セキュリティDevOps：セキュアなSDLCのためのセキュリティのシフトレフト

今日の急速に変化するデジタル環境において、組織はソフトウェアをより速く、より頻繁に提供するという大きなプレッシャーにさらされています。この要求が、ソフトウェア開発ライフサイクル（SDLC）の合理化を目指すDevOpsプラクティスの採用を促進しました。しかし、スピードと俊敏性はセキュリティを犠牲にしてはなりません。ここで登場するのが、しばしばDevSecOpsと呼ばれるセキュリティDevOpsです。DevSecOpsの中核的な原則は「シフトレフトセキュリティ」であり、セキュリティを後付けで対応するのではなく、SDLCの早い段階でセキュリティプラクティスを統合することを重視します。

シフトレフトセキュリティとは？

シフトレフトセキュリティとは、脆弱性評価、脅威モデリング、セキュリティテストといったセキュリティ活動を開発プロセスの早い段階に移行する実践です。SDLCの最終段階でセキュリティ問題を特定して修正するのを待つのではなく、シフトレフトセキュリティは設計、コーディング、テストの各フェーズで脆弱性を検出し、解決することを目指します。このプロアクティブなアプローチは、修正にかかるコストと複雑さを削減すると同時に、アプリケーション全体のセキュリティ体制を向上させるのに役立ちます。

家を建てることを想像してみてください。従来のセキュリティは、家が完全に完成した後にのみ検査するようなものです。この段階で発見された欠陥は、修正にコストと時間がかかり、大幅な手直しが必要になる可能性があります。一方、シフトレフトセキュリティは、建設の各段階で検査官が基礎、骨組み、電気配線を確認するようなものです。これにより、問題が後で大きな問題になるのを防ぎ、早期に検出して修正することができます。

なぜシフトレフトセキュリティが重要なのか

組織がシフトレフトセキュリティアプローチを採用すべき説得力のある理由はいくつかあります：

• コスト削減： SDLCの早い段階で脆弱性を特定して修正する方が、本番環境で修正するよりも大幅に安価です。脆弱性の発見が遅れるほど、コードの修正、テスト、デプロイのコストなどの要因により、修正費用は高くなります。IBMの調査によると、設計フェーズで脆弱性を修正するコストは、テストフェーズで修正する場合の6分の1、本番環境で修正する場合の15分の1です。
• 開発サイクルの高速化： 開発プロセスにセキュリティを統合することで、シフトレフトセキュリティは、後工程でのセキュリティ指摘によるコストのかかる遅延や手戻りを回避するのに役立ちます。これにより、開発チームは高いレベルのセキュリティを維持しながら、ソフトウェアをより速く、より頻繁に提供できます。
• セキュリティ体制の向上： セキュリティを左にシフトさせることで、SDLCの早い段階で脆弱性を特定し、対処することができ、セキュリティ侵害やデータ漏洩の可能性を低減します。このプロアクティブなアプローチは、アプリケーションと組織全体のセキュリティ体制を向上させるのに役立ちます。
• コラボレーションの強化： シフトレフトセキュリティは、開発、セキュリティ、運用の各チーム間のコラボレーションを促進し、セキュリティに対する共同責任感を育みます。このコラボレーションは、サイロを打破し、コミュニケーションを改善し、より効果的なセキュリティプラクティスにつながります。
• 規制遵守： 多くの業界は、GDPR、HIPAA、PCI DSSなどの厳格なセキュリティ規制の対象となっています。シフトレフトセキュリティは、アプリケーションに最初からセキュリティを組み込むことで、組織がこれらの規制要件を満たすのに役立ちます。

