Tervezett biztonság

A tervezett biztonság (ang.: secure by design) a programtervezésben azt jelenti, hogy a program megtervezése az alapoktól kezdve biztonságos legyen. Az ilyen megközelítésben előbb mérlegelik a különféle biztonsági taktikákat, majd ezek közül a legjobbakat választják ki és alkalmazzák az architektúra kialakításával, s ezeket vezérelvként veszik alapul a fejlesztők számára.^[1]

A tervezett biztonság egyre jobban a fő fejlesztéssé válik, megközelítve, biztosítva a biztonságot és titkosítást a programozás rendszerében. Ebben a megközelítésben a biztonság felépítése a rendszerben az alapoktól indul, és egy erős építészeti tervezéssel kezdődik. A biztonsági építészeti tervezési döntések gyakran alapulnak a jól ismert biztonsági taktikák és minták meghatározott, újrafelhasználható technikákként a speciális minőségi vonatkozások elérésére. A biztonsági taktikák/minták megoldásokat kínálnak végrehajtásra a szükséges hitelesítési, meghatalmazási, titoktartási, az adatok integritása, titoktartás, felelősségre vonhatóság, elérhetőség, biztonság és megtagadási követelmények, akkor is ha a rendszer támadás alatt van.^[2] Hogy biztosítsuk a biztonságot a szoftver rendszerben, nemcsak az a legfontosabb, hogy erős biztonsági felépítést tervezzünk (szándékosan), de az is különösen fontos, hogy megőrizzük (végrehajtott) a felépítést a szoftver fejlődése alatt. A rosszindulatú szokások adottak, és vigyázni kell, hogy minimalizáljuk a hatásait, várhatóan a biztonsági réseknél, amikor felfedezik azokat, vagy érvénytelen felhasználói bevitel esetén.^[3] Szorosan kapcsolódik ezekhez a gyakorlatban a „jó” szoftvertervezés használata, mint a domainvezérelt tervezés, a natív felhőalapú technológia, a biztonság növekedésének eszközeként, csökkentve annak a kockázatát, ha hiba történne a biztonsági rés megnyitásával, még ha a tervezési alapelvek eredetileg nem is biztonsági célokra készültek.

Általában a jól működő tervezések nem támaszkodnak titkosításra. Gyakran a titoktartás csökkenti a támadók számát, demotiválva a fenyegető populáció részhalmazát. A logika az, hogy ha növekedés van a komplexitásban a támadónál, akkor a megnövekedett támadói erőfeszítés veszélyezteti a célt. Míg ez a technika az jelenti, hogy csökkentek a velejáró kockázatok, gyakorlatilag végtelen a készlet a fenyegetés szereplőinek és technikáinak alkalmazásában, ez okozza idővel a legtöbb titkosítási módszer bukását. Míg nem kötelező, a megfelelő biztonság azt jelenti, hogy mindenkinek lehetővé teszik a tervezés megismerését és a megértését, mert ez a megfelelő biztonság. Ennek megvan az az előnye, hogy ha több ember néz rá a számítógépes kódokra, az javítja az esélyét annak, hogy a hibák hamarabb kiderüljenek (lásd: Linus törvénye). A támadók szintén hozzáférnek a kódokhoz, ami könnyebbé teheti a rések megtalálását.

Továbbá fontos, hogy minden lehetőleg jogosultság alapján működjön (lásd: legkisebb jogosultság elve). Például egy webszerver, ami adminisztrátori felhasználóként („gyökér” vagy admin) fut, kiváltságokat jelent a felhasználónak, fájlokat és felhasználókat törölhet, melyek nem tartoznak sehova. Egy hiba a programban az egész rendszert veszélybe sodorhatja, viszont ha a webszerver egy izolált rendszerben fut, és csak a szükséges hálózati és a fájlrendszeri hozzáféréssel rendelkezik, akkor nem veszélyeztetheti a futtatást, kivéve ha a rendszer hibás.

Tervezett biztonság a gyakorlatban

Sok dolog, különösen a bemenetek, gyanakvóvá kell tegye a biztonságos kialakítást. Egy hibatűrő program is bizalmatlanságot eredményezhet a belső tagok között.

Két példa a nem biztonságos tervezésre: a puffertúlcsordulás és a format string rések. A következő C nyelven írt program szemlélteti ezeket a hibákat.

