في عصر تشكل فيه الثغرات الأمنية للبرامج تهديدًا كبيرًا، تتقدم DeepMind بحل رائد: CodeMender. تم تصميم هذا الوكيل المدعوم بالذكاء الاصطناعي لأتمتة عملية تحديد وإصلاح ومنع العيوب الأمنية في التعليمات البرمجية، مما يعد بتعزيز أمان البرامج بشكل كبير للمطورين والقائمين على الصيانة. من خلال الجمع بين التصحيح التفاعلي وإعادة كتابة التعليمات البرمجية الاستباقية، يهدف CodeMender ليس فقط إلى معالجة الثغرات الأمنية الحالية ولكن أيضًا إلى التخلص من فئات كاملة من المخاطر الأمنية.
الوظائف الأساسية لـ CodeMender
يستفيد CodeMender من قدرات التفكير المتقدمة لنماذج Gemini Deep Think ليعمل كوكيل مستقل قادر على تصحيح الأخطاء وحل الثغرات الأمنية المعقدة. تعتمد فعاليته على عدة عناصر رئيسية:
- أدوات الاستدلال: يستخدم CodeMender أدوات قوية لتحليل التعليمات البرمجية بشكل شامل قبل تنفيذ أي تغييرات. يضمن ذلك أن الإصلاحات المقترحة مستنيرة وموجهة بشكل جيد.
- التحقق التلقائي: لمنع حالات التراجع وضمان الدقة، يتحقق CodeMender تلقائيًا من جميع تغييرات التعليمات البرمجية عبر أبعاد متعددة. تضمن عملية الاختبار الصارمة هذه تصحيحات عالية الجودة.
- الإشراف البشري: على الرغم من أنه تلقائي، إلا أن CodeMender يعطي الأولوية للموثوقية. تتم حاليًا مراجعة جميع التصحيحات التي تم إنشاؤها بواسطة باحثين بشريين قبل إرسالها إلى مشاريع مفتوحة المصدر.
التقنيات والأدوات المتقدمة
لتعزيز قدرة CodeMender على الاستدلال حول التعليمات البرمجية والتحقق من صحة التغييرات، طورت DeepMind تقنيات وأدوات جديدة، بما في ذلك:
- تحليل البرنامج المتقدم: يتضمن ذلك التحليل الثابت والتحليل الديناميكي والاختبار التفاضلي والبحث عن الأخطاء وحلول SMT لفحص أنماط التعليمات البرمجية وتدفق التحكم وتدفق البيانات. يتيح ذلك لـ CodeMender تحديد الأسباب الجذرية للعيوب الأمنية ونقاط الضعف المعمارية بشكل أكثر فعالية.
- أنظمة متعددة الوكلاء: يتم استخدام وكلاء متخصصين لمعالجة جوانب محددة من مشكلة معينة. على سبيل المثال، تقوم أداة نقدية تعتمد على نموذج لغة كبير بإبراز الاختلافات بين التعليمات البرمجية الأصلية والمعدلة، والتحقق من أن التغييرات المقترحة لا تدخل في حالات التراجع والسماح بالتصحيح الذاتي حسب الحاجة.
تطبيقات وأمثلة واقعية
يقدم منشور المدونة أمثلة مقنعة لـ CodeMender قيد التشغيل:
- تحديد الأسباب الجذرية: نجح CodeMender في تحديد السبب الجذري لثغرة تجاوز سعة المخزن المؤقت للكومة، والتي تم حجبها بسبب مشكلة إدارة مكدس غير صحيحة أثناء تحليل XML.
- إنشاء تصحيحات غير تافهة: تمكن الوكيل من ابتكار تصحيح معقد عالج مشكلة في عمر الكائن، وتعديل نظام مخصص لإنشاء تعليمات برمجية C داخل المشروع.
- إعادة كتابة التعليمات البرمجية الاستباقية: قام CodeMender بشكل استباقي بتطبيق تعليقات توضيحية
-fbounds-safety على مكتبة ضغط الصور libwebp. هذا يخفف بشكل فعال من تجاوز سعة المخزن المؤقت ونقاط الضعف التي يمكن استغلالها لتنفيذ تعليمات برمجية عشوائية.
- التصحيح التلقائي للأخطاء: يوضح الوكيل القدرة على التعافي من أخطاء التحويل البرمجي وفشل الاختبار الناتج عن تعليقاته التوضيحية، مما يسلط الضوء على قدرته على التكيف والمرونة.
