Sikkerhed i softwareudvikling og DevSecOps

Informatic Digital » Recursos » Sikkerhed i softwareudvikling og DevSecOps

Softwaresikkerhed er ikke længere en valgfri ekstrafunktion, der tilføjes i slutningen af ​​et projekt, men en nøglekomponent fra den allerførste applikationsskitse. I en verden, hvor kode implementeres flere gange om dagen, og hvor cyberangreb bliver stadig mere sofistikerede, er det en opskrift på katastrofe at fortsætte med at stole på manuelle gennemgange i sidste øjeblik.

Integrering af sikkerhed gennem hele udviklingscyklussen (fra det første koncept til produktionsvedligeholdelse) er fundamentet for tilgange som DevSecOps, udviklercentreret sikkerhed og sikre SDLC-modeller fra frameworks som OWASP SAMM eller NIST SSDF. Målet er simpelt at formulere, men komplekst at opnå: at skabe sikker software gennem design uden at hindre forretningsfleksibilitet og forhindre sikkerhed i at blive en flaskehals.

Hvad er sikkerhed i softwareudvikling, og hvorfor er det vigtigt?

Når vi taler om softwareudviklingssikkerhed, henviser vi til alle de praksisser, værktøjer og processer, der anvendes for at sikre, at en applikation modstår angreb, bevarer dataintegriteten og opretholder tjenestetilgængelighed gennem hele dens livscyklus. Det handler ikke kun om at "installere en firewall" eller bruge kryptering, men om at designe og programmere softwaren på en måde, der gør sikkerhedssårbarheder mindre sandsynlige.

Malwareangreb og softwaresårbarheder kan kompromittere godkendelse, autorisation, integritet og fortrolighed. Hvis disse trusler håndteres i designfasen, kan mange afbødes, før de bliver et problem i produktionen, hvilket forhindrer nødopdateringer og databrud.

Den centrale idé er, at alt software skal gennemgå sikkerhedstest, før det når brugeren, og at disse tests ikke skal være et isoleret "filter", men snarere en rutinemæssig del af hver version. Dette resulterer i mere robust software, der ikke behøver at akkumulere lag på lag af ekstra sikkerhed, efterhånden som sårbarheder opdages.

Det endelige mål er at opnå designsikre applikationer med indbyggede kontroller i deres arkitektur, hyppig automatiseret testning og en kultur, hvor udviklere, sikkerhed og drift arbejder sammen. Dette kræver en bevidst indsats fra hele det tekniske team, ikke blot en lille gruppe cybersikkerhedsspecialister.

DevSecOps og udviklercentreret sikkerhed

Begrebet DevSecOps opstod for at løse et meget specifikt problem: Traditionelle modeller, hvor sikkerhedsteamet først tiltrådte i slutningen af ​​udviklingscyklussen, passede ikke længere til hyppige udgivelser, agile metoder og CI/CD-pipelines. Tidligere tillod opdatering af en applikation en eller to gange om året en grundig gennemgang; nu, med kontinuerlige implementeringer, er denne tilgang blevet en uacceptabel hindring.

DevSecOps fremmer problemfri integration af sikkerhed i Agile og DevOps , så applikations- og infrastruktursikkerhed håndteres fra starten og løbende. Ideen er at opdage og rette sårbarheder, så snart de opstår, når de stadig er billige at afhjælpe, i stedet for at opdage dem kort før implementering.

Derudover fremmer DevSecOps sikkerhed som et fælles ansvar : udvikling, drift og sikkerhed arbejder tæt sammen i stedet for at arbejde i siloer, der kun kommunikerer til sidst. Mottoet for denne tilgang opsummeres ofte som "software, sikrere, hurtigere": at levere hurtigere og mere sikker software ved at automatisere kontroller og reducere friktion i udviklingslivscyklussen.

En central søjle i denne filosofi er udviklercentreret sikkerhed . I stedet for at sikkerhedsteamet fungerer som en "politistyrke" i slutningen af ​​processen, bringes sikkerhedsværktøjer tættere på udviklernes eget arbejdsmiljø, for eksempel ved at integrere scannere i IDE'en eller versionskontrolsystemet. På denne måde udføres noget af analysen, testen og patchingen direkte fra udviklerens tastatur.

Denne tilgang med at "bringe sikkerhed tættere på koden" gør det muligt at opdage og rette sårbarheder næsten lige så snart de er skrevet, uden at man skal vente på periodiske revisioner eller storstilet penetrationstest. Som et resultat heraf holder udviklingsteams op med at se sikkerhed som en gene, der sinker deres arbejde, og omfavner det i stedet som et centralt kvalitetskriterium.

