Windows para Desarrolladores (KATAOS)

Windows para Desarrolladores (KATAOS)

KataOS
Un Enfoque en el Aprendizaje Automático
 
 
Seguridad en su Núcleo
 
 
Implementaciones de Referencia: KataOS y Sparrow
 El Futuro de KataOS

KataOs ... ¿ que es?


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Google ha anunciado KataOS, un sistema operativo centrado en la seguridad y los sistemas embebidos que está construido casi enteramente con Rust. No emplea Linux ni Fuchsia, sino el micronúcleo seL4, el cual, según el gigante del buscador, «pone la seguridad al frente y en el centro».

El gigante de Mountain View ha presentado KataOS diciendo que “si no se puede demostrar matemáticamente que los dispositivos que nos rodean mantienen los datos seguros, entonces los datos de identificación personal que recopilan, como imágenes de personas y grabaciones de sus voces, podrían ser accesibles para software malicioso”.

«Desafortunadamente, la seguridad del sistema a menudo se trata como una función de software que se puede agregar a los sistemas existentes o resolver con una pieza adicional de hardware ASIC (Circuito Integrado de Aplicación Específica), esto generalmente no es lo suficientemente bueno». Debido a eso, el departamento de investigación de la compañía se ha puesto manos a la obra, según su versión, para resolver este problema en los dispositivos embebidos que ejecutan aplicaciones de aprendizaje automático.

Como ya hemos dicho, KataOS está construido casi enteramente con Rust, uno de los lenguajes de programación de moda. La tecnología, que nació en las instalaciones de Mozilla y que ahora opera de forma independiente, tiene la aspiración de ser el nuevo referente de la programación a bajo nivel, hasta el extremo que Linux 6.1 tendrá listos los cimientos para su incorporación. El tener la seguridad como uno de sus puntos fuertes es una de las razones de por qué Google ha apostado por él.

El desarrollo del nuevo sistema operativo cuenta con la colaboración de Antmicro para emplear su simulador Renode y los frameworks relacionados. Esto se suma al uso del ya mencionado seL4, un micronúcleo que «está matemáticamente probado como seguro, con confidencialidad, integridad y disponibilidad garantizadas». Con el framework CAmkES de seL4, Google espera «proporcionar componentes de sistema analizables y definidos estáticamente».

Lo que pretende el gigante del buscador con KataOS es proporcionar “una plataforma segura verificable que protege la privacidad del usuario porque es lógicamente imposible que las aplicaciones violen las protecciones de seguridad del hardware incluidas en el kernel, además de que los componentes del sistema son seguros de forma verificable”.

Google ha liberado algunos componentes nucleares del sistema a través de repositorios de GitHub mediante un proyecto llamado Sparrow (Project Sparrow), el cual ha sido definido como la implementación de referencia de KataOS y que combina el propio sistema con una plataforma de hardware segura. A pesar de que está centrado principalmente en RISC-V y OpenTitan, el lanzamiento inicial tendrá como objetivo a plataformas ARM de 64-bit estándares con QEMU como entorno de ejecución.

La compañía de Mountain View ha anunciado que publicará en un futuro todo lo relacionado con KataOS, incluyendo los diseños de software y hardware, con el objetivo de “construir un futuro en el que los sistemas de aprendizaje automático ambientales inteligentes sean siempre confiables”.

Fuente y redacción: segu-info.com.ar

CURIOSIDADES DE KATAOS

KataOS es un nuevo sistema operativo de código abierto diseñado por Google para aplicaciones de aprendizaje automático (ML) en dispositivos embebidos. Su objetivo es proporcionar una plataforma segura y verificable que proteja la privacidad de los usuarios y los datos que recogen los dispositivos inteligentes que nos rodean, como cámaras, micrófonos o sensores.

El gigante de Mountain View presenta este dispositivo, bajo la premisa de que “si no se puede demostrar matemáticamente que los dispositivos que nos rodean mantienen los datos seguros, entonces los datos de identificación personal que recopilan, como imágenes de personas y grabaciones de sus voces, podrían ser accesibles para software malicioso”.

