بدأت جوجل بدمج كود Rust الآمن للذاكرة في المودمات الخلوية لهواتفها الذكية Pixel 10، مما يعزز مكونًا حيويًا وغالبًا ما يكون عرضة للثغرات. يهدف هذا التحول الاستراتيجي إلى مواجهة الهجمات المعقدة عن بعد التي تستغل البرامج القديمة داخل أنظمة الاتصال الأساسية هذه، وفقًا لباحثي Project Zero. تشير هذه الخطوة إلى اعتراف متزايد في الصناعة بأن البرامج الثابتة التقليدية للمودم، وهي "صندوق أسود" معقد من الكود، تشكل مخاطر أمنية كبيرة للمستخدمين العاديين.
تمثل هذه الطبقة الواقية، التي تستهدف بشكل خاص محلل نظام أسماء النطاقات (DNS) الخاص بالهاتف، تطورًا عمليًا في أمن الأجهزة. اختار مهندسو جوجل دمجًا مستهدفًا بدلاً من إصلاح شامل للبرامج الثابتة الواسعة للمودم. يقوم محلل DNS، المسؤول عن ترجمة أسماء مواقع الويب المقروءة بشريًا إلى عناوين إنترنت رقمية، بمعالجة البيانات غير الموثوق بها باستمرار.
هذا التفاعل المستمر يجعله هدفًا رئيسيًا للجهات الخبيثة التي تسعى لإيجاد نقاط دخول إلى جهاز المستخدم. لطالما وُجدت المودمات الخلوية، على الرغم من دورها الحيوي، كأنظمة تشغيل معتمة ومستقلة تعمل على معالج النطاق الأساسي للهاتف. تعتمد هذه الأنظمة بشكل أساسي على كود C و C++ الذي يعود لعقود مضت.
التعقيد المتأصل في إدارة الذاكرة في هذه اللغات القديمة يؤدي غالبًا إلى كود برامج ثابتة يحتوي على عيوب خطيرة في أمان الذاكرة في الأجهزة المتاحة تجاريًا. هذه مشكلة. يمكن للمهاجمين استغلال نقاط الضعف هذه، مثل تجاوز سعة المخزن المؤقت أو تسرب الذاكرة، لاختراق الأجهزة عن بعد.
سلط فريق Project Zero التابع لجوجل الضوء على الواقع المرير لهذه الثغرة الأمنية، موضحًا كيف كان من الممكن تنفيذ الكود عن بعد على مودمات هواتف Pixel عبر الإنترنت. تتيح هذه القدرة للجهات الخبيثة التحكم في الهاتف من أي مكان، دون الحاجة إلى وصول مادي. إنه تهديد خطير.
حدد باحثو Project Zero أكثر من عشرين ثغرة أمنية تحديدًا ضمن مودمات Exynos في السنوات الأخيرة. من بينها، صُنفت 18 على أنها خطيرة. بينما قامت جوجل بإصلاح هذه المشكلات بعد اكتشافها، فإن الحجم الهائل والتعقيد في كود المودم يعني أنه من شبه المؤكد أن هناك المزيد من العيوب غير المكتشفة.
الإصلاحات تفاعلية وليست وقائية. يعود الاعتماد طويل الأمد على C/C++ في تطوير المودم إلى عقود من الالتزام بمواصفات 3GPP والحاجة إلى نقل البيانات في الوقت الفعلي. كود C/C++ سريع.
لقد أدى هذا التاريخ الطويل إلى تراكم ديون تقنية كبيرة، مما يجعل إعادة كتابة كاملة للبرامج الثابتة للمودم مهمة ضخمة. الجمود كبير. يتطلب جعل المودمات أكثر أمانًا معالجة هذه الثغرات الأمنية في الذاكرة بشكل مباشر.