#include <stdio.h>
 
 int main()
 {
     char a_chBuffer[100];

     printf("Hogy hívnak?\n");
     gets(a_chBuffer);
     printf("Üdvözöllek, ");
     printf(a_chBuffer);
     printf("!\n");

     return 0;
 }

Mivel a get funkciót a szabványos C könyvtár tartalmazza, ezért nem állítja le a byte-ok írását a buffer -be, amíg nem olvas egy új sort vagy a fájl végét, begépelve több mint 99 karaktert azonnali puffer túlcsordulást okoz. Kiosztani 100 karaktert a buffer -nek a feltevés szerint, hogy minden a felhasználó által adott név nem lesz hosszabb 99 karakternél, nem akadályozza meg a felhasználót, hogy több mint 99 karaktert gépeljen be. Ez vezethet tetszőleges gépi kód végrehajtásához.

A második hiba, hogy a program megpróbálja kiíratni a bemenetet, közvetlenül átadva a printf funkciónak. Ez a funkció kiíratja az első argumentumot, lecserélve a konverzió specifikációkat (mint a "%s", "%d", stb.) egymás után más argumentumok helyettesítésével a hívási listából. Így, ha a rosszindulatú felhasználó „%d” parancsot ír be a saját neve helyett, a program megkísérli kinyomtatni a nemlétező egész értéket, és előfordulhat meghatározatlan viselkedés (ang.: undefined behaviour).

Hasonló hiba a webprogramozásban, ha egy online szkript nem validálja a megadott paramétereket. Például, képzeljünk el egy a szkriptet, ami lekér egy cikket egy fájlnév alapján, ami olvasásra és elemzésre került a szkript alapján. Egy ilyen szkript valószínűleg a következő hipotetikus URL-t használna, hogy visszakapjon egy cikket a kutyaeledelről.

http://www.example.net/cgi-bin/article.sh?name=kutyaeledel.html

Ha szkriptnek nincs bemeneti (input) ellenőrzése, helyette megbízik abban, hogy a fájlnév mindig érvényes, a rosszindulatú felhasználó az URL-ből nyerhet vissza konfigurációs fájlokat a webserverről:

http://www.example.net/cgi-bin/article.sh?name=../../../../../etc/passwd

A szkripttől függően, kiadhatja az /etc/passwd fájlt, amely a Unix-alapú rendszerekben a felhasználó-azonosítókat (többek között), a belépési nevüket, a kezdő könyvtárak elérését és rendszerhéjakat tartalmazza. (Lásd SQL injektálás a hasonló támadáshoz.)

Szerver/kliens architektúrák

A szerver/kliens architektúrákban, a program a másik oldalon lehet, hogy nem azonosított kliens, és a kliens szervere nem azonosított szerver. Még ha azok is, egy közbeékelődéses támadás kompromittálhatja a kommunikációt.

Gyakran a legkönnyebb út, hogy feltörjük a kliens/szerver rendszerét, hogy nem egyenesen a biztonsági mechanizmusokat támadjuk, hanem az azt körülvevő rendszert. A közbeékelődéses támadás egy egyszerű példa erre, mert a felhasználó személyes adatai gyűjthetők össze. Ezért is fontos megfontolni a titkosítást, kivonatolást (hash-elést) és más biztonsági mechanizmusokat a tervezésben, biztosítva, hogy a begyűjtött információhoz a potenciális támadók ne férjenek hozzá.

A másik legfontosabb jellemző, hogy a kliens-szervert jó kódolási gyakorlatokkal tervezik. Például követve egy ismert szoftver tervezési struktúrát, így a kliens és a szolgáltató segíthet megtervezni egy jól megépített struktúrát egy szilárd alappal. Továbbá, ha a szoftver módosításra kerül a jövőben, még fontosabb, hogy egy logikai alapot kövessen, hogy elválassza a szervert a klienstől. Ennek az a célja, hogy ha egy programozót felvesznek, és nem tudja tisztán értelmezni a program dinamikáját, működését, létrehozhat vagy kicserélhet valamit, ami biztonsági hiba hozzáadásához vezethet. Még a legjobb tervezés mellett is állandóan fennáll a lehetőség, de minél inkább szabványosított a tervezés, annál kisebb az esély az előfordulásra.

Külső hivatkozások

• Top 10 Secure Coding Practices
• Secure Programming for Linux and Unix HOWTO
• Secure UNIX Programming FAQ

Jegyzetek

1. A Catalog of Security Architecture Weaknesses [archivált változat]. Hozzáférés ideje: 2020. június 19. [archiválás ideje: 2019. szeptember 5.] 
2. http://www.munawarhafiz.com/research/patterns/HAJ12-Splash_Onward.pdf 
3. Secure Design Patterns (angol nyelven). resources.sei.cmu.edu. (Hozzáférés: 2020. június 19.)

Fordítás

• Ez a szócikk részben vagy egészben a Secure by design című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

• Informatikai portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap