A tecnologia para converter todo código C em Rust (TRACTOR)

• Traduzindo C para Rust (TRACTOR)

  • Dr. Dan Wallach
  • Após mais de 20 anos de esforços para resolver os problemas de segurança de memória em C e C++, a comunidade de engenharia de software chegou a uma conclusão
  • Confiar apenas em ferramentas de detecção de bugs não é suficiente
  • É preferível usar linguagens de programação "seguras" que possam rejeitar programas inseguros em tempo de compilação
  • O programa TRACTOR tem como objetivo traduzir automaticamente código C existente para Rust
  • O objetivo é alcançar a mesma qualidade e estilo de algo escrito por um desenvolvedor Rust experiente, eliminando vulnerabilidades de segurança de memória presentes em programas C
  • Este programa pode incluir uma nova combinação de análise estática, análise dinâmica e técnicas de aprendizado de máquina, como grandes modelos de linguagem
  • Mais informações estão disponíveis no aviso especial do TRACTOR no SAM.Gov

• Principais conquistas da DARPA

  • Revolução stealth

    • No início das pesquisas da DARPA sobre tecnologia stealth, o Have Blue, protótipo do F-117A, voou com sucesso pela primeira vez em 1977
    • O sucesso do programa F-117A marcou o início da revolução stealth, trazendo enormes benefícios para a segurança nacional

  • Navegação na palma da mão

    • Os primeiros receptores GPS eram dispositivos grandes e pesados
    • Em 1983, a DARPA trabalhou para miniaturizá-los, levando a uma adoção muito mais ampla da funcionalidade de GPS

  • Abrindo caminho para a internet moderna

    • As pesquisas da ARPA tiveram papel crucial no início da revolução da informação
    • Desenvolveram a base conceitual da ARPANET e inventaram protocolos digitais, levando ao nascimento da internet

• Resumo do GN⁺

  • O programa TRACTOR é uma tentativa importante de resolver problemas de segurança de memória ao traduzir automaticamente código C existente para Rust
  • As pesquisas da DARPA contribuíram fortemente para o avanço da tecnologia moderna, incluindo tecnologia stealth, miniaturização do GPS e o nascimento da internet
  • Este artigo pode ser útil para engenheiros de software e pessoas interessadas na história da tecnologia
  • Projetos com funcionalidades semelhantes incluem o Checked C da Microsoft e a linguagem Carbon do Google

[GN⁺]

Opiniões no Hacker News

• Rust escrito por programadores experientes é muito diferente de C, e a maior parte do código interessante é escrita em C++

  • Determinar estaticamente o tempo de vida de todas as alocações de um programa em C é um problema muito difícil
  • Programas em C/C++ podem vincular o tempo de vida das alocações a eventos como cliques do usuário
  • Se o programa a ser analisado tiver bugs, o conceito de tempo de vida pode não fazer sentido
  • Pesquisas anteriores assumem que o código analisado está correto

• É interessante que esta proposta tenha sido tornada pública

  • Estão tentando moderar as expectativas sobre a viabilidade da tradução automática
  • O código-fonte em C contém menos informação do que o código-fonte em Rust
  • É impossível gerar a informação que está faltando
  • Inferir corretamente exige julgamento, e isso pode falhar
  • O projeto pode ter algum grau de sucesso, mas deve ser abordado com cautela
  • Espera-se que um projeto do governo não seja interpretado nem como uma condenação total de C nem como um elogio total a Rust

• Não gosto da mentalidade de “reescrever o mundo em Rust”

  • Tradução mecânica não é uma boa forma de portar um projeto para uma nova linguagem ou plataforma
  • É preciso investir tempo em planejar uma arquitetura melhor e projetar o sistema de software
  • Se decidir usar Rust, então deve escrever em Rust
  • É melhor atualizar C para um C moderno e usar model checkers para verificar a segurança de memória, de recursos e da aritmética inteira

• Muitas pessoas estão lendo este projeto como uma exigência para traduzir código C e C++ para Rust

  • C e C++ são inerentemente inseguros
  • Deve-se traduzir ou escrever o máximo possível de código em linguagens seguras
  • Há apoio a software que traduza código C existente para Rust
  • O objetivo não é um consenso de “reescrever o mundo em Rust”, mas sim migrar para linguagens seguras

• Há problemas para manter uma base de código traduzida

  • É necessária uma base de código escrita em C e uma equipe de engenheiros de C capaz de mantê-la
  • Uma base de código Rust traduzida automaticamente pode ser mais difícil de ler e entender do que a original
  • É necessária uma equipe de engenheiros de Rust
  • Se já há engenheiros de Rust, é melhor reescrever o código manualmente

• Um programa que faça port automático precisaria incluir todos os recursos necessários para tornar código C seguro

  • Se Rust não tem bugs de memória e fosse possível traduzir C automaticamente, então seria possível corrigir automaticamente todos os bugs de memória
  • Isso geralmente é impossível

• Seria melhor primeiro contratar os engenheiros talentosos demitidos da Mozilla para que continuem trabalhando na própria linguagem

  • O processamento assíncrono ainda não está totalmente concluído
  • Há vários problemas

• É bom que a DARPA esteja impulsionando esse problema

  • Traduzir para Rust seguro é muito difícil
  • Hoje já existem ferramentas para traduzir de C para Rust, mas os resultados são difíceis de manter
  • Para fazer isso corretamente, é preciso resolver os problemas de tamanho de arrays e do uso não linear de ponteiros