Безбедност у развоју софтвера и DevSecOps

Информатек Дигитал » Средства » Безбедност у развоју софтвера и DevSecOps

Безбедност софтвера више није опциони додатак који се додаје на крају пројекта, већ кључна компонента од прве скице апликације. У свету где се код примењује више пута дневно и где су сајбер напади све софистициранији, континуирано ослањање на ручне прегледе у последњем тренутку је рецепт за катастрофу.

Интеграција безбедности током целог животног циклуса развоја (од почетног концепта до одржавања производње) је основа приступа као што су DevSecOps, безбедност усмерена на програмере и безбедни SDLC модели из оквира као што су OWASP SAMM или NIST SSDF. Циљ је једноставан за дефинисати, али сложен за постизање: креирати безбедан софтвер по дизајну, а да се притом не омета пословна агилност и не спречи да безбедност постане уско грло.

Шта је безбедност у развоју софтвера и зашто је важна?

Када говоримо о безбедности развоја софтвера, мислимо на све праксе, алате и процесе који се примењују како би се осигурало да апликација издржи нападе, очува интегритет података и одржи доступност услуге током целог свог животног циклуса. Не ради се само о „постављању заштитног зида“ или коришћењу енкрипције, већ о дизајнирању и програмирању софтвера на начин који смањује вероватноћу безбедносних пропуста.

Напади злонамерног софтвера и рањивости софтвера могу угрозити аутентификацију, ауторизацију, интегритет и поверљивост. Ако се ове претње реше током фазе пројектовања, многе се могу ублажити пре него што постану проблем у производњи, спречавајући хитне закрпе и кршење података.

Централна идеја је да сваки софтвер треба да прође безбедносно тестирање пре него што стигне до корисника и да ови тестови не треба да буду изоловани „филтер“, већ рутински део сваке верзије. Ово резултира отпорнијим софтвером који не мора да акумулира слој по слој додатне безбедности како се откривају рањивости.

Крајњи циљ је постизање апликација безбедних по дизајну , са контролама уграђеним у њихову архитектуру, честим аутоматизованим тестирањем и културом у којој програмери, безбедност и операције раде заједно. Ово захтева свестан напор целог техничког тима, а не само мале групе стручњака за сајбер безбедност.

DevSecOps и безбедност усмерена на програмере

Термин DevSecOps појавио се како би се решио веома специфичан проблем: традиционални модели, у којима се безбедносни тим придруживао тек на крају развојног циклуса, више нису одговарали честим издањима, агилним методологијама и CI/CD цевоводима. Раније је ажурирање апликације једном или два пута годишње омогућавало темељан преглед; сада, са континуираним имплементацијама, тај приступ је постао неприхватљива препрека.

DevSecOps промовише беспрекорну интеграцију безбедности у Agile и DevOps , тако да се безбедност апликација и инфраструктуре решава од самог почетка и континуирано. Идеја је да се открију и отклоне рањивости чим се појаве, када је њихово отклањање још увек јефтино, уместо да се открију непосредно пре примене.

Штавише, DevSecOps промовише безбедност као заједничку одговорност : развој, операције и безбедност тесно сарађују, уместо да раде у изолованим системима који комуницирају тек на крају. Мото овог приступа се често сумира као „софтвер, безбеднији, бржи“: испорука бржег и безбеднијег софтвера аутоматизацијом контрола и смањењем трења у животном циклусу развоја.

Кључни стуб ове филозофије је безбедност усмерена на програмере . Уместо да тим за безбедност делује као „полиција“ на крају процеса, безбедносни алати се приближавају радном окружењу самих програмера, на пример, интеграцијом скенера у IDE или систем за контролу верзија. На овај начин, део анализе, тестирања и исправљања се обавља директно са тастатуре програмера.

Овај приступ „приближавања безбедности коду“ омогућава откривање и исправљање рањивости готово чим се напишу, без чекања на периодичне ревизије или тестирање продора великих размера. Као резултат тога, развојни тимови престају да виде безбедност као сметњу која успорава њихов рад и уместо тога је прихватају као основни критеријум квалитета.