Sikkerhed er indbygget i alle faser af SDLC.

For at sikkerhed virkelig kan være effektiv, skal den integreres i alle faser af udviklingslivscyklussen (SDLC) og ikke behandles som en endelig "kvalitetskontrol". At behandle sikkerhed kun som en bekymring ved projektafslutning skaber en flaskehals for sikkerhedsteamet, især fordi de umuligt kan være eksperter i alle de teknologier og cloud-miljøer, der anvendes i dag.

Den moderne tilgang foreslår sikkerhed, der er "vævet" ind i hele SDLC-processen: fra definition af krav, via planlægning og design til implementering, test, implementering og vedligeholdelse. Hele organisationen internaliserer, at sikkerhed er en essentiel del af produktets succes , ikke en separat bekymring, der kan udskydes.

Tidligere bestod sikkerhedsgennemgange primært af manuel testning og isolerede værktøjer til hver applikation eller tjeneste, der kombinerede spotscannere med penetrationstestning. I dag er værktøjer designet med integration og automatisering i tankerne: de forbinder til CI/CD-pipelines, hændelsessporingssystemer og kodelagre, hvilket muliggør en langt mere gnidningsløs arbejdsgang.

Sårbarhedsscannere er integreret i den kontinuerlige integrationsproces, så hver kodeændring analyseres automatisk, før den går videre til næste trin. Samtidig logges fund som regelmæssige opgaver, der er synlige for hele teamet, hvilket gør det nemmere at prioritere, spore og måle løsningstider.

Alt dette betyder, at sikkerhed ikke længere er en eftertanke, men bliver en strukturel komponent i SDLC . I stedet for blot at "bestå en sikkerhedskontrol" lige før implementering, antager organisationen, at hver commit, hver merge og hver levering er en del af en kontinuerlig kæde af sikkerhedskontroller.

Almindelige praksisser for softwaresikkerhed

Inden for denne arbejdsmetode er der en række softwaresikkerhedsinitiativer , som mange organisationer allerede implementerer eller er begyndt at implementere. Det er ikke en udtømmende liste, men den hjælper med at forstå, hvilke typer aktiviteter vi bør integrere i SDLC for at styrke sikkerheden.

Et vigtigt første trin er statisk kodeanalyse (SAST). Dette involverer analyse af kildekoden (inklusive infrastruktur som kode) for at opdage usikre programmeringsmønstre eller kendte sårbarheder. Det er typisk en automatiseret proces, der kan køres på hver commit eller push, hvilket giver udviklere feedback næsten i realtid.

På den anden side evaluerer dynamisk sikkerhedsanalyse (DAST og lignende tilgange) hele applikationen og dens underliggende infrastruktur, mens den kører. Dette omfatter f.eks. portscanninger, cross-site scripting-tests, gennemgang af containerkonfigurationer og analyse af internetvendte tjenester for at identificere sårbarheder, der kun er synlige, når systemet er i drift.

Udover automatiserede værktøjer er manuelle kodegennemgange fortsat afgørende. Selvom mange funktioner allerede gennemgås for logiske fejl, giver inkorporering af et sikkerhedsperspektiv i disse kodegennemgange mulighed for at opdage mindre åbenlyse sårbarheder, som en scanner måske overser. Dette kræver dog, at teamet har en vis træning i angrebsmønstre og bedste praksis.

Penetrationstestning går et skridt videre: Eksperter hyres til at fungere som angribere og forsøge at kompromittere infrastrukturen eller applikationerne. De kan bruge alt fra automatiseret analyse til reelle angreb, og resultatet er normalt en rapport, der beskriver sårbarheder, som standardtests overså, med specifikke anbefalinger til at afbøde dem.

En relateret, men anderledes tilgang er Bug Bounty-programmer . Denne model inviterer forskere og avancerede brugere til at rapportere sårbarheder til gengæld for en økonomisk belønning eller anerkendelse. Det er en effektiv måde at kanalisere tredjepartsresultater og gøre potentielle angribere til samarbejdspartnere.

Endelig må vi ikke glemme sikkerhedstræning for teknisk personale . Trusselsbilledet ændrer sig hurtigt: Det, der gav mening for ti år siden, kan være dårlig praksis i dag. At holde udviklere opdateret om OWASP Top 10, nye angreb og sikre designmønstre reducerer risikoen for menneskelige fejl betydeligt, hvilket fortsat er årsagen til en betydelig del af sikkerhedsbrud.

