Rust включён в число основных языков для разработки платформы Android
7 апреля 2021 года
Компания Google объявила о включении языка программирования Rust в число языков, допустимых для разработки платформы Android. Компилятор языка Rust был включён в дерево исходных текстов Android ещё в 2019 году, но поддержка данного языка оставалась экспериментальной. Одними из первых компонентов на Rust, которые планируется поставлять в Android, являются новые реализации механизма межпроцессного взаимодействия Binder и Bluetooth-стека.
Внедрение Rust произведено в рамках проекта по усилению защищённости, продвижению приёмов безопасного программирования и повышению эффективности выявления проблем при работе с памятью в Android. Отмечается, что около 70% из всех опасных уязвимостей, выявленных в Android, вызваны ошибками при работе с памятью. Применение языка Rust, который сфокусирован на безопасной работе с памятью и обеспечивает автоматическое управление памятью, позволит снизить риск появления уязвимостей, вызванных ошибками при работе с памятью, такими как обращение к области памяти после её освобождения и выход за границы буфера.
Безопасная работа с памятью обеспечивается в Rust во время компиляции через проверку ссылок, отслеживание владения объектами и учёт времени жизни объектов (области видимости), а также через оценку корректности доступа к памяти во время выполнения кода. Rust также предоставляет средства для защиты от целочисленных переполнений, требует обязательной инициализации значений переменных перед использованием, лучше обрабатывает ошибки в стандартной библиотеке, применяет концепцию неизменяемости (immutable) ссылок и переменных по умолчанию, предлагает сильную статическую типизацию для минимизации логических ошибок.
В Android безопасная работа с памятью обеспечивается в уже поддерживаемых языках Kotlin и Java, но они не подходят для разработки системных компонентов из-за больших накладных расходов. Rust даёт возможность добиться производительности близкой к языкам C и С++, что позволяет использовать его для разработки низкоуровневых частей платформы и компонентов для взаимодействия с оборудованием.
Для обеспечения безопасности кода на C и C++ в Android применяется sandbox-изоляция, статический анализ и fuzzing-тестирование. Возможности sandbox-изоляции ограничены и достигли предела своих возможностей (дальнейшее дробление на процессы нецелесообразно с точки зрения потребления ресурсов). Из ограничений применения sandbox упоминаются большие накладные расходы и рост потребления памяти, вызванные необходимостью порождения новых процессов, а также возникновение дополнительных задержек, связанных с использованием IPC.
При этом sandbox не устраняет уязвимости в коде, а лишь снижает риски и усложняет проведение атаки, так как для эксплуатации требуется выявление не одной, а нескольких уязвимостей. Методы на основе тестирования кода ограничены тем, что для выявления ошибок необходимо создание условий для проявления проблемы. Охватить все возможные варианты не представляется возможным, поэтому многие ошибки остаются незамеченными.
Для системных процессов в Android компания Google придерживается "правила двух", в соответствии с которым любой добавляемый код должен подпадать не больше, чем под два условия из трёх: работа с непроверенными входными данными, использование небезопасного языка программирования (C/C++) и выполнение без жёсткой sandbox-изоляции (наличие повышенных привилегий). Из этого правила следует, что код для обработки внешних данных должен либо быть урезан до минимальных привилегий (изолирован), либо быть написан на безопасном языке программирования.
Google не ставит перед собой цель переписать на Rust уже имеющийся код C/C++, а планирует использовать данный язык для разработки нового кода. Использовать Rust для нового кода имеет смысл, так как по статистике большинство ошибок всплывает в новом или недавно изменённом коде. В частности, около 50% выявляемых ошибок работы с памятью в Android выявляются в коде, написанном менее года назад.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
