Grėsmių modeliavimas: išsamus rizikos vertinimo vadovas

Šiuolaikiniame tarpusavyje susijusiame pasaulyje kibernetinis saugumas yra svarbiausias dalykas. Organizacijos susiduria su nuolat besikeičiančiu grėsmių kraštovaizdžiu, todėl proaktyvios saugumo priemonės yra būtinos. Grėsmių modeliavimas yra esminė tvirtos saugumo strategijos dalis, leidžianti nustatyti, suprasti ir sušvelninti potencialias grėsmes, kol jomis dar nepasinaudota. Šis išsamus vadovas nagrinėja grėsmių modeliavimo principus, metodikas ir geriausias praktikas efektyviam rizikos vertinimui.

Kas yra grėsmių modeliavimas?

Grėsmių modeliavimas yra struktūrizuotas procesas, skirtas potencialioms saugumo grėsmėms sistemai ar programai nustatyti ir analizuoti. Tai apima sistemos architektūros supratimą, galimų pažeidžiamumų nustatymą ir grėsmių prioritetizavimą pagal jų tikimybę ir poveikį. Skirtingai nuo reaktyvių saugumo priemonių, kurios sprendžia grėsmes po to, kai jos atsiranda, grėsmių modeliavimas yra proaktyvus požiūris, padedantis organizacijoms numatyti saugumo pažeidimus ir jų išvengti.

Įsivaizduokite grėsmių modeliavimą kaip architektūrinį saugumo planavimą. Kaip architektai nustato galimus pastato konstrukcijos trūkumus, taip grėsmių modeliuotojai nustato galimus sistemos dizaino saugumo trūkumus.

Kodėl grėsmių modeliavimas yra svarbus?

Grėsmių modeliavimas suteikia keletą pagrindinių privalumų:

• Ankstyvas grėsmių nustatymas: Nustatydamos grėsmes ankstyvoje kūrimo ciklo stadijoje, organizacijos gali jas išspręsti, kol jos netapo brangiomis ir daug laiko reikalaujančiomis problemomis.
• Geresnė saugumo būklė: Grėsmių modeliavimas padeda organizacijoms kurti saugesnes sistemas, įtraukiant saugumo aspektus į projektavimo ir kūrimo procesą.
• Sumažinta rizika: Suprasdamos ir sušvelnindamos potencialias grėsmes, organizacijos gali sumažinti saugumo pažeidimų ir duomenų praradimo riziką.
• Atitiktis reikalavimams: Grėsmių modeliavimas gali padėti organizacijoms atitikti teisinius reikalavimus, tokius kaip BDAR, HIPAA ir PCI DSS.
• Geresnis išteklių paskirstymas: Prioritetizuodamos grėsmes pagal jų tikimybę ir poveikį, organizacijos gali efektyviau paskirstyti saugumo išteklius.

Pagrindiniai grėsmių modeliavimo principai

Efektyvus grėsmių modeliavimas remiasi keliais pagrindiniais principais:

• Dėmesys sistemai: Grėsmių modeliavimas turėtų būti sutelktas į konkrečią analizuojamą sistemą ar programą, atsižvelgiant į jos unikalią architektūrą, funkcionalumą ir aplinką.
• Prielaida apie piktus kėslus: Grėsmių modeliuotojai turėtų daryti prielaidą, kad puolėjai bandys išnaudoti bet kokį rastą pažeidžiamumą.
• Mąstykite kaip puolėjas: Norėdami nustatyti potencialias grėsmes, grėsmių modeliuotojai turi mąstyti kaip puolėjai ir apsvarstyti įvairius būdus, kuriais jie galėtų bandyti pažeisti sistemą.
• Būkite išsamūs: Grėsmių modeliavimas turėtų apimti visas galimas grėsmes, įskaitant tiek technines, tiek netechnines.
• Prioritetizuokite grėsmes: Ne visos grėsmės yra vienodos. Grėsmių modeliuotojai turėtų prioritetizuoti grėsmes pagal jų tikimybę ir poveikį.
• Iteratyvus procesas: Grėsmių modeliavimas turėtų būti iteratyvus procesas, vykdomas viso kūrimo ciklo metu.

