2023-06-18

Безопасное кодирование включает в себя набор методов, которые разработчики программного обеспечения применяют для защиты своего кода от кибератак и уязвимостей. Придерживаясь стандартов кодирования, отражающих передовой опыт, разработчики могут внедрять меры безопасности, сводящие к минимуму риски, связанные с уязвимостями в их коде.

В мире, наполненном киберугрозами, безопасное кодирование не может рассматриваться как необязательный элемент, если бизнес намерен поддерживать свой щит защиты.

В этой статье мы рассмотрим некоторые антишаблоны и лучшие практики, которые мы можем включить в наш рабочий процесс.

Анти-паттерны

Теперь давайте кратко обсудим различные распространенные ошибки или антишаблоны, относящиеся к категории небезопасного кодирования. Ниже приведены некоторые примеры:

• Недостаточная проверка входных данных или обработка входных данных без надлежащего кодирования или очистки.
• Создание SQL-запросов путем объединения строк, что делает код уязвимым для утечек данных или атак путем внедрения.
• Неспособность реализовать надежную аутентификацию, такую ​​как хранение учетных данных в виде простого текста без надлежащего хеширования и шифрования.
• Плохой дизайн механизмов восстановления пароля и нечастая смена ключей безопасности.
• Планированию и разработке программного обеспечения не хватает надежных схем авторизации.
• Предоставление чрезмерных привилегий во время разработки или устранения неполадок.
• Предоставление конфиденциальной информации в журнале отладки без соответствующего редактирования.
• Использование сторонних библиотек из ненадежных источников или игнорирование проверок безопасности.
• Небезопасная обработка указателей памяти или предоставление доступа к указателям за пределами системы.

Помня об этих распространенных ошибках, давайте рассмотрим методы и инструменты, которые могут помочь разработчикам в безопасном кодировании.

Рекомендации по безопасному кодированию

Сдвиг влево в жизненном цикле разработки программного обеспечения

Исторически сложилось так, что традиционная практика заключалась в назначении группы безопасности программного обеспечения для проведения тестирования безопасности перед завершением проекта разработки программного обеспечения. Команда оценивала заявку и составляла список проблем, требующих решения. На этом этапе выявленные исправления будут иметь приоритет, в результате чего некоторые уязвимости будут устранены, а другие останутся без внимания. Причины, по которым определенные уязвимости остаются неустраненными, могут варьироваться от ограничений по стоимости и ограниченности ресурсов до неотложных бизнес-приоритетов.

Однако этот традиционный подход больше не является устойчивым. Соображения безопасности теперь должны учитываться с самого начала — на начальных этапах — жизненного цикла разработки программного обеспечения. Безопасность следует учитывать уже на этапе проектирования. Как ручное, так и автоматизированное тестирование должно проводиться на протяжении всей реализации приложения в рамках конвейера непрерывной интеграции (CI), чтобы разработчики получали оперативную обратную связь.

Чтобы помочь в этом стремлении, использование статического анализа кода становится неоценимым. Этот метод позволяет сканировать код на наличие уязвимостей и угроз безопасности, даже когда разработчики активно пишут его в интегрированной среде разработки (IDE). Например, инструменты SAST позволяют анализировать код на наличие уязвимостей в системе безопасности в процессе разработки, что облегчает раннее выявление и снижение потенциальных рисков.

Проверка ввода

Обеспечение целостности входных данных при их поступлении в систему имеет большое значение. Важно проверять синтаксическую и семантическую точность всех поступающих данных, считая их недостоверными. Использование проверок и регулярных выражений помогает проверить правильность, размер и синтаксис ввода.

Настоятельно рекомендуется выполнять эти проверки на стороне сервера. В случае веб-приложений это включает в себя тщательную проверку различных компонентов, включая заголовки HTTP, файлы cookie, параметры GET и POST, а также загрузку файлов.

Проверка на стороне клиента также оказывается полезной, способствуя улучшению взаимодействия с пользователем за счет уменьшения потребности в нескольких сетевых запросах, возникающих в результате неверных входных данных. Такой подход сводит к минимуму двустороннюю связь и повышает эффективность.

Параметризованные запросы

В процессе хранения и извлечения данных разработчики часто взаимодействуют с хранилищами данных. Однако, если они упускают из виду использование параметризованных запросов, это может предоставить злоумышленникам возможность использовать широко доступные инструменты и манипулировать входными данными для извлечения конфиденциальной информации. SQL-инъекция, очень опасный риск для приложений, является примером распространенной формы таких атак.

Благодаря включению заполнителей для параметров в запрос указанные параметры рассматриваются как данные, а не как часть самой команды SQL. Для устранения этих уязвимостей рекомендуется использовать подготовленные операторы или методы объектно-реляционного сопоставления (ORM). Эти подходы предлагают эффективные меры защиты от SQL-инъекций и связанных с ними угроз.

