Способы борьбы с закладки в компиляторах

В своей прошлой статье «Теория «Черного лебедя» и фундаментальная уязвимость автоматизированных систем» я описал программные закладки добавляемые в программы с открытым исходным кодом бинарной версией компилятора, при этом новые версии компилятора скомпилированные этим компилятором также будут создаваться с закладками.

В этой стаье я предложил эталонное решение и несколько рекомендаций по снижению вероятности реализации данной угрозы.

Вместо введения

Входите узкими вратами, ибо широки врата и просторен путь, ведущий в геену огненную.
 (Евангелие от Матфея).

Эталонное решение

Решение достаточно очевидное и заключается в создании эталонного компилятора. И даже не сколько в создании компилятора, сколько в создании открытых спецификаций и методики разработки эталонной версии этого компилятора, которая может быть выполнена в нескольких независимых друг от друга реализациях. Только в этом случае при раздельной компиляции какой-либо прикладной программы несколькими реализациями «доверенного» компилятора в случае идентичности бинарных модулей можно будет говорить об отсутствии вирусного кода в полученных «эталонных» компиляторах и, соответственно, об отсутствии закладок в полученной программе.

Несомненно не стоит забывать о реализации атак через аппаратную часть компьютера, для повышения степени доверия необходимо использовать аппаратную часть разработанную в соответствии с принципами Open Hardware.

Рекомендации по снижению вероятности угрозы

Для создания эталонного компилятора потребуется время и усилия коллектива разработчиков, но проблема стоит уже сейчас и пока не существует доверенного компилятора. Значит необходимо принимать меры по снижению вероятности данных угроз.

Говоря о создании компилятора мы говорим не только о фазе генерации объектных файлов, но и о таких компонентах как препроцессор, компоновщик и т. д. Отдельная собственная реализация препроцессора и компоновщика с учетом всех прочих рекомендаций (в том числе реализация их на других языках) может повлиять на реализацию угрозы.

Предположения по снижению вероятности реализации программных закладок, предположения базируются на модели угроз.

Угроза	Решение
Компилятор с НДВ распознает исходный код целевой программы и добавляет вирусный код.	Обфускация исходного кода компилируемой программы без потери функциональности.
В новые бинарные версии компиляторов с НДВ добавляли новые закладки.	Использование самых ранних бинарных версий компиляторов, тогда часть НДВ может оказаться неактуальной.
Компилятор с НДВ добавляет вирусный код для платформы на которой был скомпилирован. (Arm, x86)	Кросс-компиляция. Компиляция программ для x86 на Arm и наоборот.
Компилятор с НДВ для реализации части закладок использует сторонние библиотеки и ПО.	Компиляция на изолированной системе с минимально необходимым набором программ и утилит.
Компилятор с НДВ предусматривает атаки на изолированные от внешних данных системы и активирует НДВ по каким-либо событиям (переполнение памяти, неизвестные ошибки, подключение специализированных устройств, наступление определенного времени и т.п.)	Имитация событий и запуск проверяемого ПО в данных условиях (в том числе при компиляции).

*НДВ- недокументированные возможности.

Снижение проявлений НДВ в компилируемых программах возможно при объединении представленных методов совместно с динамическим тестированием программного обеспечения.

Послесловие

Сама угроза «Закладок в компиляторах» напоминает теорию заговора и параноидальна, но теоретически осуществима. В комментариях объективная критика и рекомендации приветствуются.