Livscyklussen for sikker softwareudvikling (sikker SDLC)

Integrering af sikkerhed i SDLC handler ikke om at tilføje en "ekstra fase" til sidst, men snarere om at integrere praksis og kontroller i de eksisterende faser. Dette skaber en bæredygtig proces, der leverer reel værdi uden at forstyrre teamets dynamik. En sikker SDLC inkluderer typisk følgende faser:

Kravfasen definerer klart det problem , der skal løses, og det nødvendige sikkerhedsniveau. Dette er tidspunktet til at omdanne hændelser, anmodninger om nye funktioner og kendte sårbarheder til konkrete projekter og vurdere deres indvirkning på den samlede risiko. Inddragelse af sikkerhedsteamet på dette stadie hjælper med at prioritere effektivt og forstå konsekvenserne af hver ændring.

Dernæst kommer planlægningsfasen , hvor der træffes beslutninger om, hvad der skal bygges, og hvordan det skal gribes an. Det er vigtigt, at sikkerheden også deltager i denne fase og validerer, at den planlagte løsning ikke introducerer nye angrebsvektorer, og at forretningsmålene er i overensstemmelse med databeskyttelse, overholdelse af lovgivningen og krav til robusthed.

Løsningsdesignfasen fokuserer på arkitekturen: hvilke systemer interagerer, hvilke tjenester der oprettes, hvordan de relaterer sig, og hvilke datastrømme der etableres. Diagrammer bør gennemgås med sikkerhedsteamet for at identificere potentielle sårbarheder i tillidsgrænser, indgangspunkter, godkendelsesmekanismer, kryptering osv. Flydende kommunikation i disse tidlige stadier forhindrer opdagelsen af ​​alvorlige problemer, når alt allerede er programmeret.

Dernæst kommer implementeringen , tidspunktet for at omsætte designet til kode. Det er her, praksisser som statisk analyse ved hver commit, integration af sikkerhedsregler i CI-pipelinen og udførelse af kodegennemgange med fokus på sikkerhed bliver afgørende. Jo før en fejl opdages i koden, desto lavere bliver omkostningerne ved at udbedre den.

Når koden er klar, går den videre til test- og implementeringsfasen . Ud over funktionelle tests er det tilrådeligt at inkludere mere omfattende sikkerhedsanalyser her: DAST-scanninger, manuel sikkerhedstest af kritiske funktionaliteter og, når ressourcerne tillader det, penetrationstest med fokus på større ændringer. Resultaterne på dette stadie bør bruges til at justere automatiserede værktøjer for at forhindre regressioner.

Efter implementeringen begynder forebyggende vedligeholdelse . Selv hvis softwaren frigives til produktion "uden kendte sårbarheder", ændres miljøet og truslerne: nye CVE'er opstår, afhængighedsfejl opdages, juridiske krav ændres osv. Vedligeholdelsesfasen omfatter overvågning af nye sårbarheder, opdatering af komponenter, gennemgang af sikkerhedslogfiler og reaktion på hændelser.

Hele processen er cirkulær: hver ny fejl, forbedring eller sårbarhed, der opdages, fører tilbage til kravfasen . En sikker SDLC er derfor en cyklus af kontinuerlig forbedring, ikke en lineær vej. Denne tankegang hjælper teams med at forfine deres kontroller og værktøjer med hver iteration i stedet for at tro, at "alt er gjort" efter en implementering.

Referencerammer: OWASP SAMM og NIST SSDF

For organisationer, der ønsker at gå et skridt videre, er det meget nyttigt at stole på etablerede modenhedsmodeller og sikre udviklingsrammer . To af de mest relevante er OWASP SAMM-modellen og NIST SSDF-rammen, som tilbyder praktisk vejledning til integration af sikkerhed i udviklingsprocesser.

OWASP Software Assurance Maturity Model (SAMM) er en videreudvikling af OWASPs tidligere CLASP. Den foreslår et sæt sikkerhedspraksisser organiseret efter domæner (såsom styring, opbygning, verifikation og implementering) med forskellige modenhedsniveauer. Ideen er, at hver organisation tilpasser disse praksisser til sin egen risikoprofil i stedet for at forsøge at anvende en fast liste over kontroller.

NIST Secure Software Development Framework (SSDF) skitserer grundlæggende praksisser for sikker udvikling baseret på anbefalinger fra flere ekspertorganisationer. Den opdeler den sikre SDLC i fire hovedafsnit: forberedelse af organisationen, sikring af softwaren, produktion af sikker software og håndtering af sårbarheder. Hvert afsnit indeholder specifikke aktiviteter, der kan implementeres gradvist.

