Что такое безопасная разработка (secure development) и как её реализовать

Объяснение концепции безопасной разработки (secure development)

Безопасная разработка — набор процессов и технологий создания программного обеспечения, защищенного от различных угроз информационной безопасности. Это один из этапов жизненного цикла разработки ПО (SDLC). Её цель — снизить риски, связанные с использованием систем и приложений, и гарантировать их надежность.

Концепция безопасной разработки предполагает интегрирование процессов, обеспечивающих безопасность, на всех шагах создания продукта — от проектирования до тестирования и внедрения. Вместо того, чтобы защищать уже готовые приложения, безопасность в них встраивается с самого начала.

В концепцию включены разнообразные подходы и инструменты — анализ кода, валидация данных, аутентификация пользователей, шифрование информации и автоматизация проверок безопасности. Пользуясь ими, разработчики выявляют и устраняют потенциальные угрозы ещё на ранних стадиях — это снижает вероятность возникновения критических ошибок и уязвимостей.

Основные принципы безопасной разработки

Безопасная разработка базируется на фундаментальных принципах построения защищенной программной среды. Применяя их, разработчики создают продукты, устойчивые к угрозам безопасности и уязвимостям.

Принцип минимизации привилегий

Каждому пользователю или компоненту системы назначаются ровно те права и полномочия, которые ему нужны для выполнения своих функций. Этот принцип подразумевает задание минимально необходимых прав доступа к ресурсам системы и данным. Чем меньше привилегий у компонента или пользователя, тем труднее злоумышленнику получить контроль над системой. Например, для веб-сервера ограничивают доступ к базе данных, чтобы исключить возможность их непредусмотренных изменений. Такой подход уменьшает поверхность атаки, повышает общую устойчивость системы и минимизирует ущерб в случае компрометации.

Валидация данных

Проверяя входящие данные на соответствие определенным стандартам и требованиям перед их обработкой, можно избежать проблем от SQL-инъекций, XSS-атак и других. Валидация возможна как на стороне сервера, так и клиента — так реализуется двойная защита от возможных угроз.

Безопасная аутентификация и авторизация

Аутентификация подтверждает личность пользователя, а авторизация определяет его права доступа к функциям и ресурсам системы. Важно использовать сложные пароли, многофакторную аутентификацию, регулярно обновлять механизмы защиты от брутфорс-атак. Это поможет исключить несанкционированный доступ.

Шифрование данных

Применение криптографических методов для защиты конфиденциальной информации, передаваемой по сети или хранящейся в БД, предотвращает её несанкционированное использование (раскрытие, кражу и т. п.).

Шифрование — одна из наиболее эффективных мер защиты конфиденциальной информации. Данные становятся нечитаемыми для посторонних лиц без наличия специального ключа. Шифрование используется как при передаче данных, так и при хранении их на серверах. Это особенно востребовано компаниями, работающими с персональными данными и иной чувствительной информацией.

Интеграция безопасности в цикл разработки (SDLC)

Принципы безопасной разработки подразумевают внедрение процессов обеспечения безопасности на всех этапах — от анализа требований до развёртывания и мониторинга. Эти процессы позволяют выявлять и устранять уязвимости на самых ранних стадиях, когда их исправление обходится значительно дешевле.

Внедрение принципов безопасной разработки в SDLC начинается на этапе планирования проекта. Это — анализ требований безопасности, согласование контрольных мероприятий и разработка политик защиты данных. Чтобы выявить возможные уязвимости на ранней стадии реализации проекта, необходимо проводить регулярные код-ревью. Также стоит применять автоматические средства контроля кода и тестирования безопасности.

