Офис национального директора по кибербезопасности (ONCD) Белого дома США призвал разработчиков отказаться от использования языков программирования C и C++ в разработке критически важного ПО. Этот совет основывается на опасениях, связанных с безопасностью управления памятью — аспекте, играющем критическую роль в предотвращении уязвимостей, таких как переполнение буфера и висячие указатели.
Неправильное управление памятью в программном коде может привести к серьёзным уязвимостям, позволяя злоумышленникам осуществлять кибератаки. Языки программирования, такие как Java, благодаря своим механизмам обнаружения ошибок во время выполнения, считаются безопасными в отношении управления памятью. В отличие от них, C и C++ позволяют разработчикам выполнять операции с указателями и обращаться непосредственно к адресам в памяти компьютера. Это включает в себя чтение и запись данных в любом месте памяти, к которому они могут получить доступ через указатель.
Однако эти языки не проводят автоматической проверки на то, выходят ли эти операции за пределы выделенного для данных или структур пространства в памяти. Такая проверка называется «проверкой границ». Отсутствие такой проверки означает, что программист может случайно или намеренно записать данные за пределы выделенного блока памяти, что может привести к перезаписи других данных, испорченным данным или, в худшем случае, к уязвимостям безопасности, которые злоумышленники могут использовать для выполнения вредоносного кода или получения контроля над системой.
Отчёт ONCD подчёркивает, что около 70 % всех уязвимостей в системе безопасности, выявленных инженерами Microsoft в 2019 году и Google в 2020 году, были связаны именно с нарушениями безопасности памяти. Эта статистика ясно демонстрирует необходимость переосмысления подходов к разработке ПО в контексте нынешней стратегии кибербезопасности США.
В отчёте не только указывается на проблемы с C и C++, но и предлагается ряд альтернатив — языков программирования, признанных «безопасными для памяти». Среди рекомендованных Агентством национальной безопасности (NSA) языков находятся: Rust, Go, C#, Java, Swift, JavaScript и Ruby. Эти языки включают в себя механизмы, предотвращающие распространённые типы атак на память, тем самым повышая безопасность разрабатываемых систем.
Анализ популярности языков программирования по версии индекса TIOBE показывает, что из предложенных NSA языков C# занимает пятое место по популярности, Java — четвёртое, JavaScript — шестое, а Go — восьмое. Эти данные указывают на то, что часть рекомендуемых языков уже имеет широкое распространение и признание в профессиональном сообществе разработчиков.
Инициатива Белого дома выходит за рамки простого перечисления рекомендаций. Она включает в себя стратегический план по укреплению кибербезопасности на национальном уровне, что отражено в исполнительном приказе президента Джо Байдена (Joe Biden) от марта 2023 года. Этот документ задаёт направление для всестороннего сотрудничества между государственным сектором, технологическими компаниями и общественностью в целях разработки и внедрения безопасного ПО и аппаратных решений.
Заключение отчёта ONCD призывает к сознательному выбору языков программирования с учётом их способности обеспечивать безопасное управление памятью. Это не только техническое руководство для разработчиков, но и стратегическое направление для организаций, занимающихся разработкой критически важного ПО. Переход на использование языков программирования, гарантирующих безопасность памяти, может существенно снизить риск возникновения уязвимостей, повысить надёжность и безопасность цифровой инфраструктуры.