Grėsmių modeliavimo metodikos

Yra keletas grėsmių modeliavimo metodikų, kurių kiekviena turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses. Kai kurios populiariausios metodikos apima:

STRIDE

STRIDE, sukurta „Microsoft“, yra plačiai naudojama grėsmių modeliavimo metodika, kuri klasifikuoja grėsmes į šešias kategorijas:

• Apsimetinėjimas (Spoofing): Apsimetimas kitu vartotoju ar subjektu.
• Klastojimas (Tampering): Duomenų ar kodo keitimas be leidimo.
• Atsisakymas (Repudiation): Atsakomybės už veiksmą neigimas.
• Informacijos atskleidimas (Information Disclosure): Konfidencialios informacijos atskleidimas neįgaliotoms šalims.
• Paslaugos trikdymas (Denial of Service): Sistemos padarymas neprieinama teisėtiems vartotojams.
• Privilegijų išplėtimas (Elevation of Privilege): Neautorizuotos prieigos prie sistemos išteklių gavimas.

STRIDE padeda nustatyti potencialias grėsmes, sistemingai vertinant kiekvieną kategoriją atsižvelgiant į skirtingus sistemos komponentus.

Pavyzdys: Apsvarstykime internetinės bankininkystės programą. Naudodami STRIDE, galime nustatyti šias grėsmes:

• Apsimetinėjimas: Puolėjas galėtų apsimesti teisėtu vartotoju, suklastodamas jo prisijungimo duomenis, kad gautų neautorizuotą prieigą prie jo paskyros.
• Klastojimas: Puolėjas galėtų klastoti operacijų duomenis, kad pervestų lėšas į savo sąskaitą.
• Atsisakymas: Vartotojas galėtų neigti atlikęs operaciją, todėl būtų sunku atsekti nesąžiningą veiklą.
• Informacijos atskleidimas: Puolėjas galėtų gauti prieigą prie konfidencialių klientų duomenų, tokių kaip sąskaitų numeriai ir slaptažodžiai.
• Paslaugos trikdymas: Puolėjas galėtų surengti paslaugos trikdymo ataką, kad vartotojai negalėtų pasiekti internetinės bankininkystės programos.
• Privilegijų išplėtimas: Puolėjas galėtų gauti aukštesnes privilegijas, kad galėtų pasiekti administracines funkcijas ir keisti sistemos nustatymus.

PASTA

PASTA (Process for Attack Simulation and Threat Analysis) yra į riziką orientuota grėsmių modeliavimo metodika, kuri sutelkia dėmesį į puolėjo perspektyvos supratimą. Ji apima septynis etapus:

• Tikslų apibrėžimas: Sistemos verslo ir saugumo tikslų apibrėžimas.
• Techninės apimties apibrėžimas: Grėsmių modelio techninės apimties apibrėžimas.
• Programos skaidymas: Programos suskaidymas į jos sudedamąsias dalis.
• Grėsmių analizė: Potencialių grėsmių programai nustatymas.
• Pažeidžiamumų analizė: Pažeidžiamumų, kuriuos galėtų išnaudoti nustatytos grėsmės, nustatymas.
• Atakų modeliavimas: Atakų modelių kūrimas, siekiant imituoti, kaip puolėjai galėtų išnaudoti pažeidžiamumus.
• Rizikos ir poveikio analizė: Kiekvienos potencialios atakos rizikos ir poveikio vertinimas.

PASTA pabrėžia saugumo specialistų ir verslo suinteresuotųjų šalių bendradarbiavimą, siekiant užtikrinti, kad saugumo priemonės atitiktų verslo tikslus.

ATT&CK

ATT&CK (Adversarial Tactics, Techniques, and Common Knowledge) yra žinių bazė apie priešininkų taktiką ir metodus, pagrįsta realaus pasaulio stebėjimais. Nors tai nėra griežtai grėsmių modeliavimo metodika, ATT&CK suteikia vertingų įžvalgų apie tai, kaip veikia puolėjai, kurios gali būti naudojamos informuojant grėsmių modeliavimo procesą.

Suprasdamos puolėjų naudojamas taktikas ir metodus, organizacijos gali geriau numatyti potencialias grėsmes ir apsisaugoti nuo jų.

Pavyzdys: Naudodamas ATT&CK sistemą, grėsmių modeliuotojas gali nustatyti, kad puolėjai dažnai naudoja sukčiavimo el. laiškus (phishing), kad gautų pradinę prieigą prie sistemos. Šios žinios gali būti panaudotos įdiegiant saugumo priemones, skirtas apsisaugoti nuo sukčiavimo atakų, pavyzdžiui, darbuotojų mokymus ir el. pašto filtravimą.