Безбедност је уграђена у сваку фазу SDLC-а.

Да би безбедност била заиста ефикасна, мора бити интегрисана у све фазе животног циклуса развоја (SDLC), а не третирана као коначна „провера квалитета“. Третирање безбедности само као бриге при затварању пројекта ствара уско грло за безбедносни тим, посебно зато што они не могу бити стручњаци за све технологије и облачна окружења која се данас користе.

Модерни приступ предлаже безбедност која је „уткана“ кроз цео SDLC: од дефинисања захтева, преко планирања и дизајна, до имплементације, тестирања, распоређивања и одржавања. Читава организација интернализује да је безбедност суштински део успеха производа , а не посебна брига која се може одложити.

Раније су безбедносни прегледи били првенствено ручно тестирање и изоловани алати за сваку апликацију или услугу, комбинујући спот скенере са тестирањем пенетрације. Данас су алати дизајнирани имајући у виду интеграцију и аутоматизацију: повезују се са CI/CD цевоводима, системима за праћење инцидената и спремиштима кода, омогућавајући много глаткији ток рада.

Скенери рањивости су интегрисани у процес континуиране интеграције, тако да се свака промена кода аутоматски анализира пре преласка на следећу фазу. Истовремено, налази се евидентирају као редовни задаци, видљиви целом тиму, што олакшава одређивање приоритета, праћење и мерење времена решавања.

Све ово значи да безбедност више није накнадна мисао, већ постаје структурна компонента SDLC-а . Уместо једноставног „проласка безбедносне провере“ непосредно пре распоређивања, организација претпоставља да је свако потврђивање (commit), свако спајање (merge) и свака испорука (delivery) део континуираног ланца безбедносних провера.

Уобичајене праксе безбедности софтвера

У оквиру овог начина рада, постоји низ иницијатива за безбедност софтвера које многе организације већ спроводе или почињу да усвајају. То није исцрпан списак, али помаже да се разуме које врсте активности треба да интегришемо у SDLC како бисмо ојачали безбедност.

Кључни први корак је статичка анализа кода (SAST). Ово подразумева анализу изворног кода (укључујући инфраструктуру као код) како би се открили небезбедни обрасци програмирања или познате рањивости. То је обично аутоматизовани процес који се може покренути при сваком commit-у или push-у, пружајући програмерима повратне информације готово у реалном времену.

С друге стране, динамичка анализа безбедности (DAST и слични приступи) процењује целу апликацију и њену основну инфраструктуру док је у раду. Ово укључује, на пример, скенирање портова, тестове међусајтског скриптовања, прегледе конфигурације контејнера и анализу услуга окренутих ка интернету како би се идентификовале рањивости које су видљиве само када је систем оперативан.

Уз аутоматизоване алате, ручни прегледи кода остају неопходни. Иако се многе функције већ прегледају због логичких грешака, укључивање безбедносне перспективе у ове прегледе кода омогућава откривање мање очигледних рањивости које скенер може пропустити. Међутим, ово захтева да тим има одређену обуку о обрасцима напада и најбољим праксама.

Тестирање продора иде корак даље: стручњаци се ангажују да делују као нападачи и покушају да угрозе инфраструктуру или апликације. Могу да користе било шта, од аутоматизоване анализе до стварних експлоатација, а резултат је обично извештај који детаљно описује рањивости које су стандардни тестови пропустили, са конкретним препорукама за њихово ублажавање.

Сродан, али другачији приступ су програми Bug Bounty . Овај модел позива истраживаче и напредне кориснике да пријаве рањивости у замену за финансијску награду или признање. То је ефикасан начин да се каналишу налази трећих страна и потенцијални нападачи претворе у сараднике.

Коначно, не смемо заборавити обуку техничког особља о безбедности . Пејзаж претњи се брзо мења: оно што је имало смисла пре десет година, данас може бити лоша пракса. Редовно упознавање програмера са OWASP Топ 10 листом, новим нападима и обрасцима безбедног дизајна значајно смањује ризик од људске грешке, која је и даље узрок значајног дела безбедносних пропуста.