シフトレフトセキュリティの原則

シフトレフトセキュリティを効果的に実装するために、組織は以下の原則を遵守すべきです：

• セキュリティ・アズ・コード（Security as Code）： セキュリティ構成とポリシーをコードとして扱い、バージョン管理、自動化、継続的インテグレーション/継続的デリバリー（CI/CD）パイプラインを使用して管理します。これにより、一貫性のある再現可能なセキュリティプラクティスが可能になります。
• 自動化： 脆弱性スキャン、静的コード解析、動的アプリケーションセキュリティテスト（DAST）などのセキュリティタスクを自動化し、手作業を減らして効率を向上させます。自動化はまた、セキュリティチェックが一貫して頻繁に実行されることを保証するのに役立ちます。
• 継続的なフィードバック： セキュリティ問題に関する継続的なフィードバックを開発者に提供し、彼らが間違いから学び、コーディングプラクティスを改善できるようにします。これは、自動化されたセキュリティテスト、セキュリティトレーニング、セキュリティ専門家とのコラボレーションを通じて達成できます。
• 共同責任： アプリケーションとそのデータを保護する責任は組織の全員にあるという、セキュリティに対する共同責任の文化を育みます。これには、トレーニング、意識向上プログラム、明確なコミュニケーションチャネルが必要です。
• リスクベースのアプローチ： 最も重要な脆弱性と資産に焦点を当て、リスクに基づいてセキュリティの取り組みに優先順位を付けます。これにより、セキュリティリソースが効果的に使用され、最も重要な脅威に最初に対処できるようになります。

シフトレフトセキュリティを実装するためのプラクティス

以下は、組織がセキュリティを左にシフトさせるために実装できる実践的なプラクティスです：

1. 脅威モデリング

脅威モデリングとは、アプリケーションとそのデータに対する潜在的な脅威を特定するプロセスです。これは、セキュリティの取り組みに優先順位を付け、最も重要な脆弱性を特定するのに役立ちます。脅威モデリングは、潜在的なセキュリティリスクを特定し、緩和策を設計するために、SDLCの早い段階、設計フェーズで実施する必要があります。

例： eコマースアプリケーションを考えてみましょう。脅威モデルは、SQLインジェクション、クロスサイトスクリプティング（XSS）、サービス拒否（DoS）攻撃などの潜在的な脅威を特定するかもしれません。これらの脅威に基づいて、開発チームは入力検証、出力エンコーディング、レート制限などのセキュリティコントロールを実装できます。

2. 静的アプリケーションセキュリティテスト（SAST）

SASTは、ソースコードの脆弱性を分析するセキュリティテストの一種です。SASTツールは、バッファオーバーフロー、SQLインジェクションの欠陥、XSS脆弱性などの一般的なコーディングエラーを特定できます。SASTは、コードが書かれ、コミットされるたびに、開発プロセス全体を通して定期的に実行する必要があります。

例： インドの開発チームは、SASTツールであるSonarQubeを使用して、Javaコードの脆弱性をスキャンします。SonarQubeはコード内にいくつかの潜在的なSQLインジェクションの欠陥を特定します。開発者は、コードが本番環境にデプロイされる前にこれらの欠陥を修正します。

3. 動的アプリケーションセキュリティテスト（DAST）

DASTは、実行中のアプリケーションの脆弱性を分析するセキュリティテストの一種です。DASTツールは、認証バイパス、認可の欠陥、情報漏洩などの脆弱性を特定するために、実際の攻撃をシミュレートします。DASTは、特にコード変更が行われた後、開発プロセス全体を通して定期的に実行する必要があります。

例： ドイツのセキュリティチームは、DASTツールであるOWASP ZAPを使用して、Webアプリケーションの脆弱性をスキャンします。OWASP ZAPは、潜在的な認証バイパスの脆弱性を特定します。開発者は、アプリケーションが一般に公開される前にこの脆弱性を修正します。

4. ソフトウェア構成分析（SCA）

SCAは、アプリケーションで使用されているサードパーティのコンポーネントやライブラリの脆弱性を分析するセキュリティテストの一種です。SCAツールは、これらのコンポーネントの既知の脆弱性やライセンスコンプライアンスの問題を特定できます。SCAは、新しいコンポーネントが追加または更新されるたびに、開発プロセス全体を通して定期的に実行する必要があります。

例： ブラジルの開発チームは、SCAツールであるSnykを使用して、サードパーティライブラリの脆弱性をスキャンします。Snykは、人気のあるJavaScriptライブラリの既知の脆弱性を特定します。開発者は、脆弱性に対処するためにライブラリをパッチ適用済みのバージョンに更新します。

