La tecnología para convertir todo el código C a Rust (TRACTOR)

• Traducir C a Rust (TRACTOR)

  • Dr. Dan Wallach
  • Tras más de 20 años de esfuerzos por resolver los problemas de seguridad de memoria en C y C++, la comunidad de ingeniería de software ha llegado a una conclusión
  • No basta con depender solo de herramientas de detección de errores
  • Se prefiere usar lenguajes de programación "seguros" que puedan rechazar programas inseguros en tiempo de compilación
  • El programa TRACTOR tiene como objetivo traducir automáticamente código C existente a Rust
  • La meta es alcanzar la misma calidad y estilo que el trabajo escrito por desarrolladores expertos en Rust, eliminando las vulnerabilidades de seguridad de memoria presentes en programas C
  • Este programa podría incluir una nueva combinación de análisis estático, análisis dinámico y técnicas de aprendizaje automático como los modelos de lenguaje grandes
  • Puede encontrarse información adicional en el aviso especial de TRACTOR en SAM.Gov

• Logros principales de DARPA

  • Revolución del sigilo

    • En las primeras investigaciones de DARPA sobre tecnología furtiva, Have Blue, prototipo del F-117A, voló con éxito por primera vez en 1977
    • El éxito del programa F-117A marcó el inicio de la revolución del sigilo, que aportó enormes beneficios a la seguridad nacional

  • Navegación en la palma de la mano

    • Los primeros receptores GPS eran dispositivos grandes y pesados
    • En 1983, DARPA trabajó para miniaturizarlos, impulsando una adopción mucho más amplia de la funcionalidad GPS

  • Abriendo el camino al internet moderno

    • La investigación de ARPA desempeñó un papel clave en el inicio de la revolución de la información
    • Desarrolló las bases conceptuales de ARPANET e inventó protocolos digitales que llevaron al nacimiento de internet

• Resumen de GN⁺

  • El programa TRACTOR es un intento importante de resolver problemas de seguridad de memoria mediante la traducción automática de código C existente a Rust
  • La investigación de DARPA ha contribuido enormemente al desarrollo de la tecnología moderna, incluida la tecnología furtiva, la miniaturización del GPS y el nacimiento de internet
  • Este artículo puede ser útil para ingenieros de software y personas interesadas en la historia de la tecnología
  • Proyectos con funciones similares incluyen Checked C de Microsoft y el lenguaje Carbon de Google

[GN⁺]

Opiniones en Hacker News

• El Rust escrito por programadores experimentados es muy distinto de C, y la mayor parte del código interesante está escrita en C++

  • Determinar estáticamente toda la vida útil de las asignaciones de un programa en C es un problema muy difícil
  • Los programas en C/C++ pueden vincular la vida útil de las asignaciones a eventos como un clic del usuario
  • Si el programa que se intenta analizar tiene errores, la vida útil podría no tener sentido
  • La investigación previa asume que el código analizado es correcto

• Es interesante que esta propuesta se haya hecho pública

  • Se intenta moderar las expectativas sobre la viabilidad de la traducción automática
  • El código fuente en C contiene menos información que el código fuente en Rust
  • Es imposible generar la información faltante
  • Inferirla correctamente requiere juicio, y eso puede producir errores
  • El proyecto podría tener cierto grado de éxito, pero debe abordarse con cautela
  • Espero que un proyecto del gobierno no se interprete como una condena total de C ni como un elogio total de Rust

• No me gusta la mentalidad de "reescribir el mundo en Rust"

  • La traducción mecánica no es buena si se quiere portar un proyecto a un lenguaje o plataforma nuevos
  • Hay que invertir tiempo en planear una mejor arquitectura y diseñar el sistema de software
  • Si se decidió usar Rust, entonces hay que escribirlo en Rust
  • Es mejor actualizar C a un C moderno y usar model checkers para verificar la seguridad de memoria, recursos y aritmética de enteros

• Mucha gente está leyendo este proyecto como una exigencia de traducir código C y C++ a Rust

  • C y C++ son inherentemente inseguros
  • Se debería traducir o escribir tanto código como sea posible en lenguajes seguros
  • Apoyo el software que traduce código C existente a Rust
  • El objetivo no es un consenso para reescribir el mundo en Rust, sino migrar hacia lenguajes seguros

• Hay problemas para mantener una base de código traducida

  • Se necesita una base de código escrita en C y un equipo de ingenieros en C capaz de mantenerla
  • Una base de código en Rust traducida automáticamente puede ser más difícil de leer y entender que el original
  • Se necesita un equipo de ingenieros en Rust
  • Si ya se cuenta con ingenieros en Rust, es mejor reescribir manualmente el código

• Un programa que haga el porting automático tendría que incluir todas las capacidades necesarias para hacer seguro el código C

  • Si Rust no tiene errores de memoria y pudiera traducir C automáticamente, entonces podría corregir automáticamente todos los errores de memoria
  • Eso, por lo general, es imposible

• Sería mejor contratar primero a los ingenieros talentosos que fueron despedidos de Mozilla para que sigan trabajando en el propio lenguaje

  • El procesamiento asíncrono todavía no está completamente terminado
  • Hay varios problemas

• Está bien que DARPA impulse este problema

  • Traducir a Rust seguro es muy difícil
  • Hoy existen herramientas para traducir de C a Rust, pero el resultado es difícil de mantener
  • Para hacerlo bien, hay que resolver los problemas del tamaño de los arreglos y del uso no lineal de punteros