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Le saviez-vous ? Le berceau d'ASLR était en fait Linux en 2001 ! Quelle est l'histoire derrière tout cela ?
Dans le monde de la sécurité de l’information, il existe d’innombrables méthodes pour prévenir les attaques réseau, parmi lesquelles la technologie ASLR (Address Space Layout Randomization) a attiré beaucoup d’attention en raison de son efficacité. L'objectif principal d'ASLR est d'empêcher les attaquants malveillants d'exploiter avec succès les vulnérabilités de corruption de mémoire et d'augmenter la difficulté des attaques en disposant de manière aléatoire des zones de données critiques. Cependant, ce que l’on sait moins, c’est que le concept d’ASLR et sa mise en œuvre initiale sont nés dans les systèmes Linux en 2001. Cet article se penchera sur l'histoire de l'ASLR et son impact important sur la protection de la sécurité des systèmes d'exploitation modernes.
ASLR empêche les attaquants de rediriger de manière fiable l'exécution du code en mélangeant les emplacements de l'espace d'adressage des exécutables, des piles, des tas et des bibliothèques.
ASLR est apparu pour la première fois dans la communauté Linux et a été inclus dans le projet PaX. Le projet a publié pour la première fois la conception et la mise en œuvre d'ASLR en juillet 2001. L’émergence de cette technologie vise à fournir un moyen de protection de sécurité plus efficace. En 2003, OpenBSD est devenu le premier système d'exploitation grand public à prendre en charge ASLR par défaut, et il a été introduit sur les systèmes Linux en 2005. Ces améliorations jettent les bases de la prévention de divers types d’attaques de sécurité.
La technologie ASLR revêt une grande importance en matière de sécurité. En augmentant le caractère aléatoire des adresses, l’ASLR rend plus difficile pour les attaquants de deviner l’adresse cible d’une attaque. Par exemple, un attaquant souhaitant effectuer une attaque de bibliothèque back-to-C doit trouver exactement le code à exécuter. De même, lorsqu’un attaquant tente d’exécuter le shellcode injecté, il doit d’abord trouver l’emplacement de la pile. Par conséquent, à mesure que l’incertitude sur l’adresse mémoire associée augmente, la probabilité de succès de l’attaquant diminue considérablement.
À mesure que la marge de randomisation augmente, la sécurité s'améliore car les chances qu'un attaquant devine des zones disposées de manière aléatoire sont considérablement réduites.
L’efficacité de l’ASLR réside dans le fait que son processus de randomisation repose sur un mécanisme de prédiction à faible probabilité. Lorsque la randomisation implique davantage de zones de mémoire virtuelle, l'entropie des décalages aléatoires est plus élevée, ce qui renforce encore la sécurité. Cependant, cela oblige également les développeurs à considérer quand et dans quels types de domaines mettre en œuvre la randomisation pendant la conception. Cela signifie que sur un système qui implémente efficacement ASLR, tous les emplacements qu'un attaquant doit deviner doivent être exactement corrects.
De plus, ASLR n’est pas infaillible. Les recherches montrent que les méthodes d’attaque contre l’ASLR, notamment l’obtention de localisations aléatoires via une fuite d’informations, réduisent considérablement l’effet protecteur de cette technologie. En fait, de nombreux systèmes sont aujourd’hui exploités par des attaquants en raison de fuites d’informations. Cela a également été vérifié dans une étude de 2024, qui comparait les effets de la mise en œuvre de l'ASLR sur les principales plates-formes de bureau, notamment Linux, macOS et Windows, et révélait que l'effet de randomisation de nombreux systèmes n'était pas idéal.
Des recherches montrent qu'à partir de 2024, les systèmes Linux offriront une protection relative, tandis que d'autres effets de randomisation tels que Windows et macOS seront nettement insuffisants.
Avec les progrès de la technologie et l’évolution des méthodes d’attaque, la mise en œuvre et l’efficacité de l’ASLR sont constamment remises en question. Dans le noyau Linux, ASLR est confronté à de plus grands défis avec le lancement de la version 5.18, qui a un impact négatif sur les implémentations 32 bits et 64 bits. En particulier avec les ajustements du système, des changements tels que le retour d'adresses alignées pour les fichiers de plus de 2 Mio réduiront l'entropie de la randomisation, permettant ainsi aux attaquants de mener plus facilement des attaques efficaces. De plus, si les attaquants parviennent à exploiter les vulnérabilités du système pour réduire l’entropie, leur taux de réussite sera considérablement augmenté.
Cependant, le développement de l’ASLR ne s’arrête pas là. Dans un effort d’amélioration continue de la sécurité, les principaux systèmes d’exploitation continuent de les itérer et de les optimiser. Par exemple, les systèmes d'exploitation mobiles tels qu'Android et iOS renforcent constamment la mise en œuvre de l'ASLR. Grâce à des améliorations continues dans le processus, il est encore possible de garantir davantage la sécurité du système à l'avenir.
À mesure que la technologie progresse et que les exigences de sécurité augmentent, comment l’ASLR va-t-elle évoluer pour s’adapter à l’évolution de l’environnement d’attaque et véritablement protéger la sécurité des données des utilisateurs ?