Кодирование данных

Кодирование данных играет жизненно важную роль в снижении угроз за счет преобразования потенциально опасных специальных символов в очищенный формат. Кодирование Base64 служит примером таких методов кодирования, предлагая защиту от SQL-инъекций, межсайтового скриптинга (XSS) и атак с внедрением на стороне клиента.

Для повышения безопасности крайне важно указать соответствующие наборы символов, например UTF-8, и закодировать данные в стандартизированный набор символов перед дальнейшей обработкой. Кроме того, использование методов канонизации оказывается полезным. Например, упрощение символов до их базовой формы помогает решить такие проблемы, как атаки с двойным кодированием и запутыванием, тем самым укрепляя общие меры безопасности.

Внедрить элементы управления идентификацией и аутентификацией

Чтобы еще больше повысить безопасность и свести к минимуму риск взлома, методы безопасного кодирования подчеркивают важность проверки личности пользователя с самого начала и интеграции надежных элементов управления аутентификацией в код приложения.

Вот некоторые рекомендуемые меры для достижения этой цели:

• Используйте надежные методы проверки подлинности, такие как многофакторная проверка подлинности, чтобы добавить дополнительный уровень безопасности.
• Рассмотрите возможность использования методов биометрической аутентификации, таких как отпечатки пальцев или распознавание лиц, особенно в мобильных приложениях.
• Обеспечьте безопасное хранение паролей. Как правило, это включает в себя хеширование пароля с помощью надежной функции хеширования и безопасное хранение зашифрованного хэша в базе данных.
• Внедрите безопасный механизм восстановления пароля, чтобы облегчить сброс пароля при сохранении безопасности.
• Включите время ожидания сеанса и периоды бездействия, чтобы автоматически завершать бездействующие сеансы.
• Для конфиденциальных операций, таких как изменение информации об учетной записи, принудительно повторите аутентификацию, чтобы подтвердить личность пользователя.
• Проводите регулярные аудиты транзакций аутентификации, чтобы обнаруживать любые подозрительные действия и поддерживать бдительность в отношении потенциальных угроз.

Внедрить контроль доступа

Включение хорошо продуманной стратегии авторизации на начальных этапах разработки приложения может значительно повысить общую безопасность. Авторизация влечет за собой определение конкретных ресурсов, к которым может или не может получить доступ аутентифицированный пользователь.

Примите во внимание следующие рекомендации по укреплению системы авторизации:

• Установите последовательный поток аутентификации с последующей авторизацией. Реализуйте механизм, при котором все запросы проходят проверку контроля доступа.
• Придерживайтесь принципа наименьших привилегий, изначально запрещая доступ к любому ресурсу, который не был явно настроен для управления доступом.
• Применяйте временные ограничения для действий пользователей или компонентов системы, реализуя время истечения срока действия, тем самым гарантируя, что действия имеют определенные временные рамки для выполнения.

Следуя этим рекомендациям, разработчики могут создать надежную и эффективную систему авторизации, повышающую общую безопасность приложения.

Защитите конфиденциальные данные

В целях соблюдения юридических и нормативных обязательств предприятия обязаны защищать данные клиентов. Эти конфиденциальные данные охватывают различные категории, в том числе:

• Личная информация (PII)
• Финансовые операции
• Записи о здоровье
• Данные веб-браузера
• Мобильные данные и т. д.

Чтобы предотвратить утечку данных, крайне важно использовать надежные методы шифрования как для данных в состоянии покоя, так и для данных в пути. Рассмотрите следующие методы повышения защиты данных:

• Используйте хорошо зарекомендовавшую себя проверенную криптографическую библиотеку и функции, проверенные и одобренные вашей командой безопасности.
• Не храните ключи шифрования вместе с зашифрованными данными, чтобы предотвратить несанкционированный доступ.
• Воздержитесь от хранения конфиденциальных или конфиденциальных данных в памяти, временных местоположениях или файлах журналов во время обработки.
• Внедрите технику редактирования в средствах пересылки журналов для удаления конфиденциальной информации.
• Реализовать обязательную повторную аутентификацию при доступе к конфиденциальным данным внутри приложения.

Реализовать ведение журнала и обнаружение вторжений

Даже самая тщательно разработанная система может быть уязвима для злоумышленников. Поэтому рекомендуется включить систему мониторинга, которая может обнаруживать и идентифицировать необычные события. Крайне важно обеспечить регистрацию достаточного количества информации о событиях аутентификации, авторизации и доступа к ресурсам. Этот журнал должен включать такие сведения, как временные метки, происхождение запросов на доступ, IP-адреса и информацию, относящуюся к запрошенному ресурсу. Важно хранить эту информацию в безопасном и защищенном журнале. Как правило, эти журналы в режиме реального времени передаются в централизованную систему, где они анализируются на наличие аномалий. Перед записью в журнал примените методы кодирования к ненадежным данным, чтобы защититься от атак путем внедрения в журнал.