5. Infrastructure as Code（IaC）スキャン

IaCスキャンは、インフラストラクチャコード（例：Terraform、CloudFormation）を分析して、セキュリティの誤設定や脆弱性を検出することを含みます。これにより、基盤となるインフラストラクチャが安全にプロビジョニングおよび設定されることが保証されます。

例： シンガポールのクラウドインフラストラクチャチームは、Checkovを使用して、AWS S3バケットのTerraform構成をスキャンします。Checkovは、一部のバケットが公開されていることを特定します。チームは、機密データへの不正アクセスを防ぐために、バケットをプライベートにするように構成を変更します。

6. セキュリティチャンピオン

セキュリティチャンピオンとは、セキュリティに強い関心を持ち、チーム内でセキュリティの提唱者として行動する開発者やその他のチームメンバーです。セキュリティチャンピオンは、セキュリティ意識の向上、セキュリティガイダンスの提供、セキュリティレビューの実施を支援できます。

例： カナダの開発チームは、コードのセキュリティレビューを実施し、他の開発者にセキュリティトレーニングを提供し、最新のセキュリティ脅威や脆弱性に関する情報を常に把握する責任を負うセキュリティチャンピオンを任命します。

7. セキュリティトレーニングと意識向上

開発者や他のチームメンバーにセキュリティトレーニングと意識向上を提供することは、セキュリティ文化を促進するために不可欠です。トレーニングでは、セキュアコーディングの実践、一般的なセキュリティ脆弱性、組織のセキュリティポリシーと手順などのトピックをカバーする必要があります。

例： 英国のある組織は、開発者向けに定期的なセキュリティトレーニングを提供しており、OWASP Top 10の脆弱性、セキュアコーディングの実践、脅威モデリングなどのトピックをカバーしています。このトレーニングは、開発者のセキュリティリスクとそれを軽減する方法についての理解を深めるのに役立ちます。

8. CI/CDパイプラインにおける自動セキュリティテスト

セキュリティテストツールをCI/CDパイプラインに統合して、開発プロセスの各段階でセキュリティチェックを自動化します。これにより、継続的なセキュリティ監視が可能になり、脆弱性を迅速に特定して対処するのに役立ちます。

例： 日本の開発チームは、SAST、DAST、SCAツールをCI/CDパイプラインに統合します。コードがコミットされるたびに、パイプラインはこれらのツールを自動的に実行し、脆弱性があれば開発者に報告します。これにより、開発者は開発プロセスの早い段階で、本番環境に入る前に脆弱性を修正できます。

シフトレフトセキュリティの利点

シフトレフトセキュリティの利点は数多くあり、組織のセキュリティ体制と効率を大幅に向上させることができます：

• セキュリティ侵害のリスク低減： SDLCの早い段階で脆弱性を特定し対処することで、組織はセキュリティ侵害やデータ漏洩のリスクを大幅に削減できます。
• 修正コストの削減： SDLCの早い段階で脆弱性を修正する方が、本番環境で修正するよりもはるかに安価です。シフトレフトセキュリティは、脆弱性が本番環境に入るのを防ぐことで、修正コストを削減するのに役立ちます。
• 市場投入までの時間短縮： 開発プロセスにセキュリティを統合することで、シフトレフトセキュリティは、後工程でのセキュリティ指摘によるコストのかかる遅延や手戻りを回避するのに役立ちます。これにより、開発チームはソフトウェアをより速く、より頻繁に提供できます。
• 開発者の生産性向上： 開発者にセキュリティ問題に関する継続的なフィードバックを提供することで、シフトレフトセキュリティは彼らが間違いから学び、コーディングプラクティスを改善するのに役立ちます。これは、開発者の生産性向上とセキュリティ関連のエラーの削減につながります。
• コンプライアンスの強化： シフトレフトセキュリティは、アプリケーションに最初からセキュリティを組み込むことで、組織が規制要件を満たすのに役立ちます。