تبرز Rust كمرشح قوي لهذه المهمة. على عكس لغات البرمجة الأخرى الآمنة للذاكرة مثل Python أو C#، لا تعتمد Rust على جامع القمامة. يقوم جمع القمامة، بينما هو فعال في إدارة الذاكرة، بمسح الذاكرة النشطة أثناء تنفيذ البرنامج لتحديد الأجزاء غير المستخدمة وتحريرها.
هذه العملية، على الرغم من كونها آمنة، إلا أنها تُدخل عبئًا إضافيًا على الأداء. إنها بطيئة جدًا بالنسبة لمتطلبات الوقت الفعلي للبرامج الثابتة للمودم. بدلاً من ذلك، تستخدم Rust آلية تُعرف باسم "مدقق الاستعارة".
يفرض هذا النظام قواعد صارمة لأمان الذاكرة في وقت الترجمة. إذا انتهك الكود هذه القواعد، فلن يتم تجميعه ببساطة. يمنع هذا النهج الصارم أخطاء الذاكرة الشائعة، مثل نسيان تحرير الذاكرة المخصصة، قبل تشغيل البرنامج على الجهاز على الإطلاق.
إنه يضمن الأمان من البداية. ومع ذلك، حتى عملاق تقني مثل جوجل لا يمكنه ببساطة أن يفرض إصلاحًا شاملاً لكيفية كتابة البرامج الثابتة للمودم. نحن نتحدث عن عشرات الميغابايت من كود الآلة التنفيذي المعقد.
إعادة كتابة عقود من أعمال التطوير ستكون مهمة هائلة. علاوة على ذلك، تعتبر العديد من الشركات المشاركة في تصميم المودم أن الأعمال الداخلية لمودماتها أسرار تجارية محمية بشدة، مما يعقد أي جهود إعادة كتابة تعاونية. لحماية مودمات Pixel من هجمات "اليوم الصفري"، ركزت جوجل على محلل DNS.
مع تزايد انتقال وظائف الاتصال الخلوي إلى شبكات البيانات، أصبح DNS مكونًا أساسيًا لعمل الهواتف الذكية. أوضحت جوجل أن DNS يتطلب تحليل البيانات غير الموثوق بها. هذا يجعله مصدر قلق أمني كبير، وهي مشكلة يمكن حلها بفعالية بفضل ضمانات أمان الذاكرة في Rust.
اختارت جوجل مكتبة Rust DNS مفتوحة المصدر "hickory-proto" لهذا الدمج. على الرغم من أنها ليست محسّنة خصيصًا للحجم، إلا أنها تستفيد من الانتشار الواسع ودعم المجتمع. مودمات هواتف Pixel ليست بيئات مقيدة بالذاكرة، مما سمح للفريق الهندسي بدمج مكون Rust هذا دون عقوبات كبيرة على الأداء أو الحجم.
قام الفريق بعناية بتجريد التبعيات القياسية للمكتبة، مما مكن الكود من التجميع في تنسيق كود آلة مدمج لعملية أسرع. تم بعد ذلك دمج مكون Rust المخصص هذا مع كود المودم الحالي المكتوب بلغة C/C++. بلغ إجمالي إضافات Rust 371 كيلوبايت.
إنه يعمل كحاجز وقائي. هواتف Pixel 10 هي الأولى التي تأتي مزودة بهذا الأمان المحسن للمودم. هاتفك، الجهاز الذي تحمله يوميًا، يحتوي على طبقات من الكود لا تراها أبدًا.
تقول السياسة إن لدينا هواتف آمنة. يقول الواقع إن هناك ثغرات أمنية خفية. هذا التغيير يسد إحدى هذه الفجوات.