"At forberede organisationen" betyder at gøre mennesker, processer og teknologier klar , så sikker udvikling er en tværgående praksis, både på virksomhedsniveau og i hvert team. "Beskyttelse af softwaren" omfatter foranstaltninger til at forhindre uautoriseret manipulation af kode, build-artefakter og forsyningskæden.

Blokken "produktion af sikker software" fokuserer på at minimere sårbarheder i hver version , integrere statisk analyse, afhængighedsgennemgang, containerscanning og lignende kontroller i den daglige drift. Endelig refererer "håndtering af sårbarheder" til at identificere oversete fejl, rette dem hurtigt og justere processen for at forhindre, at de opstår igen.

Træning, trusselsmodellering og sikkerhedskultur

For at alt dette kan fungere, er det ikke nok blot at installere værktøjer; det kræver at opbygge en fælles sikkerhedskultur i teamet. Det betyder, at udviklere skal forstå, at beskyttelse af applikationer er en del af deres arbejde, og at sikkerhedsteams skal integreres i den daglige drift, ikke kun når en hændelse opstår.

Specifik træning er et godt udgangspunkt. At give udviklere mulighed for at identificere sårbarheder og skrive mere sikker kode reducerer drastisk forekomsten af ​​basale fejl. Ressourcer som OWASP Top 10 hjælper med at identificere de mest almindelige svagheder i webapplikationer og forstå, hvordan angribere tænker.

En anden praksis med stor effekt er trusselsmodellering . Dette involverer analyse af en applikation (eller en ny funktion) fra angriberens perspektiv: hvilke aktiver skal beskyttes, hvilke input findes, hvilke datastrømme er kritiske, og hvilke sårbarheder kan udnyttes. Baseret på denne analyse designes og indarbejdes afhjælpningsforanstaltninger i selve det tekniske design.

Hvis trusselsmodellering udføres i designfasen, påvirker den arkitekturen fra starten og forhindrer usikre løsninger, der senere kræver omskrivning. Dataflowdiagrammer og kendte angrebsmønstre bruges typisk til at strukturere analysen, der involverer både udviklings- og sikkerhedsteams.

Parallelt hermed er det vigtigt at opfordre udviklingsteams til at lære at tænke som en angriber . Det betyder ikke, at alle skal være eksperter i penetrationstester, men snarere at de forstår, hvordan små sårbarheder i kombination skaber et større angreb, hvordan legitimationsoplysninger stjæles, eller hvordan svage cloudkonfigurationer udnyttes.

Begrænsninger ved traditionel penetrationstestning

Traditionel penetrationstestning er fortsat et værdifuldt værktøj, men den har begrænsninger, når den anvendes i miljøer med kontinuerlig implementering. Per definition giver en pentest et øjebliksbillede af sikkerheden på et specifikt tidspunkt: den vurderer applikationens og infrastrukturens tilstand, som de er på den pågældende dag.

Så snart teamet implementerer nye versioner eller ændrer konfigurationer, kan nogle af resultaterne blive forældede . Hvis udgivelser er hyppige, bliver det upraktisk med hensyn til tid og omkostninger at opretholde fulde penetrationstests efter hver ændring.

Derudover, når en penetrationstest udføres på meget fremskredent stadie i udviklingscyklussen, er de opdagede sårbarheder ofte dyre at udbedre og kræver ofte komplekse sikkerhedsopdateringer . Nogle gange involverer dette ændring af nøglekomponenter eller omskrivning af hele dele af applikationen, med deraf følgende indvirkning på planlægning, budget og teammoral.

Og i organisationer med mange tjenester og applikationer er det vanskeligt at skalere manuel penetrationstestning på tværs af hele kataloget. Der er en tendens til kun at prioritere de mest kritiske systemer, hvilket efterlader huller i andre områder, som også kan udnyttes af angribere.

Kontinuerlig sikkerhedstestning af CI/CD-rørledninger

For at tilpasse sig dette tempo i forandringer er der fremvoksende modeller som kontinuerlig sikkerhedstestning i CI/CD-pipelinen, der kombinerer 24/7 automatiserede scanninger med målrettede, engangs manuelle tests. Ideen er at gå fra ad hoc-revisioner til en konstant strøm af sårbarhedsdetektion og -afhjælpning.

Denne tilgang kombinerer automatiserede scannere, der kontrollerer applikationer, webaktiver, API'er og eksponerede overflader, med indgriben fra penetrationstesteksperter, der undersøger de mest komplekse fund og leder efter logiske sårbarheder, som værktøjerne ikke selv kan opdage.