Популярные инструменты для безопасной разработки (SAST, DAST и другие)

Известно значительное количество автоматизированных средств, помогающих программистам встраивать безопасность в разрабатываемое ПО. Перечислим примеры популярных технологий и инструментов, выявляющих уязвимости на разных этапах разработки:

1. SAST (Static Application Security Testing) — это статический анализ кода, используемый для поиска уязвимостей на этапе компиляции или компоновки программы. Метод обнаруживает ошибки до того, как приложение будет запущено. Примеры инструментов — Fortify, Coverity и Klocwork.
2. DAST (Dynamic Application Security Testing) — динамический анализ, который выполняется после компиляции программы. Он имитирует поведение реального пользователя и проверяет, насколько безопасно программа реагирует на различные входные данные. Примеры — Acunetix, Burp Suite и Netsparker.
3. IAST (Interactive Application Security Testing) — гибридный подход, сочетающий преимущества SAST и DAST. Он работает внутри исполняемого процесса приложения и анализирует, как оно обрабатывает данные в режиме реального времени. Инструменты — Contrast Security и Veracode Greenlight.
4. RASP (Runtime Application Self-Protection) — технология, защищающая приложение во время выполнения. Интегрируется в код и может блокировать атаки или изменять поведение программы в ответ на подозрительные действия. Примеры инструментов — Signal Sciences WAF и Prevoty Runtime Protection.
5. SCA (Software Composition Analysis) — определяет, какие сторонние библиотеки и компоненты применены в приложении. Ищет уязвимости в зависимостях. Примеры — Black Duck и WhiteSource.

Как реализовать безопасную разработку в команде

Работа команды должна быть ориентирована на безопасность. Необходимо обеспечить согласованность и целостность кода, чтобы избежать уязвимостей и ошибок. Регулярный аудит кода, отслеживание инцидентов и отчетность помогут выявить и устранить потенциальные угрозы.

В процессы безопасной разработки обычно включаются следующие этапы.

Обучение команды

Регулярное обучение разработчиков, тестировщиков и других участников команды основам безопасного программирования даёт им возможность самостоятельно выявлять и устранять уязвимости в коде. Последовательность обучающего цикла:

1. Определение целей обучения. Ими могут быть повышение осведомленности о принципах безопасного программирования, совершенствование навыков обнаружения и предотвращения уязвимостей, обучение работе с новыми инструментами и методами.

2. Подбор методов обучения:

   • онлайн-курсы и вебинары — они, как правило, охватывают большую аудиторию и предоставляют доступ к материалам в любое удобное время. Такие курсы могут быть предоставлены внешними провайдерами или созданы внутри предприятия;
   • семинары и тренинги — личное взаимодействие даёт возможность участникам задавать вопросы и получать обратную связь от экспертов;
   • практика и разбор кейсов — создание сценариев, основанных на реальных ситуациях, и их проработка позволяют лучше понять и усвоить принципы безопасного развития.
3. Выбор контента. Содержание курса должно соответствовать целям обучения и уровню подготовленности участников.
4. Практическое закрепление знаний через лабораторные работы, симуляторы или проекты, реализованные непосредственно в ходе обучения.
5. Оценка эффективности обучения — обратная связь от участников и оценка прогресса в разрешении конкретных проблем.

Как видим, обучение команды предполагает сочетание теории и практики, а также регулярное обновление знаний и навыков исходя из действующих тенденций и угроз.

Код-ревью с фокусом на безопасность

Его цель — выявление и исправление потенциальных уязвимостей и ошибок в коде перед релизом. Это минимизирует риски, сопряжённые с нарушениями безопасности. Этапы обзора:

1. Подготовка:

   • Установление правил и критериев, по которым будет оцениваться код. Это — соблюдение стандартов, использование лучших практик программирования, соответствие архитектуры и дизайна проекта принципам безопасной разработки.
   • Выбор участников. Обычно участвуют разработчики, тестировщики, специалисты по безопасности и другие заинтересованные стороны.

