微軟正在研發(fā)基于Rust新的安全編程語言

（文章來源：InfoQ）

為提高 Windows 10 的安全性，微軟研究人員 Matthew Parkinson 在本周的一次演講中披露：微軟正基于 Rust 開發(fā)新的安全編程語言。這個項目，被微軟稱為“Verona"。Verona 項目主要目的是通過使用 Rust 開發(fā) Windows 底層組件，從而讓 Windows 10 變得更安全。據(jù)微軟透露，它們通過集成 Rust 和 C/C++ 來移除 Windows 中不安全的代碼，這種嘗試達(dá)到了目標(biāo)。

眾所周知，在每個月的第二個禮拜，微軟都會發(fā)布修復(fù) Windows 漏洞的安全補丁。而微軟最近透露，近年來發(fā)現(xiàn)的大部分 bug 都與內(nèi)存安全有關(guān)，所以它們想看看是否可以使用 Rust 來解決這些問題。在編程語言中，“內(nèi)存安全”是指保護內(nèi)存空間不受惡意程序利用。微軟的 Verona 項目旨在防止這類攻擊發(fā)生。雖然 Verona 項目最初可能只是一種嘗試，但微軟已經(jīng)取得很大的進展。

Matthew Parkinson 是微軟主攻托管編程語言內(nèi)存管理的研究員。在最近的一次演講中，他分享了微軟在解決內(nèi)存問題方面做了哪些工作。本次演講中，Parkinson 提到了 IE 和 Edge 的 MemGC （Memory Garbage Collector，內(nèi)存垃圾回收器）。

MemGC(Memory Garbage Collector)：內(nèi)存垃圾收集器，是 Edge 的內(nèi)存管理機制，由 IE11 的 Memory Protector 改進而來，首次在 EdgeHTML 和 MSHTML 中使用。Edge 使用 MemGC 來管理 DOM 和 DOM 支持的對象，其采用標(biāo)記清除 (Mark-Sweep) 算法對垃圾進行回收, 能夠阻止部分 UAF 漏洞。MemGC 解決了與標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器 DOM 相關(guān)的漏洞，給谷歌 Zero 項目的黑客們留下了深刻的印象。

Parkinson 說：“我們?yōu)?DOM 開發(fā)了一個垃圾回收器。在 IE 中，內(nèi)存的‘釋放后使用’（use-after-free）是人們利用 DOM 引擎內(nèi)存管理機制的常見方式。然后，微軟開發(fā)了 MemGC，作為 DOM 的守護垃圾回收器。它幾乎專治這種類型的漏洞，基本上把這類攻擊杜絕掉了?！倍④浺鉀Q的另一類 bug 與未初始化的內(nèi)存有關(guān)。

Parkinson 深入探討了一個可能會引起消費者共鳴的問題：“如何才能打造出在未來最安全的產(chǎn)品？我們?nèi)匀灰幚磉z留問題，不能把現(xiàn)有的東西全部都扔掉，但可以在一個更安全的系統(tǒng)中重建一些東西。”Parkinson 說微軟正在使用 Rust 重寫一些組件，他的演講主要集中在語言的設(shè)計和隔離能力上?！叭绻覀兿胍綦x能力，把遺留代碼隔離起來，不讓攻擊者的攻擊代碼冒頭，那么應(yīng)該怎樣設(shè)計這門語言？”

于是，Verona 項目誕生。微軟宣稱這門語言面向的是“安全的基礎(chǔ)設(shè)施編程”，Verona 項目很“快”會開源。據(jù)悉，這個項目得到了 C#項目經(jīng)理 Mads Torgensen 和微軟劍橋研究院工程師 Juliana Franco 的支持。微軟面臨的挑戰(zhàn)是要覆蓋“應(yīng)用程序圖譜”，從用于桌面應(yīng)用程序的 C#，到用于 Exchange、ASP.NET、Azure 和設(shè)備驅(qū)動程序的 C 和 C#，再到深度的 Windows 組件，如內(nèi)存管理、啟動加載器和 Windows 內(nèi)核硬件抽象層（HAL）。

要做好內(nèi)存管理很難。如果存在任意的并發(fā)沖突，要保證臨時內(nèi)存安全就非常困難。在 C++ 里，程序員獲取指針，指針是基于對象的，并且基本上是一個對象一個指針。但我認(rèn)為的數(shù)據(jù)和語法不應(yīng)該是這樣的，我所認(rèn)為的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是對象的集合，集合有它自己的生命周期”?！矮@得一組對象的所有權(quán)，非常接近使用者的抽象層級，這樣就可以在安全區(qū)里構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?！彼f。
（責(zé)任編輯：fqj）