Sichere Methoden zur Arbeit mit Speicher haben die Anzahl der Sicherheitsanfälligkeiten in Android erheblich reduziert.

Google hat die Ergebnisse seiner Initiative zur Umsetzung sicherer Entwicklungspraktiken (Safe Coding) in Android zusammengefasst. Dazu gehören die Verwendung von Programmiersprachen, die einen sicheren Umgang mit dem Speicher gewährleisten, der Einsatz statischer Analysatoren und die Gestaltung von APIs mit Blick auf die Sicherheit. Diese Änderungen haben es ermöglicht, den Anteil an speicherbezogenen Sicherheitsanfälligkeiten in Android von 76 % im Jahr 2019 auf 24 % im Jahr 2024 zu senken, was deutlich unter dem Branchendurchschnitt von 70 % liegt.

Die Ingenieure von Google kamen außerdem zu dem Schluss, dass der Hauptursprung von Sicherheitsproblemen neuer Code ist. Daher sollte der Fokus auf der Modernisierung der Entwicklungspraktiken für neuen Code liegen. Bereits vorhandener Code wird im Laufe der Zeit sicherer und zuverlässiger (es zeigt sich eine exponentielle Abhängigkeit der Sicherheit von der Zeit), was Investitionen in Projekte zur Umschreibung vorhandenen Codes weniger rentabel macht. Beispielsweise hat Code, der fünf Jahre alt ist, im Durchschnitt eine 3,4-mal geringere Dichte an Sicherheitsanfälligkeiten als neuer Code. Bei Android- und Chromium-Projekten beträgt der Unterschied dank der Einführung sicherer Speicherpraktiken sogar 7,4-mal.

Wenn es also gelingt, Fehler im Umgang mit dem Speicher im neuen Code zu vermeiden, werden solche Fehler im alten Code mit der Zeit immer seltener auftreten. Im Allgemeinen empfiehlt Google, alten Code nicht neu zu schreiben, sondern sich auf die Entwicklung neuer Code in Speichersicheren Sprachen zu konzentrieren und die Portabilität zwischen neuem und altem Code zu gewährleisten.

Neben der Verringerung der Anzahl von Sicherheitsanfälligkeiten steigert die Verwendung sicherer Programmiermethoden die Produktivität der Entwicklung, sorgt für eine höhere Codequalität und wirkt sich positiv auf die Leistungsfähigkeit aus. Zum Beispiel führte die Umstellung des QR-Code-Generierungscodes in Chromium auf die Programmiersprache Rust zu einer Leistungssteigerung von 95 %, da die zusätzlichen Kosten durch die Notwendigkeit einer zusätzlichen Sandbox-Isolierung vermieden wurden.

Die Geschwindigkeit und Qualität der Entwicklung verbessern sich durch die Vereinfachung der Tests und die Verlagerung der Fehlererkennung auf frühere Entwicklungsphasen, in denen Fehler sichtbar werden, bevor der Entwickler mit der Codeüberprüfung beginnt. Ein Beispiel hierfür sind die Rückgaberaten von Änderungen – beim Rust-Code liegt die Zahl der Rückgaben aufgrund unvorhergesehener Fehler doppelt so niedrig wie beim C++-Code.

Im Allgemeinen wird die Anwendung sicherer Programmiermethoden als die effektivste Entwicklungsparadigmen betrachtet, die die zuvor verwendeten drei Ansätze abgelöst hat:

• Behebung von Schwachstellen nach deren Entdeckung. Kostenintensiv, erfordert häufige Updates und deren schnelle Bereitstellung an die Benutzer.
• Proaktive Sicherheit, die sich auf den Einsatz von Techniken konzentriert, die die Ausnutzung von Schwachstellen erschweren. Der Preis für diese Art des Schutzes war eine Verringerung der Leistung und ein ständiges Katz-und-Maus-Spiel mit den Angreifern.
• Früherkennung von Schwachstellen durch die Verwendung von Fuzzing-Tests und Werkzeugen wie AddressSanitizer und MemorySanitizer. Die Methode behob nur Symptome, nicht die Ursache des Problems, und erforderte kontinuierliche Arbeit.

Quelle: opennet.ru