Животни циклус безбедног развоја софтвера (Secure SDLC)

Интегрисање безбедности у SDLC не значи додавање „додатне фазе“ на крају, већ уплитање пракси и контрола у постојеће фазе. Ово ствара одржив процес који пружа стварну вредност без нарушавања динамике тима. Безбедан SDLC обично укључује следеће фазе:

Фаза захтева јасно дефинише проблем који треба решити и потребан ниво безбедности. Ово је време да се инциденти, захтеви за новим функцијама и познате рањивости трансформишу у конкретне пројекте, процењујући њихов утицај на укупни ризик. Укључивање безбедносног тима у овој фази помаже у ефикасном одређивању приоритета и разумевању импликација сваке промене.

Затим долази фаза планирања , где се доносе одлуке о томе шта ће се градити и како ће се томе приступити. Важно је да и безбедност учествује у овој фази, потврђујући да планирано решење не уводи нове векторе напада и да су пословни циљеви усклађени са захтевима заштите података, усклађености са прописима и отпорности.

Фаза дизајнирања решења фокусира се на архитектуру: који системи међусобно делују, које услуге се креирају, како се повезују и који токови података се успостављају. Дијаграме треба прегледати са безбедносним тимом како би се идентификовале потенцијалне рањивости у границама поверења, улазним тачкама, механизмима аутентификације, шифровању и тако даље. Флуидна комуникација у овим раним фазама спречава откривање озбиљних проблема када је све већ програмирано.

Следи имплементација , тренутак превођења дизајна у код. Овде праксе попут статичке анализе при сваком commit-у, интеграције безбедносних правила у CI pavement и спровођења прегледа кода са фокусом на безбедност постају кључне. Што се пре открије грешка у коду, то су мањи трошкови њеног поправљања.

Када је код спреман, прелази се на фазу тестирања и имплементације . Поред функционалних тестова, препоручљиво је овде укључити свеобухватније безбедносне анализе: DAST скенирање, ручно безбедносно тестирање критичних функционалности и, када ресурси дозвољавају, тестирање продора усмерено на главне промене. Налази у овој фази требало би да се користе за прилагођавање аутоматизованих алата како би се спречиле регресије.

Након имплементације, почиње превентивно одржавање . Чак и ако се софтвер објави у производњи „без познатих рањивости“, окружење и претње се мењају: појављују се нови CVE-ови, откривају се пропусти у зависностима, мењају се законски захтеви и тако даље. Фаза одржавања укључује праћење нових рањивости, ажурирање компоненти, преглед безбедносних дневника и реаговање на инциденте.

Читав процес је кружан: свака нова откривена грешка, побољшање или рањивост враћа се у фазу захтева . Безбедан SDLC је стога циклус континуираног побољшања, а не линеаран пут. Овакав начин размишљања помаже тимовима да усаврше своје контроле и алате са сваком итерацијом, уместо да мисле да је „све завршено“ након имплементације.

Референтни оквири: OWASP SAMM и NIST SSDF

За организације које желе да иду корак даље, веома је корисно да се ослоне на утврђене моделе зрелости и безбедне оквире за развој . Два најрелевантнија су OWASP SAMM модел и NIST SSDF оквир, који нуде практичне смернице за интеграцију безбедности у процесе развоја.

OWASP модел зрелости осигурања софтвера (SAMM) је еволуција OWASP-овог ранијег CLASP-а. Он предлаже скуп безбедносних пракси организованих по доменима (као што су управљање, изградња, верификација и имплементација), са различитим нивоима зрелости. Идеја је да свака организација прилагођава ове праксе свом профилу ризика, уместо да покушава да примени круту листу контрола.

Оквир за безбедан развој софтвера (NIST) (SSDF) описује основне праксе безбедног развоја на основу препорука више стручних организација. Он дели безбедан SDLC на четири главна дела: припрема организације, обезбеђивање софтвера, производња безбедног софтвера и реаговање на рањивости. Сваки део укључује специфичне активности које се могу постепено спроводити.