2. Анализ кода:

   • Статический анализ. Участники просматривают исходный код без его запуска и выявляют ошибки — небезопасные функции, незащищенные переменные, открытые порты и т. п.
   • Динамический анализ. Участники запускают код и смотрят на его поведение в различных сценариях. Выявляет проблемы, которые невозможно найти статическим анализом, например, ошибки в логике приложения.

3. Обсуждение результатов:

   • Коллективное обсуждение найденных уязвимостей и предложений по их ликвидации. Проблемы рассматриваются с разных точек зрения и по ним принимаются взвешенные решения.
   • Рекомендации по улучшению. Могут касаться как самих правок, так и общих принципов написания безопасного кода.

4. Документирование:

   • Запись обнаруженных уязвимостей. Сохраняется история изменений для выработки дальнейших мер по укреплению безопасности.
   • Итоговый отчет. Содержит сведения о всех найденных уязвимостях, рекомендации по их устранению и общий уровень безопасности кода.

5. Исполнение рекомендаций:

   • Исправление кода.
   • Тестирование исправлений.

6. Мониторинг и поддержание безопасности:

   • Непрерывный мониторинг. Код-ревью не ограничивается одним сеансом. Необходимы регулярный мониторинг кода и проведение периодических проверочных мероприятий.
   • Обновление знаний. Изучение новых методик и технологий защиты информации.

Код-ревью с фокусировкой на вопросах безопасности выявляет уязвимости на ранних стадиях, тем самым снижая риск нарушений безопасности и увеличивая доверие к продукту.

Использование готовых шаблонов и библиотек

Разработчики получают возможность сосредоточиться на бизнес-логике и специфических условиях проекта. Вместо того, чтобы писать код «с нуля», они могут применять проверенные на безопасность шаблоны, фреймворки и библиотеки и избежать «изобретения велосипеда».

Автоматизация проверки безопасности

Автоматизированные средства анализа кода и тестирования на проникновение помогают выявлять и ликвидировать уязвимости на регулярной основе.

Основные направления автоматизации проверок:

1. Сканирование уязвимостей. Позволяет быстро и эффективно находить слабые места в защите.
2. Мониторинг активности пользователей. Помогает выявить подозрительную активность и предотвратить утечку конфиденциальной информации.
3. Анализ данных — логов, трафика сети и т. п. Выявляет возможные атаки и нарушения безопасности.
4. Реагирование на инциденты безопасности. Позволяет минимизировать их последствия.

В итоге улучшаются процессы обеспечения безопасности и способности организаций реагировать на угрозы, а также уменьшаются затраты на рутинные задачи.

Роль DevSecOps в безопасной разработке

DevSecOps — это методология, объединяющая разработку (Dev), эксплуатацию (Ops) и безопасность (Sec) в единый непрерывный процесс. Она предполагает внедрение принципов и инструментов безопасной разработки на всех этапах жизненного цикла ПО. Безопасность встраивается в организационную культуру компании и становится неотъемлемой частью повседневной работы.

Основные принципы DevSecOps:

• планирование безопасных решений с начального этапа проекта;
• автоматизация процессов;
• непрерывный мониторинг и аудит;
• соответствие стандартам и нормам, таким как ISO/IEC 27001, OWASP Top 10 и NIST CSF;
• образование и обучение сотрудников;
• комплексный подход и интеграция мер безопасности на всех уровнях — инфраструктура, код, данные, процессы управления и т. д.

Организации, использующие DevSecOps, повышают уровень защищенности своих систем и сокращают затраты на обеспечение безопасности.

Заключение

Безопасная разработка — не просто набор методов и инструментов, это целая культура, которая должна быть внедрена на всех уровнях организаций, разрабатывающих ПО. Её реализация требует тесного сотрудничества различных специалистов — разработчиков, тестировщиков, специалистов по информационной безопасности и менеджеров проектов. Только так можно добиться эффективной защиты приложений и данных. Главное — помнить, что безопасность никогда не бывает полной, и всегда быть готовым к новым вызовам.

Автор: Макхост