ARCOS — дослідницька програма DARPA, спрямована на створення нових підходів до сертифікації та оцінки ризиків програмного забезпечення, що використовується у військових системах. Програма виникла як відповідь на проблему масштабування традиційних процесів сертифікації в Міністерстві оборони США, які є повільними, ресурсоємними та не здатні ефективно працювати з сучасними темпами розробки та розгортання програмного забезпечення. ARCOS прагне автоматизувати та формалізувати процес оцінки безпеки ПЗ, зробивши його швидшим, більш точним і придатним для великомасштабних цифрових систем.
Повна назва програми
ARCOS зазвичай описується в контексті DARPA як:
Assured Runtime Certification of Software
Українською:
Гарантована сертифікація програмного забезпечення під час виконання
Програма реалізується в межах DARPA Information Innovation Office.
Передумови створення програми
Сучасні системи Міністерства оборони США все більше залежать від програмного забезпечення, яке:
- постійно оновлюється;
- працює у складних мережевих середовищах;
- інтегрується з автономними системами;
- має високі вимоги до безпеки.
Однак традиційні процеси сертифікації ПЗ:
- повільні;
- паперово-орієнтовані;
- не масштабуються;
- не враховують динамічні оновлення;
- не адаптовані до DevSecOps-підходів.
У класичній моделі кожне програмне оновлення потребує:
- тривалих перевірок;
- формального затвердження;
- ручного аналізу безпеки.
Це створює «вузьке місце» у впровадженні сучасних систем.
Основна мета програми
ARCOS має на меті створення нової моделі:
- автоматизованої сертифікації програмного забезпечення;
- оцінки ризиків у реальному часі;
- постійного моніторингу безпеки систем.
Програма переходить від статичної сертифікації (before deployment) до динамічної сертифікації (runtime assurance).
Що таке сертифікація ПЗ
Сертифікація програмного забезпечення — це процес визначення того, чи є ризик використання системи прийнятним.
У контексті оборони це включає:
- безпеку;
- надійність;
- відповідність стандартам;
- стійкість до атак;
- передбачуваність поведінки.
Проблеми існуючих підходів
Неефективність масштабування
Сучасні системи DoD містять:
- тисячі програмних компонентів;
- постійні оновлення;
- розподілені архітектури.
Традиційна сертифікація не здатна обробляти такий масштаб.
Повільний цикл оновлень
Оновлення ПЗ часто затримуються через:
- тривалі перевірки;
- адміністративні процедури;
- ручний аудит.
Відсутність динамічного контролю
Після сертифікації система зазвичай:
- не переоцінюється в реальному часі;
- не адаптується до нових загроз;
- не має безперервної оцінки ризиків.
Концепція ARCOS
Runtime Certification
Основна ідея ARCOS — сертифікація під час роботи системи.
Це означає:
- постійний моніторинг поведінки ПЗ;
- автоматичну оцінку ризиків;
- динамічне оновлення статусу безпеки.
Risk-Aware Systems
ARCOS передбачає створення систем, які:
- усвідомлюють власний рівень ризику;
- можуть повідомляти про небезпечні стани;
- адаптують поведінку у відповідь на загрози.
Formal Methods
Програма активно використовує:
- формальні методи верифікації;
- математичні моделі поведінки систем;
- логічні системи перевірки.
Це дозволяє:
- доводити властивості безпеки;
- зменшувати залежність від тестування;
- підвищувати надійність.
AI у сертифікації
ARCOS інтегрує:
- machine learning;
- anomaly detection;
- predictive risk analysis;
- automated reasoning.
Основні компоненти системи
Моніторинг виконання
- відстеження поведінки ПЗ у реальному часі;
- виявлення відхилень від нормальної роботи;
- аналіз логіки виконання.
Оцінка ризиків
- ймовірність збоїв;
- потенційні вектори атак;
- рівень безпеки компонентів.
Політики безпеки
- дотримання політик DoD;
- автоматичне застосування обмежень;
- блокування небезпечних операцій.
Автоматична сертифікація
У перспективі ARCOS має:
- автоматично оновлювати сертифікаційний статус;
- скорочувати час затвердження ПЗ;
- забезпечувати безперервну відповідність стандартам.
Військове значення
Автономні системи
ARCOS критично важливий для:
- безпілотних систем;
- роботизованих платформ;
- автономних транспортних засобів;
- AI-рішень у бойових умовах.
Кібербезпека
- виявлення експлойтів;
- контроль поведінки систем;
- запобігання компрометації ПЗ.
Сетеві бойові системи
- розподілені командні системи;
- бойові хмарні платформи;
- системи зв’язку.
Цивільні застосування
- авіація;
- фінансові системи;
- хмарні сервіси;
- медичні платформи;
- критична інфраструктура;
- автомобільні системи.
Приклад: хмарні сервіси
ARCOS може:
- перевіряти безпеку оновлень;
- виявляти вразливості;
- запобігати поширенню помилок.
DevSecOps інтеграція
ARCOS тісно пов’язаний із DevSecOps і CI/CD, але додає:
- безперервну сертифікацію.
Технологічна база
Формальна верифікація
- model checking;
- theorem proving;
- static analysis.
Runtime analysis
- аналіз виконання коду;
- поведінкові патерни;
- використання ресурсів.
Machine learning
- виявлення аномалій;
- прогнозування ризиків;
- класифікація поведінки систем.
Політичні та організаційні аспекти
ARCOS також передбачає трансформацію підходів DoD до:
- сертифікаційних процедур;
- управління ризиками;
- цифрової трансформації оборонних систем.
Основні виклики
Надійність автоматизації
Система сертифікації сама повинна бути:
- безпечною;
- перевіреною;
- стійкою до атак.
Хибнопозитивні оцінки
- блокування безпечного ПЗ;
- уповільнення операцій.
Масштабованість
- мільйони рядків коду;
- розподілені системи;
- постійні оновлення.
Інтерпретованість рішень
- пояснюваність;
- аудитованість;
- формальна обґрунтованість.
Зв’язок із іншими програмами DARPA
ARCOS пов’язаний із ініціативами:
- AI assurance;
- cyber trust research;
- formal methods programs;
- autonomous systems safety.
Поточний стан програми
Станом на 2026 рік DARPA:
- досліджує runtime assurance підходи;
- розробляє прототипи автоматизованої сертифікації;
- тестує інтеграцію формальних методів і AI;
- співпрацює з оборонними підрядниками та дослідницькими лабораторіями.