В случае нарушения безопасности важно иметь хорошо задокументированный сценарий для быстрого прекращения доступа к системе, снижая риск дальнейшей утечки данных. Следуя этим рекомендациям, организации могут повысить свою способность обнаруживать потенциальные вторжения и реагировать на них, сводя к минимуму влияние инцидентов безопасности.

Использование фреймворков и библиотек безопасности

Избегайте ненужного дублирования усилий. Вместо этого используйте устоявшиеся системы безопасности и библиотеки, доказавшие свою эффективность. При включении таких компонентов в свой проект убедитесь, что они получены из надежных и доверенных сторонних репозиториев. Важно регулярно проверять эти библиотеки на наличие уязвимостей или недостатков и своевременно обновлять их.

Применяя этот подход, вы можете извлечь выгоду из знаний и опыта, заложенных в этих зарекомендовавших себя решениях по обеспечению безопасности, сэкономив драгоценное время и силы, сохраняя при этом высокий уровень безопасности.

Отслеживание обработки ошибок и исключений

В соответствии с лучшими практиками ведения журналов рекомендуется использовать централизованный подход для обработки и мониторинга ошибок и исключений с помощью таких инструментов, как Sentry. Эффективное управление ошибками и исключениями имеет решающее значение, поскольку неправильное обращение с ними может непреднамеренно раскрыть ценную информацию потенциальным злоумышленникам, что позволит им получить представление о вашем приложении и структуре платформы.

Рассмотрите следующие меры по усилению обработки ошибок и исключений:

• Избегайте регистрации конфиденциальной информации в сообщениях об ошибках, чтобы предотвратить ее непреднамеренное раскрытие.
• Регулярно проводите проверки кода для выявления и устранения любых слабых мест или уязвимостей в реализации обработки ошибок.
• Используйте негативные методы тестирования, такие как исследовательское тестирование и тестирование на проникновение, фаззинг и внедрение ошибок, чтобы активно выявлять и устранять потенциальные проблемы, связанные с обработкой ошибок.

Применяя эти методы, вы можете гарантировать, что обработка ошибок и исключений выполняется безопасно и с минимальным риском раскрытия конфиденциальной информации потенциальным злоумышленникам.

Преимущества внедрения методов безопасного кодирования

На этом этапе преимущества применения методов безопасного кодирования должны быть очевидны:

• Внедрение автоматических проверок и анализа кода в процессе разработки повышает производительность разработчиков за счет быстрого предоставления обратной связи для повышения безопасности кода. Это приводит к более быстрому выходу на рынок и более высокому качеству кода.
• Оптимизация затрат в рамках жизненного цикла разработки программного обеспечения достигается за счет минимизации ошибок на ранних стадиях.
• Инструменты статического тестирования безопасности приложений (SAST) предлагают разработчикам всех уровней квалификации защиту, управление AppSec и ценную информацию с помощью подключаемых модулей IDE. Эти инструменты предоставляют разработчикам необходимые знания и ресурсы для повышения безопасности приложений.

Заключение

При изучении недостатков кода, которые могут привести к уязвимостям, мы также изучили передовые методы повышения уровня безопасности программного обеспечения. Однако в контексте крупномасштабных проектов может быть сложно реализовать эти методы при обеспечении надлежащего управления.

В области масштабных проектов следующие соображения могут помочь эффективно справиться с этими проблемами:

• Установите четкие рамки управления, определяющие требования безопасности, процедуры и обязанности.
• Разработайте всеобъемлющие руководства и стандарты, соответствующие практике безопасного кодирования, и предоставьте практические шаги для внедрения.
• Содействуйте сотрудничеству и общению между командами разработчиков, экспертами по безопасности и заинтересованными сторонами, чтобы обеспечить общее понимание целей безопасности и необходимых мер для их достижения.
• Расставьте приоритеты в реализации мер безопасности, определив области высокого риска и соответствующим образом сосредоточив ресурсы.
• Регулярно оценивайте и пересматривайте состояние безопасности программного обеспечения на протяжении всего жизненного цикла разработки, обеспечивая непрерывное улучшение и корректировку по мере необходимости.

Применяя эти подходы, процесс внедрения методов безопасного кодирования в крупных проектах становится более управляемым и обеспечивает надлежащее управление для эффективной защиты от уязвимостей.

Рекомендуется создавать и автоматизировать рабочие процессы с помощью инструментов SAST и интегрировать их в CI, чтобы применять лучшие практики.