Security DevOps: הזזת אבטחה שמאלה (Shift-Left) למחזור חיים מאובטח של פיתוח תוכנה (SDLC)

בנוף הדיגיטלי המהיר של ימינו, ארגונים נמצאים תחת לחץ עצום לספק תוכנה מהר יותר ובתדירות גבוהה יותר. דרישה זו הזינה את אימוץ פרקטיקות ה-DevOps, שמטרתן לייעל את מחזור החיים של פיתוח התוכנה (SDLC). עם זאת, מהירות וזריזות אינן צריכות לבוא על חשבון האבטחה. כאן נכנס לתמונה Security DevOps, המכונה לעיתים קרובות DevSecOps. עיקרון ליבה של DevSecOps הוא "הקדמת אבטחה" (Shift-Left Security), המדגיש את שילוב נוהלי האבטחה בשלבים מוקדמים יותר ב-SDLC, במקום להתייחס אליהם כאל מחשבה שנייה.

מהי הקדמת אבטחה (Shift-Left Security)?

הקדמת אבטחה היא הפרקטיקה של העברת פעילויות אבטחה, כגון הערכות פגיעות, מידול איומים ובדיקות אבטחה, לשלבים מוקדמים יותר בתהליך הפיתוח. במקום להמתין עד סוף ה-SDLC כדי לזהות ולתקן בעיות אבטחה, הקדמת אבטחה שואפת לאתר ולפתור פגיעויות במהלך שלבי התכנון, הקידוד והבדיקות. גישה פרואקטיבית זו מסייעת להפחית את העלות והמורכבות של התיקון, תוך שיפור מצב האבטחה הכולל של היישום.

דמיינו שאתם בונים בית. אבטחה מסורתית תהיה כמו לבדוק את הבית רק לאחר שנבנה במלואו. כל פגם שיימצא בשלב זה יהיה יקר וגוזל זמן לתיקון, ועלול לדרוש עבודה משמעותית מחדש. הקדמת אבטחה, לעומת זאת, היא כמו שמפקחים בודקים את היסודות, המסגרות וחיווט החשמל בכל שלב של הבנייה. הדבר מאפשר זיהוי מוקדם ותיקון של כל בעיה, ומונע מהן להפוך לבעיות גדולות בהמשך.

מדוע הקדמת אבטחה חשובה?

ישנן מספר סיבות משכנעות לכך שארגונים צריכים לאמץ גישת הקדמת אבטחה:

• הפחתת עלויות: זיהוי ותיקון פגיעויות בשלב מוקדם ב-SDLC זול משמעותית מאשר תיקונן בסביבת הייצור. ככל שפגיעות מתגלה מאוחר יותר, כך יקר יותר לתקן אותה, עקב גורמים כמו עבודה מחדש על קוד, בדיקות ועלויות פריסה. מחקר של IBM מצא כי תיקון פגיעות בשלב התכנון עולה פי שישה פחות מתיקונה בשלב הבדיקות, ופי 15 פחות מתיקונה בסביבת הייצור.
• מחזורי פיתוח מהירים יותר: על ידי שילוב אבטחה בתהליך הפיתוח, הקדמת אבטחה מסייעת למנוע עיכובים יקרים ועבודה מחדש הנגרמים מממצאי אבטחה בשלבים מאוחרים. הדבר מאפשר לצוותי פיתוח לספק תוכנה מהר יותר ובתדירות גבוהה יותר, תוך שמירה על רמת אבטחה גבוהה.
• שיפור מצב האבטחה: הקדמת אבטחה מסייעת לזהות ולטפל בפגיעויות מוקדם יותר ב-SDLC, ומפחיתה את הסבירות לפריצות אבטחה ודליפות נתונים. גישה פרואקטיבית זו מסייעת לשפר את מצב האבטחה הכולל של היישום והארגון כולו.
• שיתוף פעולה משופר: הקדמת אבטחה מקדמת שיתוף פעולה בין צוותי הפיתוח, האבטחה והתפעול, ומטפחת אחריות משותפת לאבטחה. שיתוף פעולה זה מסייע לשבור סילואים ולשפר את התקשורת, מה שמוביל לפרקטיקות אבטחה יעילות יותר.
• עמידה בתקנות: תעשיות רבות כפופות לתקנות אבטחה מחמירות, כגון GDPR, HIPAA ו-PCI DSS. הקדמת אבטחה יכולה לסייע לארגונים לעמוד בדרישות רגולטוריות אלה על ידי הבטחה שהאבטחה מוטמעת ביישום מההתחלה.

