Il a \u00e9t\u00e9 annonc\u00e9 que l'initiative visant \u00e0 remplacer les impl\u00e9mentations des algorithmes cryptographiques propos\u00e9es dans les modules hashlib et hmac par des variantes avec des preuves math\u00e9matiques de fiabilit\u00e9, pr\u00e9par\u00e9es par le projet \u00ab HACL* \u00bb, a \u00e9t\u00e9 achev\u00e9e avec succ\u00e8s. Le travail sur la migration vers des fonctions avec des preuves math\u00e9matiques de fiabilit\u00e9 a d\u00e9but\u00e9 en 2022 et a \u00e9t\u00e9 initi\u00e9 apr\u00e8s la d\u00e9couverte d'un d\u00e9bordement de tampon dans l'impl\u00e9mentation de l'algorithme SHA3 utilis\u00e9 dans le module hashlib de Python. <\/p>\n
Le code contenant de nouvelles impl\u00e9mentations des fonctions de hachage cryptographique et des algorithmes HMAC (m\u00e9canisme d'authentification des messages) a \u00e9t\u00e9 int\u00e9gr\u00e9 dans le d\u00e9p\u00f4t principal du projet CPython. Toutes les fonctions de hachage et HMAC fournies par d\u00e9faut dans Python ont \u00e9t\u00e9 remplac\u00e9es par des variantes v\u00e9rifi\u00e9es. Parmi les nouveaut\u00e9s, une impl\u00e9mentation d'HMAC-BLAKE2 a \u00e9t\u00e9 ajout\u00e9e, utilisant les instructions SIMD AVX2 pour acc\u00e9l\u00e9rer les calculs. Il est pr\u00e9vu que le code v\u00e9rifi\u00e9 sera inclus dans la prochaine version de Python 3.14, pr\u00e9vue pour l'automne. <\/p>\n
Les nouvelles impl\u00e9mentations des fonctions cryptographiques ont \u00e9t\u00e9 transf\u00e9r\u00e9es depuis la biblioth\u00e8que HACL*, d\u00e9velopp\u00e9e par des chercheurs de l'institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA) en France, de Microsoft Research et de l'universit\u00e9 Carnegie Mellon. La biblioth\u00e8que HACL* prend en charge les fonctions cryptographiques standards n\u00e9cessaires au fonctionnement de TLS 1.3 et offre un support complet pour l'API NaCl (Network and Cryptography library), telles que Curve25519, Ed25519, AES-GCM, Chacha20, Poly1305, SHA-2, SHA-3, HMAC et HKDF. En termes de performances, la biblioth\u00e8que HACL* est proche d'OpenSSL, mais contrairement \u00e0 cette derni\u00e8re, elle offre des garanties suppl\u00e9mentaires de fiabilit\u00e9 et de s\u00e9curit\u00e9. <\/p>\n
Le code HACL* est \u00e9crit dans un sous-ensemble du langage fonctionnel F*, qui propose un syst\u00e8me de types d\u00e9pendants et de pr\u00e9cisions permettant de sp\u00e9cifier des sp\u00e9cifications exactes (mod\u00e8le math\u00e9matique) et de garantir l'absence d'erreurs dans l'impl\u00e9mentation \u00e0 l'aide de formules SMT et d'outils d'assistance \u00e0 la preuve. Le code de r\u00e9f\u00e9rence en F* est traduit en code C \u00e0 l'aide du compilateur KaRaMeL et est disponible pour une int\u00e9gration avec d'autres projets. <\/p>\n
La v\u00e9rification implique la d\u00e9finition de sp\u00e9cifications d\u00e9taill\u00e9es d\u00e9crivant tous les comportements possibles du programme, ainsi que la cr\u00e9ation d'une preuve math\u00e9matique que le code \u00e9crit correspond enti\u00e8rement aux sp\u00e9cifications \u00e9tablies. La v\u00e9rification garantit que le programme s'ex\u00e9cutera uniquement comme l'ont pr\u00e9vu les d\u00e9veloppeurs et qu'il ne contient pas certaines cat\u00e9gories d'erreurs, telles que le d\u00e9bordement de tampon, le d\u00e9r\u00e9f\u00e9rencement de pointeurs, l'acc\u00e8s \u00e0 des zones m\u00e9moire d\u00e9j\u00e0 lib\u00e9r\u00e9es ou la double lib\u00e9ration de blocs m\u00e9moire. Au cours de la compilation, une v\u00e9rification stricte des types et des valeurs est assur\u00e9e : un composant ne transmettra jamais \u00e0 un autre composant des param\u00e8tres qui ne correspondent pas \u00e0 la sp\u00e9cification et n'acc\u00e9dera pas aux \u00e9tats internes d'autres composants. <\/p>\n