Den største fordel er, at teams modtager hurtig og detaljeret information om sikkerhedsproblemer, selv når CI/CD-pipelinen er meget hurtig. Dette reducerer eksponeringsvinduet, fordi sårbarheder identificeres og rettes, før den berørte kode når (eller forbliver i) produktion i en længere periode.

En anden fordel er, at kontinuerlig testning letter forbindelsen mellem sårbarhedsstyring og applikationssikkerhed . Hyppige rapporter med klare lister over sårbarheder og deres udvikling over tid hjælper med at træffe risikobeslutninger, prioritere rettelser og retfærdiggøre investeringer i sikkerhedsforbedringer.

Nogle tjenester tilbyder endda gratis gentestning efter implementering af rettelser, så du kan verificere, at løsningerne rent faktisk virker, og at der ikke er blevet introduceret regressioner. Alt dette passer perfekt til DevSecOps' etos om kontinuerlig forbedring.

Typiske DevSecOps-komponenter og -værktøjer

I praksis er et DevSecOps-miljø afhængigt af flere centrale teknologiske komponenter . Kontinuerlig integration (CI) forener arbejdet for alle udviklere og kører automatisk enheds-, integrations- og sikkerhedstests, hver gang ny kode integreres.

Kontinuerlig levering (CD) sikrer, at software altid er klar til implementering ved sekventielt at verificere og godkende software (inklusive sikkerhedstjek) på hvert trin. Kun versioner, der består alle definerede kontroller, forfremmes til miljøer på højere niveau.

Sikkerhedsautomatisering opnås gennem SAST- og DAST-værktøjer, afhængighedsscannere, infrastruktur-som-kode-analyse og containergennemgange. Disse værktøjer er integreret i CI/CD-pipelinen i systemer som Jenkins, GitLab CI eller lignende, så de kører uden manuel indgriben.

Løsninger til håndtering af sårbarheder bruges også ofte til at centralisere fund, prioritere risici og spore deres løsning. Udover disse forhindrer værktøjer til håndtering af hemmeligheder (såsom Vault) legitimationsoplysninger og nøgler i at blive eksponeret i kode eller implementeringskonfigurationer.

Endelig er kontinuerlig overvågning og revision afhængig af observerbarheds- og SIEM-platforme (såsom ELK eller Splunk), der indsamler logfiler, registrerer unormal adfærd og letter compliance-revisioner. Dette lag fuldender løkken og muliggør detektering af produktionshændelser og rettidig reaktion.

Anvendelse af DevSecOps til udvikling af mobilapps

Når vi taler om mobilapplikationer , skal DevSecOps-tilgangen tilpasses deres specifikke karakteristika. Planlægnings- og designfasen skal tage hensyn til specifikke risici: administration af enhedstilladelser, sikker lagring af legitimationsoplysninger, kommunikationskryptering og overholdelse af regler som f.eks. GDPR.

Under udviklingen anvendes SAST-scannere tilpasset sprog som Kotlin, Swift og Java, og eksterne afhængigheder og SDK'er gennemgås omhyggeligt. Mange sårbarheder i mobilapps opstår netop fra dårligt vedligeholdte tredjepartsbiblioteker eller biblioteker med for mange tilladelser.

I testfasen kombineres DAST-scanninger med mobilspecifikke tests : man-in-the-middle (MITM) angrebssimulering, verifikation af binær integritet, analyse af lokal lagring og interaktionsgennemgang af backend-API'en. Dette hjælper med at identificere fejl i både appen og de tjenester, den bruger.

Integration i CI/CD-pipelinen betyder, at hver commit gennemgår automatiserede sikkerhedskontroller , hvilket sikrer, at ingen versioner med alvorlige fejl når appbutikkerne. Derudover er et post-implementeringsovervågningssystem konfigureret til at registrere usædvanlig adfærd, fejlstigninger eller mønstre, der kan indikere et angreb.

Endelig defineres en klar proces til respons på incidenter , der muliggør hurtig frigivelse af presserende patches, hvis der opdages en kritisk sårbarhed i produktionen. Evnen til at reagere og opdatere applikationen hurtigt er nøglen til at opretholde brugertilliden.

Samlet set gør alle disse praksisser, frameworks og værktøjer det muligt for sikkerhed at ophøre med at være en hindring og blive en allieret for agil udvikling. Ved at involvere udviklere fra starten, automatisere test ved hver ændring og udnytte standarder som OWASP SAMM eller NIST SSDF, kan organisationer skabe mere robust software, reducere omkostningerne til fejlrettelser og være meget bedre forberedt på et trusselsbillede i konstant udvikling.