עקרונות להקדמת אבטחה

כדי ליישם ביעילות הקדמת אבטחה, על ארגונים לדבוק בעקרונות הבאים:

• אבטחה כקוד (Security as Code): התייחסו לתצורות ומדיניות אבטחה כקוד, תוך שימוש בבקרת גרסאות, אוטומציה וצינורות אינטגרציה/מסירה רציפה (CI/CD) כדי לנהל אותם. הדבר מאפשר פרקטיקות אבטחה עקביות וניתנות לשחזור.
• אוטומציה: הפכו משימות אבטחה לאוטומטיות, כגון סריקת פגיעויות, ניתוח קוד סטטי ובדיקות אבטחת יישומים דינמיות (DAST), כדי להפחית מאמץ ידני ולשפר את היעילות. אוטומציה גם מסייעת להבטיח שביקורות אבטחה מבוצעות באופן עקבי ובתדירות גבוהה.
• משוב מתמשך: ספקו משוב מתמשך למפתחים על בעיות אבטחה, ואפשרו להם ללמוד מטעויותיהם ולשפר את נוהלי הקידוד שלהם. ניתן להשיג זאת באמצעות בדיקות אבטחה אוטומטיות, הדרכות אבטחה ושיתוף פעולה עם מומחי אבטחה.
• אחריות משותפת: טפחו תרבות של אחריות משותפת לאבטחה, שבה כל אחד בארגון אחראי להגנה על היישום ונתוניו. הדבר דורש הדרכה, תוכניות מודעות וערוצי תקשורת ברורים.
• גישה מבוססת סיכונים: תעדפו את מאמצי האבטחה על בסיס סיכון, תוך התמקדות בפגיעויות ובנכסים הקריטיים ביותר. הדבר מסייע להבטיח שמשאבי האבטחה מנוצלים ביעילות ושהאיומים החשובים ביותר מטופלים תחילה.

פרקטיקות ליישום הקדמת אבטחה

להלן מספר פרקטיקות מעשיות שארגונים יכולים ליישם כדי להקדים את האבטחה:

1. מידול איומים (Threat Modeling)

מידול איומים הוא תהליך של זיהוי איומים פוטנציאליים על יישום ונתוניו. הדבר מסייע לתעדף מאמצי אבטחה ולזהות את הפגיעויות הקריטיות ביותר. יש לבצע מידול איומים בשלב מוקדם ב-SDLC, במהלך שלב התכנון, כדי לזהות סיכוני אבטחה פוטנציאליים ולתכנן אמצעי מניעה.

דוגמה: קחו לדוגמה יישום מסחר אלקטרוני. מודל איומים עשוי לזהות איומים פוטנציאליים כגון SQL injection, cross-site scripting (XSS), והתקפות מניעת שירות (DoS). בהתבסס על איומים אלה, צוות הפיתוח יכול ליישם בקרות אבטחה כגון אימות קלט, קידוד פלט והגבלת קצב (rate limiting).

2. בדיקות אבטחת יישומים סטטיות (SAST)

SAST הוא סוג של בדיקת אבטחה המנתחת קוד מקור לאיתור פגיעויות. כלי SAST יכולים לזהות שגיאות קידוד נפוצות, כגון גלישת חוצץ (buffer overflows), פגמי SQL injection, ופגיעויות XSS. יש לבצע SAST באופן קבוע לאורך כל תהליך הפיתוח, תוך כדי כתיבת הקוד והעברתו למאגר (commit).

