تدقيق تبعيات التشفير واختيارها

تُعد مكتبة التشفير التي تختارونها أحد أكثر قرارات الأمان تأثيرًا في المشروع. فحتى المطورون ذوو النوايا الحسنة قد ينتجون أنظمة غير آمنة عند استخدام مكتبة رديئة. وعلى العكس، تجعل المكتبة المصممة جيدًا ارتكاب الأخطاء الكارثية أمرًا صعبًا. ينبغي أن تكون عملية الاختيار منهجية، وأن تقيّم السجل الأمني وتصميم الواجهة وحالة الصيانة وملاءمة المكتبة للغرض.

من أول الأسئلة التي ينبغي طرحها بشأن أي مكتبة تشفير: متى خضعت لآخر تدقيق مستقل، وما الذي شمله ذلك التدقيق؟ فالتدقيق الذي أُجري قبل خمس سنوات على الإصدار 1.0 يوفر ضمانًا أقل للإصدار 3.0 المستخدم اليوم. ابحثوا عن عمليات تدقيق أجرتها شركات أمنية موثوقة، مثل NCC Group وTrail of Bits وQuarkslab وCure53، وتشمل الوظائف المحددة التي تخططون لاستخدامها. تنشر بعض المكتبات تقارير التدقيق علنًا، أما غياب أي تدقيق فهو عامل خطر مهم.

راجعوا سجل CVE الخاص بالمكتبة في NVD (قاعدة بيانات الثغرات الوطنية). وانظروا إلى عدد CVE الموجودة، وتصنيفات شدتها، وفئات الثغرات التي تمثلها، مثل أخطاء المنطق أو تلف الذاكرة أو نقاط ضعف الخوارزميات، وسرعة إصدار المشرفين للتصحيحات. فالمكتبة التي تظهر فيها CVE أحيانًا ويجري إصلاحها بسرعة تدل على صيانة مستجيبة. أما المكتبة التي تحتوي على كثير من CVE عالية الخطورة أو تتأخر في إصدار التصحيحات فهي علامة تحذير قوية.

تُعد مكتبات التشفير غير المصانة خطيرة. تحققوا من تاريخ آخر commit، وتواتر الإصدارات، وما إذا كانت الاستشارات الأمنية تُعالَج. فقد تحتوي مكتبة كان آخر commit لها قبل ثلاث سنوات على ثغرات معروفة لن تُصلح أبدًا. كما يهم حجم المجتمع لاتساع نطاق المراجعة؛ فالمكتبات واسعة الاستخدام تخضع لتدقيق أكبر من الباحثين الأمنيين مقارنة بالمشروعات المتخصصة محدودة الانتشار.

يكون نطاق الواجهة الأصغر والأكثر حسمًا أفضل من ناحية الأمان. فالمكتبات التي تعرض خيارات كثيرة للخوارزميات ومقابض متعددة للتهيئة تتيح فرصًا أكبر لسوء الضبط. قارنوا بين libsodium، التي توفر دالة واحدة لكل حالة استخدام وتستخدم خوارزمية ثابتة، وOpenSSL EVP، الذي يتطلب اختيار الشيفرة ونمط التشغيل وحجم المفتاح والحشو ومعالجة IV كلٌّ على حدة. وكلما زادت صعوبة استخدام المكتبة بطريقة خاطئة، كانت أفضل للمشروعات التي تضع الأمان في مقدمة أولوياتها.

بالنسبة إلى العمليات التي تتعامل مع بيانات سرية، مثل مقارنة المفاتيح وفك التشفير والتحقق من التوقيعات، يجب أن تستخدم عملية التنفيذ خوارزميات بزمن ثابت لا تتفرع ولا تصل إلى الذاكرة بناءً على القيم السرية. تحققوا من أن توثيق المكتبة يذكر صراحةً ضمانات الزمن الثابت للعمليات الحساسة، أو من أن الشيفرة المصدرية تستخدم دوال مقارنة معتمدة بزمن ثابت. فالمكتبات التي لا توفر هذا الضمان تكون عرضة لهجمات القنوات الجانبية للتوقيت.

