A Lightweight Type System with Uniqueness and Typestates for the Java Cryptography API
Notice bibliographique
Résumé
Java cryptographic APIs facilitate building secure applications, but not all developers have strong cryptographic knowledge to use these APIs correctly. \nSeveral studies have shown that misuses of those cryptographic APIs may cause significant security vulnerabilities, compromising the integrity of applications and exposing sensitive data. Hence, \nit is an important problem to design methodologies and techniques, which can guide developers in building secure applications with minimum effort, and that are accessible to non-experts in cryptography. \nIn this thesis, we present a methodology that reasons about the correct usage of Java cryptographic APIs with types, specifically targeting to cryptographic applications. \nOur type system combines aliasing control and the abstraction of object states into typestates, allowing users to express a set of user-defined disciplines on the use of cryptographic APIs and invariants on variable usage. More specifically, we employ the typestate automaton to depict typestates within our type system, and we control aliases by applying the principle of uniqueness to sensitive data. \n \n \nWe mainly focus on the usage of initialization vectors. An initialization vector is a binary vector used as the input to initialize the state for the encryption of a plaintext block sequence. Randomization and uniqueness are crucial to an initialization vector. Failing to maintain a unique initialization vector for encryption can compromise confidentiality. Encrypting the same plaintext with the same initialization vector always yields the same ciphertext, thereby simplifying the attacker's task of guessing the cipher pattern. \n \nTo address this problem practically, we implement our approach as a pluggable type system on top of the EISOP Checker Framework. \nTo minimize the cryptographic expertise required by application developers looking to incorporate secure computing concepts into their software, our approach allows cryptographic experts to plug in the protocols into the system. \nIn this setting, developers merely need to provide minimal annotations on sensitive data—requiring little cryptographic knowledge. \n \nWe also evaluated our work by performing experiments over one benchmark and 7 real-world Java projects from Github. We found that 6 out 7 projects have security issues. In summary, we found 12 misuses in initialization vectors.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,009 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,005 |
| Communication savante | 0,008 | 0,012 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,006 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,005 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».