„Припрема организације“ значи припрему људи, процеса и технологија тако да безбедан развој буде пракса која се прожима кроз све секторе, како на корпоративном нивоу, тако и унутар сваког тима. „Заштита софтвера“ обухвата мере за спречавање неовлашћене манипулације кодом, изградњом артефаката и ланцем снабдевања.

Блок „производња безбедног софтвера“ фокусира се на минимизирање рањивости у свакој верзији , интегришући статичку анализу, преглед зависности, скенирање контејнера и сличне контроле у ​​свакодневне операције. Коначно, „реаговање на рањивости“ односи се на идентификовање превиђених недостатака, њихово брзо исправљање и прилагођавање процеса како би се спречило њихово понављање.

Обука, моделирање претњи и култура безбедности

Да би све ово функционисало, само инсталирање алата није довољно; потребно је изградити заједничку безбедносну културу унутар тима. То значи да програмери морају да схвате да је заштита апликација део њиховог посла и да безбедносни тимови морају бити интегрисани у свакодневне операције, а не само када се догоди инцидент.

Специфична обука је добра полазна тачка. Оснаживање програмера да идентификују рањивости и пишу безбеднији код драстично смањује појаву основних грешака. Ресурси попут OWASP Top 10 помажу у идентификацији најчешћих слабости у веб апликацијама и разумевању начина размишљања нападача.

Још једна пракса са великим утицајем је моделирање претњи . Ово подразумева анализу апликације (или нове функције) из перспективе нападача: која средства требају заштиту, који улази постоје, који токови података су критични и које рањивости би се могле искористити. На основу ове анализе, дизајнирају се мере ублажавања и укључују се у сам технички дизајн.

Ако се изводи током фазе пројектовања, моделирање претњи утиче на архитектуру од самог почетка , спречавајући небезбедна решења која би касније захтевала преписивање. Дијаграми тока података и познати обрасци напада се обично користе за структурирање анализе, укључујући и развојне и безбедносне тимове.

Паралелно са тим, важно је подстицати развојне тимове да науче да размишљају као нападач . То не значи да сви морају бити стручњаци за тестирање пенетрације, већ да разумеју како се мале рањивости комбинују да би створиле већи напад, како се краду акредитиви или како се искоришћавају слабе конфигурације облака.

Ограничења традиционалног тестирања пенетрације

Традиционално тестирање пенетрације остаје вредан алат, али има ограничења када се примењује у окружењима са континуираним имплементацијама. По дефиницији, тест пенетрације пружа снимак безбедности у одређеном тренутку: процењује стање апликације и инфраструктуре какве су тог дана.

Чим тим имплементира нове верзије или промени конфигурације, неки од налаза могу застарети . Ако су издања честа, одржавање потпуних тестова пенетрације након сваке промене постаје непрактично у смислу времена и трошкова.

Штавише, када се тест пенетрације изврши у веома напредним фазама животног циклуса развоја, откривене рањивости су често скупе за поправку , често захтевајући сложена безбедносна ажурирања . Понекад то укључује модификовање кључних компоненти или преписивање читавих делова апликације, што има последични утицај на планирање, буџет и морал тима.

А у организацијама са много услуга и апликација, тешко је скалирати ручно тестирање пенетрације на цео каталог. Постоји тенденција да се приоритет даје само најкритичнијим системима, остављајући празнине у другим областима које такође могу да искористе нападачи.

Континуирано испитивање безбедности CI/CD цевовода

Да би се прилагодили овом темпу промена, појављују се модели као што је континуирано тестирање безбедности у CI/CD цевоводу, комбинујући аутоматизована скенирања 24/7 са циљаним, једнократним ручним тестовима. Идеја је да се пређе са ад хок ревизија на константан ток откривања и отклањања рањивости.

Овај приступ комбинује аутоматизоване скенере који проверавају апликације, веб ресурсе, API-је и изложене површине са интервенцијом стручњака за тестирање пенетрације који истражују најсложеније налазе и траже логичке рањивости које алати не могу сами да открију.

Главна предност је што тимови добијају брзе и детаљне информације о безбедносним проблемима, чак и када је CI/CD цевовод веома брз. Ово смањује време изложености јер се рањивости идентификују и исправљају пре него што погођени код стигне до (или остане у) продукцији током дужег периода.