نحو برنامج آمن للجميع
تتبنى DeepMind نهجًا حذرًا، مع إعطاء الأولوية للموثوقية والجودة. حاليًا، تتم مراجعة جميع التصحيحات التي تم إنشاؤها بواسطة CodeMender بواسطة باحثين بشريين قبل الإرسال. النتائج الأولية واعدة، حيث تم بالفعل تحميل 72 إصلاحًا أمنيًا إلى مشاريع مفتوحة المصدر. تخطط DeepMind لزيادة نشر CodeMender تدريجيًا وطلب التعليقات من مجتمع المصادر المفتوحة. الهدف النهائي هو إصدار CodeMender كأداة يمكن لمطوري البرامج استخدامها لتعزيز أمان قواعد التعليمات البرمجية الخاصة بهم. سيتم نشر الأوراق والتقارير الفنية التي توضح التقنيات والنتائج بالتفصيل في الأشهر المقبلة.
في الختام، يمثل CodeMender تقدمًا كبيرًا في أمان التعليمات البرمجية المدفوعة بالذكاء الاصطناعي. من خلال أتمتة تحديد الثغرات الأمنية وحلها، يتمتع CodeMender بالقدرة على إحداث ثورة في عملية تطوير البرامج، مما يجعل البرامج أكثر أمانًا للجميع.
المصدر: DeepMind
In an era where software vulnerabilities pose a significant threat, DeepMind is stepping up with a groundbreaking solution: CodeMender. This AI-powered agent is designed to automate the process of identifying, fixing, and preventing security flaws in code, promising to significantly enhance software security for developers and maintainers. By combining reactive patching with proactive code rewriting, CodeMender aims to not only address existing vulnerabilities but also eliminate entire classes of security risks.
The Core Functionality of CodeMender
CodeMender leverages the advanced reasoning capabilities of Gemini Deep Think models to operate as an autonomous agent capable of debugging and resolving complex vulnerabilities. Its effectiveness hinges on several key elements:
- Reasoning Tools: CodeMender uses robust tools to analyze code comprehensively before implementing any changes. This ensures that proposed fixes are well-informed and targeted.
- Automatic Validation: To prevent regressions and ensure correctness, CodeMender automatically validates all code changes across multiple dimensions. This rigorous testing process ensures high-quality patches.
- Human Oversight: While automated, CodeMender prioritizes reliability. All generated patches are currently reviewed by human researchers before being submitted to open-source projects.
To enhance CodeMender’s ability to reason about code and validate changes, DeepMind has developed new techniques and tools, including:
- Advanced Program Analysis: This involves static analysis, dynamic analysis, differential testing, fuzzing, and SMT solvers to scrutinize code patterns, control flow, and data flow. This allows CodeMender to identify the root causes of security flaws and architectural weaknesses more effectively.
- Multi-Agent Systems: Specialized agents are employed to address specific aspects of a given problem. For example, a large language model-based critique tool highlights differences between the original and modified code, verifying that proposed changes don’t introduce regressions and allowing for self-correction as needed.
Real-World Applications and Examples
The blog post provides compelling examples of CodeMender in action:
- Identifying Root Causes: CodeMender successfully pinpointed the root cause of a heap buffer overflow vulnerability, which was masked by an incorrect stack management issue during XML parsing.
- Creating Non-Trivial Patches: The agent was able to devise a complex patch that addressed an object lifetime issue, modifying a custom system for generating C code within the project.
- Proactive Code Rewriting: CodeMender proactively applied
-fbounds-safety annotations to the libwebp image compression library. This effectively mitigates buffer overflow and underflow vulnerabilities that could be exploited to execute arbitrary code.
- Automatic Correction of Errors: The agent demonstrates the ability to recover from compilation errors and test failures arising from its own annotations, highlighting its adaptability and robustness.
Towards Secure Software for All
DeepMind is adopting a cautious approach, prioritizing reliability and quality. Currently, all patches generated by CodeMender are reviewed by human researchers before submission. The initial results are promising, with 72 security fixes already upstreamed to open-source projects. DeepMind plans to gradually ramp up the deployment of CodeMender and solicit feedback from the open-source community. The ultimate goal is to release CodeMender as a tool that software developers can use to enhance the security of their codebases. Technical papers and reports detailing the techniques and results will be published in the coming months.
In conclusion, CodeMender represents a significant advancement in AI-driven code security. By automating the identification and resolution of vulnerabilities, CodeMender has the potential to revolutionize the software development process, making software more secure for everyone.
Source: DeepMind
جاري تحميل التعليقات...