シフトレフトセキュリティの課題

シフトレフトセキュリティの利点は明らかですが、このアプローチを実装する際に組織が直面する可能性のある課題もいくつかあります：

• 文化の変革： セキュリティを左にシフトさせるには、組織内での文化的な変革が必要であり、誰もがセキュリティに対して責任を負うようになります。これは、特にセキュリティが伝統的に別のセキュリティチームの責任であった組織では、達成が困難な場合があります。
• ツールと自動化： シフトレフトセキュリティを実装するには、適切なツールと自動化機能が必要です。組織は、セキュリティタスクを自動化し、セキュリティをCI/CDパイプラインに統合するために、新しいツールやテクノロジーに投資する必要があるかもしれません。
• トレーニングとスキル： 開発者や他のチームメンバーは、シフトレフトセキュリティを効果的に実装するために、トレーニングとスキル開発が必要になる場合があります。組織は、セキュアコーディングの実践、セキュリティテスト、脅威モデリングに関するトレーニングを提供する必要があるかもしれません。
• 既存プロセスとの統合： 既存の開発プロセスにセキュリティを統合することは困難な場合があります。組織は、セキュリティ活動に対応するために、プロセスやワークフローを適応させる必要があるかもしれません。
• 誤検知（フォールスポジティブ）： 自動セキュリティテストツールは、時に誤検知を生成することがあり、開発者の時間と労力を無駄にする可能性があります。誤検知を最小限に抑えるために、ツールを調整し、適切に設定することが重要です。

課題の克服

シフトレフトセキュリティの課題を克服するために、組織は以下の手順を踏むことができます：

• セキュリティ文化の育成： アプリケーションとそのデータを保護する責任は組織の全員にあるという、セキュリティに対する共同責任の文化を促進します。
• ツールと自動化への投資： セキュリティタスクを自動化し、セキュリティをCI/CDパイプラインに統合するために、適切なツールとテクノロジーに投資します。
• トレーニングとスキル開発の提供： 開発者や他のチームメンバーに、シフトレフトセキュリティを効果的に実装するために必要なトレーニングとスキルを提供します。
• 既存プロセスの適応： 既存の開発プロセスとワークフローをセキュリティ活動に対応するように適応させます。
• セキュリティツールの調整： 誤検知を最小限に抑えるために、セキュリティテストツールを調整し、適切に設定します。
• 小さく始めて反復する： シフトレフトセキュリティを一度にすべて実装しようとしないでください。小さなパイロットプロジェクトから始めて、経験を積むにつれて徐々に範囲を拡大します。

シフトレフトセキュリティのためのツールとテクノロジー

シフトレフトセキュリティを実装するために、さまざまなツールやテクノロジーを使用できます。以下にいくつかの例を示します：

• SASTツール： SonarQube, Veracode, Checkmarx, Fortify
• DASTツール： OWASP ZAP, Burp Suite, Acunetix
• SCAツール： Snyk, Black Duck, WhiteSource
• IaCスキャンツール： Checkov, Bridgecrew, Kube-bench
• 脆弱性管理ツール： Qualys, Rapid7, Tenable
• クラウドセキュリティポスチャ管理（CSPM）ツール： AWS Security Hub, Azure Security Center, Google Cloud Security Command Center

結論

シフトレフトセキュリティは、セキュアなソフトウェアをより速く、より頻繁に提供したい組織にとって不可欠なプラクティスです。開発プロセスの最初からセキュリティを統合することで、組織はセキュリティ侵害のリスクを低減し、修正コストを削減し、開発者の生産性を向上させることができます。シフトレフトセキュリティの実装には課題がありますが、セキュリティ文化を育み、適切なツールとテクノロジーに投資し、開発者に必要なトレーニングとスキルを提供することで、これらを克服できます。シフトレフトセキュリティを採用することで、組織はより安全で回復力のあるソフトウェア開発ライフサイクル（SDLC）を構築し、貴重な資産を保護することができます。

シフトレフトセキュリティアプローチの採用はもはや選択肢ではなく、複雑で絶えず進化する脅威の状況の中で活動する現代の組織にとっては必須事項です。セキュリティを共同責任とし、それをDevOpsワークフローにシームレスに統合することが、今日のビジネスとその世界中の顧客のニーズを満たす、安全で信頼性の高いソフトウェアを構築するための鍵となります。