Grėsmių modeliavimo procesas

Grėsmių modeliavimo procesas paprastai apima šiuos etapus:

1. Apibrėžkite apimtį: Aiškiai apibrėžkite grėsmių modelio apimtį, įskaitant analizuojamą sistemą ar programą, jos ribas ir priklausomybes.
2. Supraskite sistemą: Išsamiai supraskite sistemos architektūrą, funkcionalumą ir aplinką. Tai gali apimti dokumentacijos peržiūrą, pokalbius su suinteresuotomis šalimis ir techninių vertinimų atlikimą.
3. Nustatykite turtą: Nustatykite kritinį turtą, kurį reikia apsaugoti, pavyzdžiui, duomenis, programas ir infrastruktūrą.
4. Skaidykite sistemą: Suskaidykite sistemą į jos sudedamąsias dalis, tokias kaip procesai, duomenų srautai ir sąsajos.
5. Nustatykite grėsmes: Nustatykite potencialias grėsmes sistemai, atsižvelgdami į technines ir netechnines grėsmes. Naudokite metodikas, tokias kaip STRIDE, PASTA ar ATT&CK, kad padėtumėte nustatyti grėsmes.
6. Analizuokite grėsmes: Išanalizuokite kiekvieną nustatytą grėsmę, kad suprastumėte jos tikimybę ir poveikį. Apsvarstykite puolėjo motyvus, galimybes ir galimus atakos vektorius.
7. Prioritetizuokite grėsmes: Prioritetizuokite grėsmes pagal jų tikimybę ir poveikį. Pirmiausia sutelkite dėmesį į didžiausio prioriteto grėsmių sprendimą.
8. Dokumentuokite grėsmes: Dokumentuokite visas nustatytas grėsmes kartu su jų analize ir prioritetizavimu. Ši dokumentacija bus vertingas išteklius saugumo specialistams ir programuotojams.
9. Sukurkite švelninimo strategijas: Sukurkite švelninimo strategijas kiekvienai nustatytai grėsmei. Šios strategijos gali apimti techninių kontrolės priemonių, tokių kaip ugniasienės ir įsibrovimų aptikimo sistemos, įgyvendinimą arba netechninių kontrolės priemonių, tokių kaip politikos ir procedūros, įgyvendinimą.
10. Patvirtinkite švelninimo strategijas: Patvirtinkite švelninimo strategijų veiksmingumą, siekdami užtikrinti, kad jos tinkamai sprendžia nustatytas grėsmes. Tai gali apimti įsiskverbimo testavimą ar pažeidžiamumų vertinimą.
11. Kartokite ir atnaujinkite: Grėsmių modeliavimas yra iteratyvus procesas. Sistemai evoliucionuojant, svarbu peržiūrėti grėsmių modelį ir jį atnaujinti, kad atspindėtų bet kokius pokyčius.

Grėsmių modeliavimo įrankiai

Yra keletas įrankių, skirtų grėsmių modeliavimo procesui palaikyti, nuo paprastų diagramų kūrimo įrankių iki sudėtingesnių grėsmių modeliavimo platformų. Kai kurie populiarūs įrankiai apima:

• Microsoft Threat Modeling Tool: Nemokamas „Microsoft“ įrankis, padedantis vartotojams nustatyti ir analizuoti potencialias grėsmes.
• OWASP Threat Dragon: Atvirojo kodo grėsmių modeliavimo įrankis, palaikantis kelias metodikas, įskaitant STRIDE ir PASTA.
• IriusRisk: Komercinė grėsmių modeliavimo platforma, teikianti išsamų funkcijų rinkinį saugumo rizikų valdymui ir švelninimui.
• ThreatModeler: Kita komercinė platforma, orientuota į automatizavimą ir integravimą į programinės įrangos kūrimo ciklą (SDLC).

Įrankio pasirinkimas priklausys nuo konkrečių organizacijos poreikių ir analizuojamos sistemos sudėtingumo.

Praktiniai grėsmių modeliavimo pavyzdžiai skirtinguose kontekstuose

Šie pavyzdžiai iliustruoja, kaip grėsmių modeliavimas gali būti taikomas skirtinguose kontekstuose:

1 pavyzdys: Debesijos infrastruktūra

Scenarijus: Įmonė perkelia savo infrastruktūrą pas debesijos paslaugų teikėją.