يؤثر هذا النوع من العمل الأمني غير المرئي بشكل مباشر على الأسر العاملة التي تعتمد على هواتفها الذكية في كل شيء، بدءًا من التواصل مع الأحباء عبر الحدود وصولاً إلى الوصول إلى الخدمات الأساسية. الهاتف المخترق ليس مجرد إزعاج؛ بل يمكن أن يكون بوابة لسرقة الهوية أو الاحتيال المالي أو ما هو أسوأ. تأمين هذه الأنظمة الأساسية ليس أمرًا نظريًا؛ بل يحمي خصوصية الأشخاص الحقيقيين واستقرارهم المالي.
يرى الطرفان، الصناعة والمستهلكون، في تحسين الأمان انتصارًا. إليك الأرقام: تم العثور على 18 ثغرة أمنية خطيرة، والآن تم تحصين مسار حاسم واحد. تأمل جوجل أن يمهد هذا العمل الطريق لمنصات أخرى لتنفيذ تحسينات أمنية مماثلة.
ومع ذلك، تشير الشركة إلى أن حجم مكتبة Rust التي اختارتها قد يمثل تحديًا للأنظمة المدمجة الأبسط والأكثر تقييدًا للذاكرة. يمكن أن تركز الجهود المستقبلية على جعل المكتبة أكثر نمطية لمعالجة هذا الأمر. تعتبر جوجل هذا الدمج الأولي خطوة تأسيسية.
تخطط لدمج المزيد من المكونات الآمنة للذاكرة في النطاق الأساسي الخلوي بمرور الوقت. النقاط الرئيسية:
- تدمج جوجل كود Rust الآمن للذاكرة في مودمات Pixel 10 لمواجهة الهجمات عن بعد.
- المكون المستهدف هو محلل DNS، وهو نقطة دخول حاسمة للجهات الخبيثة.
- يضمن مدقق الاستعارة في Rust أمان الذاكرة في وقت الترجمة دون جمع القمامة الذي يستهلك الأداء.
- تعالج هذه الخطوة عقودًا من ثغرات كود C/C++ القديم في المودمات الخلوية. لماذا يهم:
تؤثر هذه المبادرة بشكل مباشر على أمان البيانات الشخصية وسلامة الجهاز لملايين مستخدمي الهواتف الذكية.
من خلال تحصين المودم، تعالج جوجل ثغرة أمنية عميقة الجذور يمكن أن تسمح للمهاجمين عن بعد باختراق الأجهزة، حماية كل شيء من تطبيقات الخدمات المصرفية إلى الاتصالات الخاصة. إنه يضع معيارًا جديدًا لكيفية تعامل الشركات المصنعة مع الأمان في مكونات الأجهزة المعقدة والقديمة، مما يجعل حياتنا الرقمية أكثر أمانًا من التهديدات غير المرئية. بالنظر إلى المستقبل، ستراقب الصناعة عن كثب كيفية أداء دمج Rust من جوجل في سيناريوهات العالم الحقيقي.
يجب أن نراقب أيضًا الشركات المصنعة الأخرى للهواتف الذكية لتبني استراتيجيات لغة آمنة للذاكرة مماثلة، خاصة وأن جوجل تستكشف جعل مكتبات Rust الخاصة بها أكثر نمطية. من المرجح أن تشهد أجيال Pixel المستقبلية تطبيقًا موسعًا لـ Rust داخل أنظمة النطاق الأساسي الخاصة بها، مما يخلق أساسًا أقوى لأمن الأجهزة المحمولة. يستمر تطور حماية الأجهزة، ويستفيد المستهلكون من كل خطوة.
النقاط الرئيسية
— - تدمج جوجل كود Rust الآمن للذاكرة في مودمات Pixel 10 لمواجهة الهجمات عن بعد.
— - المكون المستهدف هو محلل DNS، وهو نقطة دخول حاسمة للجهات الخبيثة.
— - يضمن مدقق الاستعارة في Rust أمان الذاكرة في وقت الترجمة دون جمع القمامة الذي يستهلك الأداء.
— - تعالج هذه الخطوة عقودًا من ثغرات كود C/C++ القديم في المودمات الخلوية.
المصدر: Ars Technica