דוגמה: צוות פיתוח בהודו משתמש ב-SonarQube, כלי SAST, כדי לסרוק את קוד ה-Java שלהם לאיתור פגיעויות. SonarQube מזהה מספר פגמי SQL injection פוטנציאליים בקוד. המפתחים מתקנים פגמים אלה לפני שהקוד נפרס לסביבת הייצור.

3. בדיקות אבטחת יישומים דינמיות (DAST)

DAST הוא סוג של בדיקת אבטחה המנתחת יישום רץ לאיתור פגיעויות. כלי DAST מדמים התקפות מהעולם האמיתי כדי לזהות פגיעויות כגון עקיפת אימות, פגמי הרשאות וחשיפת מידע. יש לבצע DAST באופן קבוע לאורך כל תהליך הפיתוח, במיוחד לאחר ביצוע שינויים בקוד.

דוגמה: צוות אבטחה בגרמניה משתמש ב-OWASP ZAP, כלי DAST, כדי לסרוק את יישום האינטרנט שלהם לאיתור פגיעויות. OWASP ZAP מזהה פגיעות פוטנציאלית של עקיפת אימות. המפתחים מתקנים פגיעות זו לפני שהיישום משוחרר לציבור.

4. ניתוח הרכב תוכנה (SCA)

SCA הוא סוג של בדיקת אבטחה המנתחת את רכיבי צד שלישי והספריות המשמשות ביישום לאיתור פגיעויות. כלי SCA יכולים לזהות פגיעויות ידועות ברכיבים אלה, וכן בעיות תאימות רישיונות. יש לבצע SCA באופן קבוע לאורך כל תהליך הפיתוח, כאשר רכיבים חדשים מתווספים או מתעדכנים.

דוגמה: צוות פיתוח בברזיל משתמש ב-Snyk, כלי SCA, כדי לסרוק את היישום שלהם לאיתור פגיעויות בספריות צד שלישי. Snyk מזהה פגיעות ידועה בספריית JavaScript פופולרית. המפתחים מעדכנים את הספרייה לגרסה מתוקנת כדי לטפל בפגיעות.

5. סריקת תשתית כקוד (IaC)

סריקת IaC כוללת ניתוח קוד תשתית (למשל, Terraform, CloudFormation) לאיתור תצורות אבטחה שגויות ופגיעויות. הדבר מבטיח שהתשתית הבסיסית מסופקת ומוגדרת באופן מאובטח.

דוגמה: צוות תשתית ענן בסינגפור משתמש ב-Checkov כדי לסרוק את תצורות ה-Terraform שלהם עבור קטגוריות S3 של AWS. Checkov מזהה שחלק מהקטגוריות נגישות לציבור. הצוות משנה את התצורות כדי להפוך את הקטגוריות לפרטיות, ומונע גישה לא מורשית לנתונים רגישים.

6. אלופי אבטחה (Security Champions)

אלופי אבטחה הם מפתחים או חברי צוות אחרים בעלי עניין רב באבטחה ופועלים כשגרירי אבטחה בתוך הצוותים שלהם. אלופי אבטחה יכולים לסייע בקידום מודעות לאבטחה, לספק הדרכה בנושאי אבטחה ולבצע סקירות אבטחה.

דוגמה: צוות פיתוח בקנדה ממנה אלוף אבטחה האחראי על ביצוע סקירות אבטחה של קוד, מתן הדרכות אבטחה למפתחים אחרים והתעדכנות באיומים ובפגיעויות האבטחה האחרונים.

7. הדרכת אבטחה ומודעות

מתן הדרכת אבטחה ומודעות למפתחים ולחברי צוות אחרים הוא חיוני לקידום תרבות של אבטחה. ההדרכה צריכה לכסות נושאים כמו נוהלי קידוד מאובטח, פגיעויות אבטחה נפוצות, ומדיניות ונהלי האבטחה של הארגון.

דוגמה: ארגון בבריטניה מספק הדרכות אבטחה סדירות למפתחים שלו, המכסות נושאים כמו פגיעויות OWASP Top 10, נוהלי קידוד מאובטח ומידול איומים. ההדרכה מסייעת לשפר את הבנת המפתחים לגבי סיכוני אבטחה וכיצד למתן אותם.