ينبغي أن تدعم مكتبة التشفير الجيدة الخوارزميات الحديثة، وأن تخطط لإهمال الخوارزميات القديمة. ويجب أن توفر ChaCha20-Poly1305 أو AES-256-GCM للتشفير، وEd25519 أو ECDSA P-256 للتوقيعات، وX25519 لتبادل المفاتيح، وArgon2id لتجزئة كلمات المرور. والمكتبات التي لا توفر إلا خوارزميات قديمة مثل DES وRC4 وMD5 وSHA-1 لا تصلح لعمليات النشر الجديدة، بصرف النظر عن خصائصها الأخرى.

قيّموا التبعيات الانتقالية: ما المكتبات التي تعتمد عليها مكتبة التشفير، وما مستوى أمانها؟ فالمكتبة التي لا تعتمد على تبعيات خارجية، مثل libsodium، تحمل أقل قدر من مخاطر سلسلة التوريد. أما المكتبة التي تعتمد على عشرات حزم npm، لكل منها تبعياتها الخاصة، فلها سطح هجوم كبير مصدره سلسلة التوريد. تحققوا مما إذا كانت المكتبة تستخدم عمليات بناء قابلة لإعادة الإنتاج، بحيث يمكن التحقق من تطابق الملف الثنائي الموزع مع الشيفرة المصدرية.

غالبًا ما تتطلب القطاعات الخاضعة للتنظيم، مثل الرعاية الصحية والتمويل والجهات الحكومية، وحدات تشفير معتمدة وفق FIPS 140-2 أو FIPS 140-3. ويُعد اعتماد FIPS مكلفًا ويستغرق وقتًا طويلًا، لذلك لا يتوفر إلا لعدد محدود من المكتبات. فـ OpenSSL مع موفر FIPS الخاص به، وBoringCrypto المستخدم في Go's crypto/tls، وبعض مكتبات HSM، حاصلة على اعتماد FIPS. وإذا كان النشر يتطلب الامتثال لمعيار FIPS، فإن هذا الشرط يضيّق نطاق خيارات المكتبة بدرجة كبيرة.

غالبًا ما تمتلك وحدات أمان الأجهزة (HSM) وخدمات KMS السحابية واجهات برمجية مملوكة لتنفيذ عمليات المفاتيح. ويؤدي الربط الوثيق لتطبيقكم بـ AWS KMS أو بمورّد محدد لوحدات HSM إلى خطر الارتهان للمورّد. قيّموا ما إذا كانت المكتبة توفر طبقات تجريد، مثل تكامل KMS في Tink، تتيح تبديل الموفّرين. وخذوا في الاعتبار أيضًا أن توقف مورّد HSM عن الدعم أو رفعه الأسعار قد يجعل تكاليف الترحيل كبيرة.

أهم قاعدة عند اختيار تبعية تشفيرية هي استخدام مكتبات معروفة وواسعة الانتشار تطبق معايير راسخة، وعدم تطبيق البدائيات التشفيرية بأنفسكم مطلقًا. فبغض النظر عن مدى فهمكم للنظرية، يُعد تطبيق AES أو RSA أو عمليات المنحنيات الإهليلجية أو التشفير الموثق بطريقة صحيحة في شيفرة الإنتاج أمرًا بالغ الصعوبة، ونادرًا ما يستحق المخاطرة مقارنة باستخدام مكتبة مجرّبة.

ما العامل الأهم عند تقييم مكتبة تشفير لمشروع جديد؟

قائمة التحقق لاختيار المكتبة: تحققوا من نطاق وتقرير أحدث تدقيق مستقل، وراجعوا سجل CVE ووقت الاستجابة لإصدار التصحيحات، وتأكدوا من الصيانة النشطة ومشاركة المجتمع، وفضّلوا نطاقات الواجهات الأصغر التي تقاوم إساءة الاستخدام، وتأكدوا من ضمانات الزمن الثابت للعمليات الحساسة، واحرصوا على دعم الخوارزميات الحديثة، وقيّموا تبعيات سلسلة التوريد، وتحققوا من اعتماد FIPS إذا كان المجال خاضعًا للتنظيم، وخذوا في الاعتبار خطر الارتهان لمورّد KMS، واستخدموا دائمًا مكتبات راسخة بدلًا من تطبيق البدائيات بأنفسكم.