Se basa en el microkernel seL4, que es matemáticamente seguro y garantiza la confidencialidad, la integridad y la disponibilidad de los datos. Además, KataOS está implementado casi en su totalidad en Rust, un lenguaje de programación que elimina clases enteras de errores, como los desbordamientos de búfer o los accesos fuera de rango12.

Es el núcleo principal del Proyecto Sparrow, que combina el nuevo sistema operativo con una plataforma de hardware segura basada en el diseño de silicio de código abierto openTitan, que utiliza el conjunto de instrucciones RISC-V12. El Proyecto Sparrow pretende ser una implementación de referencia para demostrar las posibilidades de KataOS y el hardware seguro para crear sistemas ambientales inteligentes

¿Cuáles son sus características?

1: KataOS es capaz de cargar y ejecutar aplicaciones de terceros construidas fuera del marco de seL4, lo que permite una mayor flexibilidad y dinamismo.

2: Utiliza el simulador Renode y el depurador GDB para facilitar el desarrollo y la prueba de aplicaciones en el hardware.

3: Es compatible con la plataforma Arm64, que es la más utilizada en los dispositivos embebidos actuales.

4: KataOS es un proyecto en curso con mucho trabajo por hacer, por lo que Google invita a otros a colaborar en la plataforma y contribuir al código fuente, que está disponible en GitHub.

5: Es uno de los varios proyectos experimentales de Google en el ámbito de los sistemas operativos, como Fuchsia, que se utiliza en el dispositivo inteligente Nest Hub.

6: KataOS es un sistema operativo más. Fue Fuchsia, el anterior sistema operativo experimental de Google, el que acabó convirtiéndose en la pantalla inteligente Nest Hub; por lo tanto, sólo podemos esperar que KataOS tenga éxito donde Stadia no lo tuvo.

GOOGLE HA PUBLICADO EL CÓDIGO FUENTE DEL PROYECTO KATAOS



KataOS es un sistema operativo diseñado para brindar seguridad al hardware integrado.
 
Se ha publicado la noticia de que Google ha anunciado la liberación del código fuente de desarrollos relacionados con el proyecto KataOS, cuyo objetivo es crear un sistema operativo seguro para hardware integrado.
 
El marco Renode se utiliza para simular el funcionamiento de seL4 y el entorno KataOS en hardware durante el desarrollo.
 
Como implementación de referencia se propone el complejo de hardware y software Sparrow, que combina KataOS con chips seguros basados ​​en la plataforma OpenTitan. La solución propuesta le permite combinar un kernel de sistema operativo verificado lógicamente con componentes de hardware confiables (Root of Trust) creados utilizando la plataforma OpenTitan y la arquitectura RISC-V.
 
Aparte del código KataOS, se planea que todos los demás componentes de Sparrow, incluido el hardware, sean de código abierto en el futuro.
 
Como base para este nuevo sistema operativo, elegimos seL4 como microkernel porque pone la seguridad en primer plano; Está matemáticamente demostrado que es seguro, con confidencialidad, integridad y disponibilidad garantizadas. Con la plataforma seL4 CAmkES también podemos proporcionar componentes de sistema analizables y definidos estáticamente. KataOS proporciona una plataforma segura verificable que protege la privacidad del usuario porque es lógicamente imposible que las aplicaciones violen la seguridad del hardware del kernel y los componentes del sistema son verificablemente seguros.
 
El uso de la verificación de confiabilidad en KataOS garantiza que si una parte del sistema falla, esa falla no se propaga al resto del sistema y, en particular, al kernel y las partes críticas.
 
Para mayor seguridad, todos los componentes, excepto el microkernel, se desarrollan de forma nativa en Rust utilizando técnicas de programación seguras que minimizan los errores de memoria que provocan problemas como acceso posterior, desreferencias de puntero nulo y desbordamientos de búfer.
 
