Ada und Spark: Mehr Sicherheit durch bessere Programmiersprachen

Viele Sicherheitslücken in Software sind auf Programmierfehler zurückzuführen. Diese Fehler lassen sich aber vermeiden - und zwar unter anderem durch die Wahl einer guten Programmiersprache. Ada und Spark gehören dazu, leider sind sie immer noch wenig bekannt.

Artikel von Johannes Kanig veröffentlicht am 11. Juni 2019, 12:07 Uhr

Spark ist eine Teilmenge von Ada. (Bild: Pixabay)

Es klingt auf den ersten Blick unwahrscheinlich, ist aber wahr: Die Wahl der Programmiersprache hat maßgeblichen Anteil daran, ob Fehler passieren. Gerade bei systemnaher Programmierung wie bei Mozilla und Embedded-Programmierung wie bei Nvidia können Softwarefehler viel Schaden anrichten. Mozilla verwendet für seine neue Rendering-Engine Rust, Nvidia für bestimmte Firmware-Elemente Ada und Spark. Warum haben sie sich für diese Sprachen entschieden statt etwa für Haskell oder Kotlin? Vor allem, weil Rust und Ada anders als die beiden anderen ohne Virtual Machine und Garbage Collector auskommen. Rust haben wir schon in einem früheren Artikel auf Golem.de vorgestellt, jetzt ist Ada dran.

Was sind Ada und Spark?

Ada ist eine prozedurale Programmiersprache wie C oder C++, enthält aber auch unverzichtbare Elemente wie Objektorientierung und Generics. Die Syntax orientiert sich eher an Pascal und nicht am C-typischen Stil mit den geschweiften Klammern. Beim Design wurde großer Wert auf die Lesbarkeit und Fehlervermeidung gelegt.

Die erste Version von Ada wurde 1983 standardisiert, im selben Jahr, in dem auch die erste Version von C++ erschien. Die Programmiersprache wurde ursprünglich für das US-Verteidigungsministerium entwickelt, bis heute ist Ada sehr präsent in Industrien wie der Luftfahrt und der Verteidigung. Teure Compiler ohne Open-Source-Alternativen machten eine weitere Verbreitung in den 1980er Jahren schwierig - heutzutage hat aber jeder Zugriff auf GCC, das Ada unterstützt.

Weitere Versionen der Sprache folgten in den Jahren 1995, 2005 und 2012. Die nächste Version soll Ada 2020 heißen und demzufolge nächstes Jahr erscheinen. Spark ist eine Schwestersprache von Ada, die einige Sprachfeatures entfernt, um noch mehr Sicherheit erreichen zu können. Jedes Spark-Programm ist also ein Ada-Programm, aber nicht unbedingt umgekehrt. Allerdings ermöglicht Spark weitreichende statische Analysen und kann zum Teil starke Garantien geben - dazu später mehr.

Die ersten Schritte

Der einfachste Weg, einen Eindruck von Ada zu bekommen, ist die Adacore-Learn-Webseite: Auch ohne Installation können Interessierte gleich mit Ada und Spark loslegen. Für eigene Projekte sollten die nötigen freien Werkzeuge für Ada und Spark von der Webseite von Adacore heruntergeladen und installiert werden. In der Entwicklungsumgebung mit dem Namen GNATstudio kann man entweder sein eigenes Programm schreiben ("Create New Project" im ersten Dialog) oder die vielen Beispiele ansehen (im Menu Help -> GNAT -> Examples).

Eines der grundlegendsten Features von Ada sind die numerischen Typen.