Још једна предност је то што континуирано тестирање олакшава везу између управљања рањивостима и безбедности апликација . Чести извештаји, са јасним листама рањивости и њиховом еволуцијом током времена, помажу у доношењу одлука о ризику, одређивању приоритета исправки и оправдавању улагања у побољшања безбедности.

Неки сервиси чак нуде бесплатно поновно тестирање након примене исправки, што вам омогућава да проверите да ли решења заиста функционишу и да нису уведене никакве регресије. Све се ово савршено уклапа у етос континуираног побољшања DevSecOps-а.

Типичне DevSecOps компоненте и алати

У пракси, DevSecOps окружење се ослања на неколико кључних технолошких компоненти . Континуирана интеграција (CI) обједињује рад свих програмера и аутоматски покреће јединичне, интеграционе и безбедносне тестове сваки пут када се интегрише нови код.

Континуирана испорука (CD) осигурава да је софтвер увек спреман за имплементацију секвенцијалном провером и одобравањем софтвера (укључујући безбедносне провере) у свакој фази. Само верзије које прођу све дефинисане контроле се унапређују у окружења вишег нивоа.

Безбедносна аутоматизација се постиже помоћу SAST и DAST алата, скенера зависности, анализе инфраструктуре као кода и прегледа контејнера. Ови алати су интегрисани у CI/CD цевовод, у системима као што су Jenkins, GitLab CI или слични, тако да раде без ручне интервенције.

Решења за управљање рањивостима се такође често користе за централизацију налаза, одређивање приоритета ризика и праћење њиховог решавања. Уз то, алати за управљање тајнама (као што је Vault) спречавају откривање акредитива и кључева у коду или конфигурацијама имплементације.

Коначно, континуирано праћење и ревизија ослањају се на платформе за посматрање и SIEM (као што су ELK или Splunk) које прикупљају логове, откривају аномално понашање и олакшавају ревизије усаглашености. Овај слој заокружује петљу, омогућавајући откривање инцидената у производњи и благовремен одговор.

Примена DevSecOps-а у развоју мобилних апликација

Када говоримо о мобилним апликацијама , DevSecOps приступ мора бити прилагођен њиховим специфичним карактеристикама. Фаза планирања и дизајнирања мора узети у обзир специфичне ризике: управљање дозволама уређаја, безбедно складиштење акредитива, шифровање комуникације и усклађеност са прописима као што је GDPR.

Током развоја користе се SAST скенери прилагођени језицима попут Kotlin-а, Swift-а и Java-е, а екстерне зависности и SDK-ови се пажљиво прегледају. Многе рањивости у мобилним апликацијама настају управо због лоше одржаваних библиотека трећих страна или оних са прекомерним дозволама.

У фази тестирања, DAST скенирање се комбинује са тестовима специфичним за мобилне уређаје : симулацијом напада „човек у средини“ (MITM), верификацијом интегритета бинарних датотека, анализом локалне меморије и прегледом интеракције са бекенд API-јем. Ово помаже у идентификацији недостатака и у апликацији и у услугама које она користи.

Интеграција у CI/CD цевовод значи да свака измена пролази кроз аутоматизоване безбедносне провере , осигуравајући да ниједна верзија са озбиљним недостацима не стигне до продавница апликација. Штавише, систем за праћење након имплементације је конфигурисан да детектује необично понашање, скокове грешака или обрасце који би могли указивати на напад.

Коначно, дефинисан је јасан процес реаговања на инциденте како би се омогућило брзо објављивање хитних закрпа ако се открије критична рањивост у продукцији. Способност брзог реаговања и ажурирања апликације је кључна за одржавање поверења корисника.

Узете заједно, све ове праксе, оквири и алати омогућавају да безбедност престане да буде препрека и постане савезник агилног развоја. Укључивањем програмера од самог почетка, аутоматизацијом тестирања са сваком променом и коришћењем стандарда као што су OWASP SAMM или NIST SSDF, организације могу да креирају робуснији софтвер, смање трошкове исправљања грешака и буду много боље припремљене за стално променљиви пејзаж претњи.