8. בדיקות אבטחה אוטומטיות בצינורות CI/CD

שלבו כלי בדיקת אבטחה בצינורות ה-CI/CD כדי להפוך את בדיקות האבטחה לאוטומטיות בכל שלב בתהליך הפיתוח. הדבר מאפשר ניטור אבטחה רציף ומסייע לזהות ולטפל בפגיעויות במהירות.

דוגמה: צוות פיתוח ביפן משלב כלי SAST, DAST ו-SCA בצינור ה-CI/CD שלהם. בכל פעם שקוד מועבר למאגר, הצינור מריץ אוטומטית כלים אלה ומדווח על כל פגיעות למפתחים. הדבר מאפשר למפתחים לתקן פגיעויות בשלב מוקדם בתהליך הפיתוח, לפני שהן מגיעות לסביבת הייצור.

היתרונות של הקדמת אבטחה

היתרונות של הקדמת אבטחה הם רבים ויכולים לשפר משמעותית את מצב האבטחה והיעילות של הארגון:

• הפחתת הסיכון לפריצות אבטחה: על ידי זיהוי וטיפול בפגיעויות בשלב מוקדם ב-SDLC, ארגונים יכולים להפחית משמעותית את הסיכון לפריצות אבטחה ודליפות נתונים.
• עלויות תיקון נמוכות יותר: תיקון פגיעויות בשלב מוקדם ב-SDLC זול בהרבה מתיקונן בסביבת הייצור. הקדמת אבטחה מסייעת להפחית את עלויות התיקון על ידי מניעת הגעת פגיעויות לייצור.
• זמן הגעה מהיר יותר לשוק: על ידי שילוב אבטחה בתהליך הפיתוח, הקדמת אבטחה מסייעת למנוע עיכובים יקרים ועבודה מחדש הנגרמים מממצאי אבטחה בשלבים מאוחרים. הדבר מאפשר לצוותי פיתוח לספק תוכנה מהר יותר ובתדירות גבוהה יותר.
• פרודוקטיביות מפתחים משופרת: על ידי מתן משוב מתמשך למפתחים על בעיות אבטחה, הקדמת אבטחה מסייעת להם ללמוד מטעויותיהם ולשפר את נוהלי הקידוד שלהם. הדבר מוביל לשיפור בפרודוקטיביות המפתחים ולהפחתה בשגיאות הקשורות לאבטחה.
• תאימות משופרת: הקדמת אבטחה יכולה לסייע לארגונים לעמוד בדרישות רגולטוריות על ידי הבטחה שהאבטחה מוטמעת ביישום מההתחלה.

אתגרים בהקדמת אבטחה

בעוד שהיתרונות של הקדמת אבטחה ברורים, ישנם גם כמה אתגרים שארגונים עשויים להתמודד איתם בעת יישום גישה זו:

• שינוי תרבותי: הקדמת אבטחה דורשת שינוי תרבותי בתוך הארגון, שבו כולם לוקחים אחריות על האבטחה. זה יכול להיות מאתגר להשגה, במיוחד בארגונים שבהם האבטחה הייתה באופן מסורתי באחריות צוות אבטחה נפרד.
• כלים ואוטומציה: יישום הקדמת אבטחה דורש את הכלים ויכולות האוטומציה הנכונים. ארגונים עשויים להצטרך להשקיע בכלים וטכנולוגיות חדשים כדי להפוך משימות אבטחה לאוטומטיות ולשלב אבטחה בצינור ה-CI/CD.
• הכשרה ומיומנויות: מפתחים וחברי צוות אחרים עשויים להזדקק להכשרה ופיתוח מיומנויות כדי ליישם ביעילות הקדמת אבטחה. ארגונים עשויים להצטרך לספק הדרכה על נוהלי קידוד מאובטח, בדיקות אבטחה ומידול איומים.
• שילוב עם תהליכים קיימים: שילוב אבטחה בתהליכי פיתוח קיימים יכול להיות מאתגר. ארגונים עשויים להצטרך להתאים את התהליכים וזרימות העבודה שלהם כדי להכיל פעילויות אבטחה.
• תוצאות חיוביות שגויות (False Positives): כלי בדיקת אבטחה אוטומטיים יכולים לעיתים לייצר תוצאות חיוביות שגויות, אשר יכולות לבזבז את זמנם ומאמציהם של המפתחים. חשוב לכייל את הכלים ולהגדיר אותם כראוי כדי למזער תוצאות חיוביות שגויות.