Grėsmių modeliavimo etapai:

1. Apibrėžkite apimtį: Grėsmių modelio apimtis apima visus debesijos išteklius, tokius kaip virtualios mašinos, saugyklos ir tinklo komponentai.
2. Supraskite sistemą: Supraskite debesijos paslaugų teikėjo saugumo modelį, įskaitant jo bendros atsakomybės modelį ir galimas saugumo paslaugas.
3. Nustatykite turtą: Nustatykite kritinį turtą, perkeliamą į debesiją, pvz., konfidencialius duomenis ir programas.
4. Skaidykite sistemą: Suskaidykite debesijos infrastruktūrą į jos sudedamąsias dalis, tokias kaip virtualūs tinklai, saugumo grupės ir prieigos kontrolės sąrašai.
5. Nustatykite grėsmes: Nustatykite potencialias grėsmes, tokias kaip neautorizuota prieiga prie debesijos išteklių, duomenų pažeidimai ir paslaugos trikdymo atakos.
6. Analizuokite grėsmes: Išanalizuokite kiekvienos grėsmės tikimybę ir poveikį, atsižvelgdami į tokius veiksnius kaip debesijos paslaugų teikėjo saugumo kontrolės priemonės ir debesyje saugomų duomenų jautrumas.
7. Prioritetizuokite grėsmes: Prioritetizuokite grėsmes pagal jų tikimybę ir poveikį.
8. Sukurkite švelninimo strategijas: Sukurkite švelninimo strategijas, pvz., įdiekite griežtą prieigos kontrolę, šifruokite konfidencialius duomenis ir konfigūruokite saugumo įspėjimus.

2 pavyzdys: Mobilioji programa

Scenarijus: Įmonė kuria mobiliąją programą, kuri saugo konfidencialius vartotojų duomenis.

Grėsmių modeliavimo etapai:

1. Apibrėžkite apimtį: Grėsmių modelio apimtis apima mobiliąją programą, jos serverinę dalį (backend) ir įrenginyje saugomus duomenis.
2. Supraskite sistemą: Supraskite mobiliosios operacinės sistemos saugumo ypatybes ir galimus mobiliosios platformos pažeidžiamumus.
3. Nustatykite turtą: Nustatykite kritinį turtą, saugomą mobiliajame įrenginyje, pvz., vartotojo prisijungimo duomenis, asmeninę informaciją ir finansinius duomenis.
4. Skaidykite sistemą: Suskaidykite mobiliąją programą į jos sudedamąsias dalis, tokias kaip vartotojo sąsaja, duomenų saugykla ir tinklo ryšys.
5. Nustatykite grėsmes: Nustatykite potencialias grėsmes, tokias kaip neautorizuota prieiga prie mobiliojo įrenginio, duomenų vagystė ir kenkėjiškų programų infekcijos.
6. Analizuokite grėsmes: Išanalizuokite kiekvienos grėsmės tikimybę ir poveikį, atsižvelgdami į tokius veiksnius kaip mobiliosios operacinės sistemos saugumas ir vartotojo saugumo praktikos.
7. Prioritetizuokite grėsmes: Prioritetizuokite grėsmes pagal jų tikimybę ir poveikį.
8. Sukurkite švelninimo strategijas: Sukurkite švelninimo strategijas, pvz., įdiekite stiprų autentifikavimą, šifruokite konfidencialius duomenis ir naudokite saugaus kodavimo praktikas.

3 pavyzdys: Daiktų interneto (IoT) įrenginys

Scenarijus: Įmonė kuria daiktų interneto (IoT) įrenginį, kuris renka ir perduoda jutiklių duomenis.

Grėsmių modeliavimo etapai:

1. Apibrėžkite apimtį: Grėsmių modelio apimtis apima IoT įrenginį, jo ryšio kanalus ir serverinę dalį, kuri apdoroja jutiklių duomenis.
2. Supraskite sistemą: Supraskite IoT įrenginio aparatinės ir programinės įrangos komponentų saugumo galimybes, taip pat ryšiui naudojamus saugumo protokolus.
3. Nustatykite turtą: Nustatykite kritinį turtą, kurį renka ir perduoda IoT įrenginys, pvz., jutiklių duomenis, įrenginio prisijungimo duomenis ir konfigūracijos informaciją.
4. Skaidykite sistemą: Suskaidykite IoT sistemą į jos sudedamąsias dalis, tokias kaip jutiklis, mikrovaldiklis, ryšio modulis ir serverinė dalis.
5. