Semantic Integrity Verification of Locally Modified Container Images for Risk-Based Trust Decisions
| dc.contributor.author | Ugale, S. A. | |
| dc.contributor.author | Potgantwar, A. D. | |
| dc.coverage.spatial | Минск | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-09T08:08:01Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description.abstract | Container images rely on cryptographic digests for integrity assurance for security. Digest based verification cannot distinguish legitimate operational modifications from malicious alterations, creating a trust gap when DevOps teams rebuild images locally. Existing signature systems for software containers like Docker Content Trust and Sigstore invalidate signature verification when any local changes are detected, and they also do not provide any mechanism by which you could re-establish trust after performing local modifications. The proposed Signature Restoration Framework is the first to provide a way to combine semantic layer integrity analysis with risk-based trust scoring in order to restore cryptographic assurance after performing local modifications. The Signature Restoration Framework perform semantic analysis on filesystems throughout image layers, categorizes the changes made since the last signature verification as benign, suspicious, or malicious, produces continuous risk scores (0–1) for each image layer, and then uses context based cryptographic signing to provide assurance that no code has been changed since the last successful signature verification. A preliminary evaluation on a controlled dataset of 10 container images (3 benign, 2 suspicious, 5 malicious modifications) achieved 80 % overall classification accuracy with 100 % recall for malicious changes (zero false negatives) and a significant reduction in false positives compared to hash-only verification. These results demonstrate the feasibility of semantic-aware trust restoration for secure local image modifications in DevSecOps pipelines. | |
| dc.identifier.citation | Ugale, S. A. Semantic Integrity Verification of Locally Modified Container Images for Risk-Based Trust Decisions = Проверка семантической целостности локально-модифицированных образов контейнеров для принятия решений о доверии на основе оценки рисков / S. A. Ugale, A. D. Potgantwar // Наука и техника. – 2026. – № 4. – С. 275-291. | |
| dc.identifier.doi | 10.21122/2227-1031-2026-25-4-275-291 | |
| dc.identifier.uri | https://rep.bntu.by/handle/data/168513 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | БНТУ | |
| dc.title | Semantic Integrity Verification of Locally Modified Container Images for Risk-Based Trust Decisions | |
| dc.title.alternative | Проверка семантической целостности локально-модифицированных образов контейнеров для принятия решений о доверии на основе оценки рисков | |
| dc.type | Article | |
| local.description.annotation | В контейнерных образах для обеспечения целостности и безопасности используются криптографические дайджесты. Проверка на основе дайджестов не позволяет отличить легитимные операционные изменения от злонамеренных, что создает пробел в доверии при локальной пересборке образов командами DevOps. Существующие системы подписи для программных контейнеров, такие как Docker Content Trust и Sigstore, аннулируют проверку подписи при обнаружении любых локальных изменений, а также не предоставляют никакого механизма для восстановления доверия после внесения локальных изменений. Предложенная структура восстановления подписи является первой, которая предоставляет способ объединить анализ целостности семантического слоя с оценкой доверия на основе рисков для восстановления криптографической надежности после внесения локальных изменений. Структура восстановления подписи будет выполнять семантический анализ файловых систем на всех уровнях образа, классифицировать изменения, внесенные с момента последней проверки подписи, как безобидные, подозрительные или вредоносные, генерировать непрерывные оценки риска (от 0 до 1) для каждого уровня образа, а затем использовать контекстно-ориентированную криптографическую подпись для обеспечения уверенности в том, что с момента последней успешной проверки подписи код не был изменен. Предварительная оценка на контролируемом наборе данных из 10 изображений контейнеров (3 доброкачественных, 2 подозрительных, 5 вредоносных модификаций) показала общую точность классификации 80 % из 100 % для вредоносных изменений (ноль ложных отрицательных результатов) и значительное снижение количества ложных срабатываний по сравнению с проверкой только по хешу. Эти результаты демонстрируют возможность восстановления доверия с учетом семантики для безопасных локальных изменений изображений в конвейерах DevSecOps. |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1