התמודדות עם האתגרים

כדי להתגבר על האתגרים של הקדמת אבטחה, ארגונים יכולים לנקוט בצעדים הבאים:

• טפחו תרבות של אבטחה: קדמו תרבות של אחריות משותפת לאבטחה, שבה כל אחד בארגון אחראי להגנה על היישום ונתוניו.
• השקיעו בכלים ואוטומציה: השקיעו בכלים ובטכנולוגיות הנכונים כדי להפוך משימות אבטחה לאוטומטיות ולשלב אבטחה בצינור ה-CI/CD.
• ספקו הכשרה ופיתוח מיומנויות: ספקו למפתחים ולחברי צוות אחרים את ההכשרה והמיומנויות הדרושות ליישום יעיל של הקדמת אבטחה.
• התאימו תהליכים קיימים: התאימו תהליכי פיתוח וזרימות עבודה קיימות כדי להכיל פעילויות אבטחה.
• כיילו כלי אבטחה: כיילו כלי בדיקת אבטחה והגדירו אותם כראוי כדי למזער תוצאות חיוביות שגויות.
• התחילו בקטן וחזרו על כך: אל תנסו ליישם הקדמת אבטחה בבת אחת. התחילו עם פרויקט פיילוט קטן והרחיבו בהדרגה את ההיקף ככל שתצברו ניסיון.

כלים וטכנולוגיות להקדמת אבטחה

ניתן להשתמש במגוון כלים וטכנולוגיות ליישום הקדמת אבטחה. הנה כמה דוגמאות:

• כלי SAST: SonarQube, Veracode, Checkmarx, Fortify
• כלי DAST: OWASP ZAP, Burp Suite, Acunetix
• כלי SCA: Snyk, Black Duck, WhiteSource
• כלי סריקת IaC: Checkov, Bridgecrew, Kube-bench
• כלי ניהול פגיעויות: Qualys, Rapid7, Tenable
• כלי ניהול מצב אבטחת ענן (CSPM): AWS Security Hub, Azure Security Center, Google Cloud Security Command Center

סיכום

הקדמת אבטחה היא פרקטיקה חיונית לארגונים המעוניינים לספק תוכנה מאובטחת מהר יותר ובתדירות גבוהה יותר. על ידי שילוב אבטחה בתהליך הפיתוח מההתחלה, ארגונים יכולים להפחית את הסיכון לפריצות אבטחה, להוריד את עלויות התיקון ולשפר את פרודוקטיביות המפתחים. אמנם קיימים אתגרים ביישום הקדמת אבטחה, אך ניתן להתגבר עליהם על ידי טיפוח תרבות של אבטחה, השקעה בכלים ובטכנולוגיות הנכונים, ומתן ההכשרה והמיומנויות הדרושות למפתחים. על ידי אימוץ הקדמת אבטחה, ארגונים יכולים לבנות מחזור חיים מאובטח ועמיד יותר לפיתוח תוכנה (SDLC) ולהגן על נכסיהם היקרים.

אימוץ גישת הקדמת אבטחה אינו עוד אופציונלי, הוא הכרח עבור ארגונים מודרניים הפועלים בנוף איומים מורכב ומתפתח תמיד. הפיכת האבטחה לאחריות משותפת ושילובה באופן חלק בזרימת העבודה של ה-DevOps היא המפתח לבניית תוכנה מאובטחת ואמינה העונה על צרכי העסקים של ימינו ולקוחותיהם ברחבי העולם.