إطار التحديث

إطار التحديث (TUF) هو إطار برمجي مصمم لحماية الآليات التي تحدد وتُنزّل تحديثات البرامج تلقائيًا. ^{[ 1 ]} يستخدم TUF سلسلة من الأدوار والمفاتيح لتوفير وسيلة للحفاظ على الأمان، حتى في حال اختراق بعض المفاتيح أو الخوادم. ويهدف إلى تقليل التغييرات والجهد المطلوب من مديري المستودعات ومطوري البرامج والمستخدمين النهائيين. ^{[ 2 ]} وبهذه الطريقة، يحمي مستودعات البرامج ، التي تُعد هدفًا متزايدًا للمخترقين. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

يمكن لتحديث البرامج ، والذي يُشار إليه أحيانًا باسم التصحيح، إضافة وظائف جديدة ومعالجة الثغرات في التعليمات البرمجية الحالية. ^{[ 8 ]} لسوء الحظ، قد تُدخل هذه الأنظمة، أثناء تقديم التحديثات لتحييد الثغرات، نقاط ضعف غير مقصودة، والتي بدورها يمكن استغلالها من قِبل المهاجمين. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

يُقر تصميم TUF باحتمالية تعرض جميع مستودعات البرامج للاختراق في مرحلة ما، لذا يجب أن تكون أي استراتيجية أمنية مُهيأة لهذا السيناريو. تركز الأنظمة المُفعّلة بتقنية TUF على الحد من تأثير الهجمات وتوفير آلية للتعافي. تُحسّن استراتيجية "مقاومة الاختراق" هذه الأساليب الحالية القائمة على توقيع المفاتيح ^{[ 12 ] [ 13 ]} من خلال دمج تقنيات مثل فصل مهام التوقيع وتحديد حد أدنى لعدد التوقيعات المطلوبة. يضمن تقسيم مسؤولية مصادقة ملف أو صورة عدم قدرة أي مُخترق على اختراق النظام بمفرده. كما يُساعد على ضمان إمكانية تخزين المفاتيح المُستخدمة لتنفيذ إجراء حساس بطريقة آمنة وغير متصلة بالإنترنت. حتى في حال اختراق أحد الأطراف - أو المستودع نفسه - سيظل عدد المشاريع المُتأثرة محدودًا. ^{[ 14 ]}

صُمم نظام TUF وفقًا لنموذج تهديد واضح يفترض أن المهاجمين قد يخترقون تحديثات البرامج بطرق محددة. ^{[ 15 ]} تشمل الهجمات الموثقة على أنظمة تحديث البرامج هجمات التراجع، وهجمات التجميد، وهجمات المزج والمطابقة، وتثبيت البرامج العشوائي، وغيرها. ^{[ 16 ]} يخفف نظام TUF من هذه المخاطر من خلال آليات مثل البيانات الوصفية المُؤرشفة، وأوقات انتهاء الصلاحية، والتوقيع القائم على الأدوار مع التوقيعات الحدية. ^{[ 15 ]}

حتى الآن، تشمل قائمة شركات التكنولوجيا والمؤسسات التي تستخدم TUF كلاً من Foundries.io ، ^{[ 17 ] و} IBM ، ^{[ 18 ]} وVMware، ^{[ 19 ] و} Digital Ocean، ^{[ 20 ] و} Microsoft، ^{[ 21 ]} وGoogle، ^{[ 22 ]} و Amazon، ^{[ 23 ]} وLeap، ^{[ 24 ]} وKolide، ^{[ 25 ]} و Docker، ^{[ 26 ]} و Cloudflare . ^{[ 27 ]}

تم تطوير التقنية التي تطورت إلى TUF لأول مرة في جامعة واشنطن في عام 2009 بواسطة جاستن صموئيل وجاستن كابوس ، ونوقشت مبادئها لأول مرة في ورقة بحثية شارك في تأليفها صموئيل وكابوس مع نيك ماثيوسون وروجر دينغلداين ، وهما باحثان من مشروع تور. ^{[ 28 ]} منذ عام 2011، أصبح مقر TUF في كلية تاندون للهندسة بجامعة نيويورك ، حيث يواصل كابوس العمل مع فريق من طلاب الدراسات العليا والمبرمجين في مختبر الأنظمة الآمنة للإشراف على نضجها وتطويرها ودمجها في الاستخدام الإنتاجي عبر مختلف المجتمعات.

كان تطبيق Docker Content Trust، ^{[ 29 ]} وهو تطبيق لمشروع Notary من Docker لنشر حاويات Linux، من أبرز التطبيقات المبكرة لتقنية TUF في مجتمع المصادر المفتوحة . ^{[ 30 ]} يستطيع Notary، المبني على TUF، التحقق من صحة مصادر صور Docker وتشفير محتويات تلك الصور. ^{[ 31 ] [ 32 ]} كما تُؤمّن TUF، من خلال Notary Content Trust، عمليات Microsoft Azure . ^{[ 21 ]}

منذ عام ٢٠١٧، تستضيف مؤسسة لينكس كلاً من مشروع Notary ومشروع TUF ضمن مؤسسة الحوسبة السحابية الأصلية (CNCF). ^{[ ٣٣ ] [ ٣٤ ]} ولا يزال كابوس يعمل مع المشروع كمسؤول عن بناء التوافق. في ديسمبر ٢٠١٩، مُنح مشروع TUF صفة "الخريج" داخل المؤسسة، مما يدل على استيفائه سلسلة من الخطوات اللازمة لنقل المشروع إلى أعلى مستوى من النضج في CNCF. ^{[ ٣٥ ]} وشملت هذه الخطوات إكمال تدقيق أمني مستقل من طرف ثالث، واعتماد مدونة قواعد السلوك الخاصة بـ CNCF، وتحديد عملية حوكمة المشروع وعملية الالتزام بشكل واضح. وبذلك، أصبح TUF أول مشروع أمني وأول مشروع يقوده باحث أكاديمي يتخرج من CNCF. ^{[ ٣٦ ]}

نظرًا لتصميمها الذي يسهل التكيف معه، تم تطوير نسخ من TUF بلغات برمجة متعددة. وقد تم تنفيذها بشكل مستقل بلغة Go بواسطة Flynn، وهي منصة مفتوحة المصدر كخدمة (PaaS) لتشغيل التطبيقات في بيئات الإنتاج. ^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]} كما تم تطوير تطبيقات لـ TUF بلغات Haskell، ^{[ 40 ]} وRuby، ^{[ 41 ]} و Rust . ^{[ 42 ]} وقد طورت Amazon Web Services Labs نسخة من TUF بلغة Rust تُسمى Tough ^{[ 43 ]} لاستخدامها مع منصات الحوسبة السحابية عند الطلب وواجهات برمجة التطبيقات (APIs). كما قامت Google بتطبيق نسخة من TUF لتأمين نظام التشغيل مفتوح المصدر الخاص بها، Fuchsia. ^{[ 22 ]}

في عام 2017، تم اختيار نسخة معدلة من هذه التقنية تسمى Uptane ، والمصممة لحماية وحدات الحوسبة في السيارات، كواحدة من أفضل الاختراعات الأمنية لعام 2017 من قبل مجلة Popular Science . ^{[ 44 ]}

• موقع TUF الإلكتروني
• مستودع TUF: إطار عمل لتأمين أنظمة تحديث البرامج