La magie du contrôle des flux d’informations : comment protéger vos données secrètes ?

À l’ère du numérique, les particuliers et les entreprises sont confrontés à des risques croissants de fuite de données. Dans le contexte de la théorie de l'information, le flux d'informations fait référence au processus de transfert de données d'une variable x à une autre variable y. Aucun système ne souhaite divulguer des informations confidentielles, ce qui non seulement met en jeu la vie privée des personnes, mais peut également entraîner des pertes importantes pour l’entreprise.

Il existe de nombreuses façons de limiter la divulgation d’informations, telles que les listes de contrôle d’accès, les pare-feu et la technologie de cryptage. Toutefois, bien que ces méthodes limitent dans une certaine mesure la diffusion d’informations, elles ne peuvent garantir que les informations ne seront pas divulguées.

À mesure que la technologie progresse, les méthodes permettant de garantir la sécurité des données ont également considérablement changé. Par exemple, les listes de contrôle d’accès peuvent empêcher l’accès non autorisé aux fichiers, mais elles ne peuvent pas contrôler ce qui arrive aux données une fois qu’elles sont utilisées. De même, bien que la technologie de cryptage puisse transmettre des informations de manière privée via un canal non sécurisé, la confidentialité des données sera menacée une fois celles-ci décryptées. Il devient donc particulièrement important de comprendre le contrôle du flux d’informations.

Flux explicites et messages annexes

Les flux d’informations peuvent être grossièrement divisés en deux catégories : les flux explicites et les flux de contournement. Un flux explicite se produit lorsqu'un secret est divulgué explicitement dans une variable observable publiquement, par exemple :

var l, h; l := h;

D’autre part, les flux secondaires exploitent certaines caractéristiques telles que le temps d’exécution ou la consommation d’énergie pour divulguer des informations. Par exemple, dans une condition, si h est vrai, un travail fastidieux sera effectué, ce qui permet à un attaquant de déduire h en fonction du temps pris par le programme . La valeur de .

Le flux d’informations implicites fait également partie du flux de contournement. Alors que le flux de contrôle d'un programme est basé sur des données privées, les variables publiques peuvent impliquer des informations secrètes.

Politique de non-ingérence

La non-interférence est une politique qui souligne qu’un attaquant ne devrait pas être en mesure de faire la distinction entre deux calculs en fonction de leur sortie s’ils ne diffèrent que par leurs entrées secrètes. Néanmoins, cette politique est trop restrictive pour être appliquée dans les procédures réelles.

Par exemple, un programme de vérification de mot de passe peut avoir besoin de révéler certaines informations secrètes lorsque cela est nécessaire, à savoir si le mot de passe saisi est correct. Cela permet à un attaquant d'obtenir des informations utiles même lorsque le programme rejette le mot de passe, par exemple lorsque le mot de passe saisi n'était pas valide.

Mécanisme de contrôle du flux d'informations

Les mécanismes de contrôle du flux d’informations sont conçus pour appliquer les politiques de flux d’informations. Pour atteindre cet objectif, plusieurs méthodes ont été proposées pour mettre en œuvre des stratégies de flux d’informations. Les mécanismes d’exécution peuvent étiqueter les données au niveau du système d’exploitation et du langage de programmation, tandis que l’analyse statique du programme garantit que le flux d’informations dans le programme suit les politiques correspondantes.

Cependant, les techniques d’analyse dynamique ne peuvent pas observer tous les chemins d’exécution et ne peuvent donc pas garantir à la fois la robustesse et la précision. Pour garantir qu’elles n’interfèrent pas avec l’application des politiques, ces techniques nécessitent souvent d’arrêter l’exécution qui pourrait potentiellement divulguer des informations sensibles, ou d’ignorer les mises à jour qui pourraient divulguer des informations.

Système de type sécurisé

Un système de type sûr ajoute un élément important aux langages de programmation, permettant à chaque expression de porter une étiquette de sécurité en plus d'avoir un type (tel que booléen ou entier). L’avantage de cette méthode est que, grâce à la vérification des types, si le programme réussit la vérification, il peut garantir que la politique de flux est respectée, évitant ainsi un flux d’informations inapproprié.

Par exemple, si une variable est marquée comme étant de type haute sécurité, la variable ne doit pas modifier une variable de type faible sécurité, protégeant ainsi les informations confidentielles contre toute fuite.

Traitement de déclassification

Dans les applications du monde réel, la rigueur de la politique de non-interférence la rend impraticable. Par conséquent, de nombreux systèmes permettant la diffusion d’informations ont été proposés pour atteindre l’objectif de diffusion contrôlée. Ces programmes sont également connus sous le nom de déclassification de l’information. Une déclassification robuste doit garantir qu’un attaquant actif ne peut pas manipuler le système pour accéder à des secrets au-delà de ce qu’un attaquant passif connaît.

Résumé

Le contrôle du flux d’informations devient de plus en plus important dans la programmation moderne et la protection des données. Cependant, la manière de garantir efficacement la sécurité des données dans les applications pratiques reste un défi qui doit être relevé. Êtes-vous prêt à faire face à ces menaces potentielles ?

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