Le processus de transition vers le code v\u00e9rifi\u00e9 a dur\u00e9 deux ans et demi et a n\u00e9cessit\u00e9 des am\u00e9liorations de la biblioth\u00e8que HACL*, dont la fonctionnalit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 \u00e9largie avec les capacit\u00e9s n\u00e9cessaires pour remplacer de mani\u00e8re transparente les fonctionnalit\u00e9s existantes de hashlib. Par exemple, le mode de fonctionnement HMAC en streaming a \u00e9t\u00e9 ajout\u00e9 \u00e0 HACL*, ainsi que des modes suppl\u00e9mentaires pour les algorithmes Blake2, un nouvel API pour SHA3 couvrant toutes les variantes des algorithmes de la famille Keccak a \u00e9t\u00e9 mis en \u0153uvre, des m\u00e9canismes n\u00e9cessaires pour notifier des erreurs (par exemple, en cas de probl\u00e8mes d'allocation de m\u00e9moire) ont \u00e9t\u00e9 fournis, et des scripts pour automatiser le transfert des nouvelles versions de HACL* vers le d\u00e9p\u00f4t Python ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9s. \u041e\u0431\u044a\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u043e \u043e\u0431 \u0443\u0441\u043f\u0435\u0448\u043d\u043e\u043c \u0437\u0430\u0432\u0435\u0440\u0448\u0435\u043d\u0438\u0438 \u0438\u043d\u0438\u0446\u0438\u0430\u0442\u0438\u0432\u044b \u043f\u043e \u0437\u0430\u043c\u0435\u043d\u0435 \u0432 Python \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0439 \u043a\u0440\u0438\u043f\u0442\u043e\u0433\u0440\u0430\u0444\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0430\u043b\u0433\u043e\u0440\u0438\u0442\u043c\u043e\u0432, \u043f\u0440\u0435\u0434\u043b\u0430\u0433\u0430\u0435\u043c\u044b\u0445 \u0432 \u043c\u043e\u0434\u0443\u043b\u044f\u0445 hashlib \u0438 hmac, \u043d\u0430 \u0432\u0430\u0440\u0438\u0430\u043d\u0442\u044b \u0441 \u043c\u0430\u0442\u0435\u043c\u0430\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u043c \u0434\u043e\u043a\u0430\u0437\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u0441\u0442\u0432\u043e\u043c \u043d\u0430\u0434\u0451\u0436\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438, \u043f\u043e\u0434\u0433\u043e\u0442\u043e\u0432\u043b\u0435\u043d\u043d\u044b\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0435\u043a\u0442\u043e\u043c «HACL*». \u0420\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430 \u043f\u043e \u043f\u0435\u0440\u0435\u0445\u043e\u0434\u0443 \u043d\u0430 \u0444\u0443\u043d\u043a\u0446\u0438\u0438 \u0441 \u043c\u0430\u0442\u0435\u043c\u0430\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u043c \u0434\u043e\u043a\u0430\u0437\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u0441\u0442\u0432\u043e\u043c \u043d\u0430\u0434\u0451\u0436\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u0432\u0435\u043b\u0430\u0441\u044c \u0441 2022 \u0433\u043e\u0434\u0430 \u0438 \u0431\u044b\u043b\u0430 \u0438\u043d\u0438\u0446\u0438\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d \u043f\u043e\u0441\u043b\u0435 \u0432\u044b\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u044f \u043f\u0435\u0440\u0435\u043f\u043e\u043b\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f \u0431\u0443\u0444\u0435\u0440\u0430 \u0432 \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 \u0430\u043b\u0433\u043e\u0440\u0438\u0442\u043c\u0430 SHA3, \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u0443\u0435\u043c\u043e\u0439 \u0432 Python-\u043c\u043e\u0434\u0443\u043b\u0435 hashlib. 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