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SSDLC(安全軟體開發生命週期)進階說明

隨著網路攻擊的日趨複雜和數位風險的不斷增加,許多組織意識到僅在開發完成後進行安全測試遠不足夠。SSDLC(Secure Software Development Lifecycle)強調在開發的每個階段中融入安全性,以降低安全風險和修補成本。然而,對於已經熟悉 SSDLC 概念的開發人員來說,進一步理解如何系統性地實踐 SSDLC 至關重要,特別是在細化和強化軟體安全開發框架(Secure Software Development Framework, SSDF)的應用方面。 

SSDF 由 NIST SP 800-218 定義,專門提供關於如何構建安全開發流程的具體實踐和建議。這些實踐旨在幫助開發人員預防和識別軟體中的潛在漏洞,並確保最終產品達到一定的安全基準。 

 

SSDLC 中的 SSDF 和 NIST SP 800-218 

NIST SP 800-218 所提出的 SSDF(安全開發框架)是一組標準化的安全開發實踐,適用於不同開發環境,無論是傳統的開發流程還是 DevOps 模式。SSDF 強調軟體開發中的四大關鍵領域: 

    1. 準備(Prepare the Organization):建立組織的安全開發基礎,確保開發團隊具備安全開發的知識和資源。 
    2. 保護軟體(Protect the Software):在開發過程中減少引入安全漏洞的可能性。 
    3. 偵測漏洞(Detect Security Vulnerabilities):在整個開發流程中及早發現漏洞,確保產品的安全性。 
    4. 響應與管理(Respond to Vulnerabilities and Manage Risks):建立應變措施,以應對和緩解發現的安全問題。 

透過 NIST SP 800-218 的 SSDF 框架,開發人員可以更具體地將 SSDLC 中的安全實踐轉化為具體的行動方案。以下將針對 SSDLC 的不同階段進行進一步探討,並說明如何應用 SSDF 的具體實踐。 

 

SSDLC 的階段性實踐與 SSDF 的應用 

  1. 需求分析階段(Requirements Analysis)
    • 在此階段,SSDF 建議確立明確的安全需求,這些需求應涵蓋功能性需求及合規性需求,並且與系統的安全風險掛鉤。開發團隊應與安全專家密切合作,識別業務需求中可能存在的安全風險。 
    • NIST SP 800-218 強調準備工作的重要性,包括建立一套安全需求的標準化流程(例如制定數據保護和隱私保護需求)。這樣可以確保系統在設計之初便能納入適當的安全保障。 
  1. 設計階段(Design)
    • 設計階段需要進行威脅建模和安全架構評估,這是 SSDLC 的一個核心步驟,幫助團隊了解系統的潛在攻擊面。SSDF 中也提到應定期執行威脅建模,以適應系統需求的變更。 
    • NIST SP 800-218 提到使用威脅建模工具及技術,如 STRIDE 模型,以便對偽冒、篡改、資訊洩漏和拒絕服務等威脅類型進行分類和分析。此外,開發團隊應確保選擇的技術架構支持系統的安全需求(例如,是否需要加密和多因子身份驗證等功能)。 
  1. 開發階段(Development)
    • 開發階段的重點是保障程式碼的安全性。NIST SP 800-218 中的 SSDF 對程式碼撰寫提出具體安全規範,特別是採用靜態應用程序安全測試(SAST)工具來執行自動化源碼審查,以便早期檢測和修補漏洞。 
    • SSDF 建議避免使用有潛在安全風險的依賴項或函式庫,並進行依賴項檢查,這包括執行工具如 OWASP Dependency-Check 來檢測第三方元件中的已知漏洞,確保開發環境始終維持安全。 
    • 在程式碼管理方面,SSDF 建議實行程式碼簽署(Code Signing)及檢查,這可以防止未經授權的修改進入生產環境,並確保版本控制系統中的程式碼具有可追溯性。 
  1. 測試階段(Testing)
    • 測試階段是安全測試的關鍵,NIST SP 800-218 建議進行多層次測試,包括動態應用程序安全測試(DAST)、滲透測試及整合測試,進行全面的安全檢查。 
    • SSDF 尤其強調在測試中應模擬攻擊情境,例如 SQL 注入、跨站腳本(XSS)、和跨站請求偽造(CSRF)等攻擊,並使用自動化工具檢查潛在漏洞。測試完成後,開發團隊應能夠將發現的漏洞迅速修補並再次驗證。 
  1. 部署與維護階段(Deployment and Maintenance)
    • 部署後,系統仍然需要持續的監控和維護,以應對隨著時間出現的安全威脅。NIST SP 800-218 提出應建立強化的日誌監控機制,並持續跟進漏洞公告,將更新的安全補丁及時部署至生產環境。 
    • SSDF 也建議設立漏洞管理程序和事件響應計劃,確保組織具備適當的響應能力。透過日誌分析工具的協助,運維團隊可以在威脅出現時快速定位問題並採取行動。 

 

SSDF 在 SSDLC 中的價值 

NIST SP 800-218 的 SSDF 框架不僅提供了開發中的安全措施,更是一種提升組織軟體開發安全文化的手段。透過將 SSDF 的具體建議落實到 SSDLC 的各個階段,開發團隊得以確保安全性自需求設計到維護的每個階段中均得到適當的管理和落實。 

 

實踐 SSDF 的常見挑戰與解決之道 

儘管 SSDF 的實踐能夠顯著提高安全性,但對於組織而言,落實 SSDLC 仍面臨一些挑戰: 

    1. 安全技能不足:許多開發人員的安全知識有限,因此組織應投資於安全培訓,或邀請安全專家進行指導。 
    2. 流程複雜性增加:加入 SSDF 可能增加開發流程的複雜性,這時可以使用自動化工具來減少人工負擔,如自動化測試和源碼審查工具,以提升開發效率。 
    3. 管理和監控的成本:隨著流程增加,管理和監控也相應增加。此時可引入 DevSecOps 流程,將安全測試整合到 CI/CD 流程中,以減少管理成本。 

 

結語 

SSDLC 中引入 SSDF 的做法,將安全性置於軟體開發的每一環節,從而讓開發團隊具備應對現代安全挑戰的能力。透過遵循 NIST SP 800-218 的框架,開發人員能更系統化地保障軟體的安全性,減少漏洞風險,提高最終產品的安全質量。進一步來說,SSDF 的推行不僅是技術層面的實踐,更是一種從內而外的安全文化轉變,最終助益於整體組織的風險管理與客戶信任。