestra la importancia de incluir estas vulnerabilidades latentes para mejorar la fiabilidad de los modelos de predicción de vulnerabilidades de software.
Implicaciones para la Seguridad del Software
La presencia de vulnerabilidades latentes puede tener un impacto significativo en las prácticas de seguridad. Al incluir estas vulnerabilidades que antes se pasaban por alto, los desarrolladores pueden crear modelos más robustos que pueden predecir e identificar mejor las debilidades potenciales dentro del software. Esto puede llevar a respuestas más rápidas a amenazas de seguridad y un mejor rendimiento general del software.
Direcciones Futuras
En el futuro, es esencial desarrollar métodos más completos para identificar e incluir vulnerabilidades latentes en los modelos de predicción de vulnerabilidades de software. Esto podría implicar refinar los algoritmos existentes y explorar nuevas técnicas que permitan una etiquetado más preciso de las vulnerabilidades.
Conclusión
Incorporar vulnerabilidades latentes en las evaluaciones de seguridad del software es una vía prometedora para mejorar la predicción de vulnerabilidades. A medida que los sistemas de software continúan evolucionando y creciendo en complejidad, reconocer y abordar estas debilidades ocultas será crucial para mantener software seguro y confiable. Al reconocer la importancia de conjuntos de datos integrales que incluyan tanto vulnerabilidades visibles como latentes, el campo de la seguridad del software puede avanzar hacia una mitigación de riesgos más efectiva.
Título: Are Latent Vulnerabilities Hidden Gems for Software Vulnerability Prediction? An Empirical Study
Resumen: Collecting relevant and high-quality data is integral to the development of effective Software Vulnerability (SV) prediction models. Most of the current SV datasets rely on SV-fixing commits to extract vulnerable functions and lines. However, none of these datasets have considered latent SVs existing between the introduction and fix of the collected SVs. There is also little known about the usefulness of these latent SVs for SV prediction. To bridge these gaps, we conduct a large-scale study on the latent vulnerable functions in two commonly used SV datasets and their utilization for function-level and line-level SV predictions. Leveraging the state-of-the-art SZZ algorithm, we identify more than 100k latent vulnerable functions in the studied datasets. We find that these latent functions can increase the number of SVs by 4x on average and correct up to 5k mislabeled functions, yet they have a noise level of around 6%. Despite the noise, we show that the state-of-the-art SV prediction model can significantly benefit from such latent SVs. The improvements are up to 24.5% in the performance (F1-Score) of function-level SV predictions and up to 67% in the effectiveness of localizing vulnerable lines. Overall, our study presents the first promising step toward the use of latent SVs to improve the quality of SV datasets and enhance the performance of SV prediction tasks.
Autores: Triet H. M. Le, Xiaoning Du, M. Ali Babar
Última actualización: 2024-01-19 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2401.11105
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.11105
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.
Gracias a arxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.