Cargador de aplicaciones en el entorno seL4, servicios del sistema, entorno de desarrollo de aplicaciones, API para acceder a llamadas del sistema, administrador de procesos, mecanismo de asignación dinámica de memoria, etc.
 
Finalmente, para los interesados, deben saber que los componentes del sistema KataOS están escritos en Rust y se ejecutan en el microkernel seL4, por lo que se proporciona una prueba matemática de confiabilidad en sistemas RISC-V, indicando que el código cumple totalmente con las especificaciones especificadas en el lenguaje formal.

Google esta semana ha anunciado el lanzamiento de KataOS como su nuevo

esfuerzo de sistema operativo centrado en dispositivos integrados que ejecutan cargas de trabajo de aprendizaje automático ambiental. KataOS tiene una mentalidad de seguridad, utiliza exclusivamente el lenguaje de programación Rust y está construido sobre el microkernel seL4 como base.
Google ha anunciado KataOS, un sistema operativo centrado en la seguridad y los sistemas embebidos que está construido casi enteramente con Rust. No emplea Linux ni Fuchsia, sino el micronúcleo seL4, el cual, según el gigante del buscador, “pone la seguridad al frente y en el centro”.

KataOS está diseñado para usarse con la cantidad cada vez mayor de dispositivos inteligentes con un énfasis particular en el hardware integrado que ejecuta aplicaciones de aprendizaje automático. Dado el creciente enfoque de la industria de RISC-V, esa arquitectura de CPU es un enfoque de soporte principal para KataOS. El blog de código abierto de Google anunció:

“Como base para este nuevo sistema operativo, elegimos seL4 como el microkernel porque pone la seguridad al frente y al centro; está matemáticamente probado como seguro, con confidencialidad garantizada , integridad y disponibilidad. A través del marco seL4 CAmkES, también podemos proporcionar componentes del sistema analizables y definidos estáticamente. KataOS proporciona una plataforma verificable y segura que protege la privacidad del usuario porque es lógicamente imposible que las aplicaciones violen la seguridad del kernel. Las protecciones de seguridad del hardware y los componentes del sistema son verificablemente seguros. KataOS también se implementa casi por completo en Rust, lo que proporciona un sólido punto de partida para la seguridad del software, ya que elimina clases enteras de errores, como errores de uno en uno y desbordamientos de búfer.

La versión actual de GitHub incluye la mayoría de las piezas principales de KataOS, incluidos los marcos que usamos para Rust (como el cajón sel4-sys, que proporciona seL4 sysca ll), un servidor raíz alternativo escrito en Rust (necesario para la gestión dinámica de la memoria en todo el sistema) y las modificaciones del kernel a seL4 que pueden recuperar la memoria utilizada por el servidor raíz”.

KataOS: Enfoque en seguridad para dispositivos integrados

Seguridad en el núcleo



Lenguaje de programación Rust

Colaboración con Antmicro
Google está trabajando con Antmicro y su simulador Renode, junto con el framework CAmkES de seL4, para proporcionar componentes de sistema analizables y definidos estáticamente.

Protección de la privacidad


Código Abierto y Comunidad


Proyecto Sparrow

Orientación de KataOS

Pros de KataOS:

Seguridad: KataOS prioriza la seguridad desde su núcleo, utilizando tecnologías de vanguardia y el microkernel seL4, lo que lo hace altamente seguro.

Privacidad: El sistema operativo se preocupa por la privacidad de los usuarios y garantiza la protección de los datos personales.

Flexibilidad: KataOS es capaz de cargar y ejecutar aplicaciones de terceros, lo que proporciona flexibilidad en el desarrollo de aplicaciones.

Colaboración Abierta: Google invita a otros a colaborar en el proyecto, lo que fomenta la comunidad de desarrollo y la mejora continua.

Enfoque en Aprendizaje Automático: Es especialmente adecuado para dispositivos de aprendizaje automático, lo que lo hace relevante en un mercado en crecimiento.

Contras de KataOS:

Proyecto en Desarrollo: KataOS es un proyecto en evolución, lo que significa que aún puede estar en una fase temprana de desarrollo y puede requerir tiempo para madurar y establecerse como una plataforma estable.

Compatibilidad Limitada: Aunque es compatible con la plataforma Arm64, su compatibilidad con otros sistemas y arquitecturas puede ser limitada en esta etapa inicial.

Adopción y Uso Futuro: Aunque Google tiene una visión ambiciosa para KataOS, su adopción y éxito futuro en el mercado aún no están garantizados y dependerán de la aceptación de la comunidad y los fabricantes de dispositivos.

KataOS.

KataOS es un sistema operativo desarrollado por Google que se centra en abordar dos cuestiones fundamentales en la era de los dispositivos inteligentes: el aprendizaje automático y la seguridad.

Enfoque en el aprendizaje automático: KataOS está diseñado para ser la plataforma ideal para dispositivos que ejecutan aplicaciones de aprendizaje automático, como asistentes virtuales y sistemas de seguridad inteligente.

Elección de lenguaje de programación Rust: Un aspecto destacado de KataOS es su elección de lenguaje de programación, Rust, conocido por su énfasis en la seguridad y la prevención de errores, lo que es esencial para la seguridad y estabilidad de los dispositivos de aprendizaje automático.

Sparrow (Proyecto Sparrow).

"Sparrow" es un chatbot desarrollado por Google que utiliza inteligencia artificial para mantener conversaciones con los usuarios y proporcionar respuestas de manera similar a cómo lo haría una persona. Es una herramienta diseñada para ayudar a los usuarios a obtener información y mantener diálogos de manera natural. Sparrow busca competir en el mercado de chatbots y asistentes virtuales, y se enfoca en proporcionar respuestas claras y coherentes, además de citar fuentes de información para aumentar la transparencia. Ten en cuenta que esta información se basa en mi conocimiento hasta septiembre de 2021, y es posible que haya habido desarrollos adicionales desde entonces.

• Conversación Natural: Sparrow está diseñado para mantener conversaciones con los usuarios de una manera lo más natural posible. Puede comprender el lenguaje humano y responder de manera coherente, lo que facilita la interacción con los usuarios.
  

• Tecnología de IA Avanzada: Sparrow utiliza tecnología basada en modelos avanzados de inteligencia artificial, lo que le permite comprender y generar texto de alta calidad y comprensible. Estos modelos, como GPT-2 y GPT-3, son conocidos por su capacidad para procesar lenguaje natural de manera efectiva.
  

• Gestión de Diálogo: Sparrow tiene la capacidad de gestionar conversaciones complejas y seguir el hilo de una conversación desde el principio hasta el final. Puede mantener un contexto y responder en consecuencia.
  
  

• Autorreflexión y Aprendizaje: Sparrow está diseñado para aprender y mejorar con el uso. A medida que interactúa con los usuarios, adquiere experiencia y se vuelve más hábil en la generación de respuestas coherentes y útiles.
  

• Citación de Fuentes: Una característica distintiva de Sparrow es su capacidad para citar fuentes de información al proporcionar respuestas. Esto aumenta la transparencia y permite a los usuarios verificar la precisión de las respuestas al saber de dónde proviene la información.
  

• Memoria Aumentada: Sparrow cuenta con una memoria aumentada que le permite almacenar datos para un acceso más rápido y eficiente. Esto puede ser útil para recordar información importante de una conversación anterior o para proporcionar respuestas basadas en datos almacenados.
  

¿Qué es Rust?

Rust: El Lenguaje de Programación que Prioriza la Seguridad y el Rendimiento

En el mundo de la programación, la elección del lenguaje de programación adecuado puede marcar una diferencia significativa en la calidad, la seguridad y el rendimiento de una aplicación. Uno de los lenguajes que ha emergido como un fuerte contendiente en esta arena es Rust, un lenguaje de programación de sistemas que se ha ganado la atención y el respeto de desarrolladores de todo el mundo debido a su énfasis en la seguridad, el rendimiento y la concurrencia.

Orígenes de Rust

Rust fue desarrollado por Mozilla Research y se presentó por primera vez al público en 2010. Desde entonces, ha experimentado un crecimiento constante en su popularidad, gracias a sus características únicas y su capacidad para abordar problemas comunes en la programación de sistemas. Su nombre, "Rust" (óxido en inglés), evoca la idea de prevenir la corrosión y los errores en el código, lo que refleja perfectamente su enfoque en la seguridad y la integridad del programa.

Seguridad de Memoria

Una de las características más distintivas y aclamadas de Rust es su sistema de control de memoria. Rust utiliza un enfoque basado en "préstamos" y "mutabilidad" para garantizar la seguridad en el manejo de la memoria. Esto significa que Rust previene errores comunes de programación, como las fugas de memoria y el acceso a datos no inicializados. El sistema de tipos de Rust garantiza que los punteros sean válidos y no apunten a áreas de memoria no autorizadas, lo que ayuda a evitar vulnerabilidades de seguridad críticas, como desbordamientos de búfer.

Sin Recolector de Basura

A diferencia de algunos otros lenguajes de programación, Rust no utiliza un recolector de basura para administrar la memoria. En cambio, se basa en un sistema de propiedades de propiedad y un sistema de ciclo de vida de objetos para garantizar la gestión eficiente de la memoria en tiempo de compilación. Esto significa que los programas escritos en Rust tienen un control preciso sobre la memoria y evitan la sobrecarga de tiempo de ejecución asociada con la recolección de basura.

Rendimiento de Alto Nivel

El rendimiento es un aspecto crucial en la programación de sistemas, y Rust se ha diseñado para ofrecer un alto rendimiento. Al brindar control sobre la gestión de la memoria y permitir la programación de bajo nivel, Rust es una elección popular para el desarrollo de sistemas operativos, controladores de dispositivos y aplicaciones de alto rendimiento. Su rendimiento competitivo lo coloca en una posición destacada para aplicaciones que requieren un procesamiento rápido y eficiente.

Concurrencia Segura

En la era de las CPUs multinúcleo y la computación paralela, la programación concurrente se ha vuelto esencial. Rust aborda este desafío con construcciones de lenguaje que facilitan la programación concurrente sin riesgo de condiciones de carrera y errores típicos de concurrencia. Esto significa que los desarrolladores pueden crear aplicaciones que aprovechan la potencia de la computación paralela sin preocuparse por los problemas de concurrencia.

Sistema de Tipos Estáticos

Rust utiliza un sistema de tipos estáticos que verifica la corrección del código en tiempo de compilación. Esto ayuda a detectar errores antes de que un programa se ejecute y reduce la cantidad de errores en tiempo de ejecución. El sistema de tipos de Rust es poderoso y flexible, permitiendo a los desarrolladores expresar de manera precisa las propiedades del programa y las relaciones entre los datos.

Proyecto de Código Abierto y Comunidad Activa

Rust es un proyecto de código abierto respaldado por una comunidad activa de desarrolladores apasionados. Esta comunidad contribuye al desarrollo y mantenimiento continuo del lenguaje, lo que garantiza que Rust siga mejorando y evolucionando con el tiempo. Además, la documentación y las bibliotecas abundantes hacen que Rust sea una opción accesible y poderosa para los programadores.



En resumen, Rust es un lenguaje de programación que destaca por su enfoque en la seguridad, el rendimiento y la concurrencia. Su sistema de control de memoria innovador, su capacidad de programación concurrente segura y su énfasis en la prevención de errores lo convierten en una herramienta poderosa para desarrolladores que buscan crear aplicaciones seguras y de alto rendimiento. A medida que Rust continúa evolucionando y ganando tracción en la comunidad de desarrollo, es indudable que seguirá siendo una opción importante en el mundo de la programación de sistemas.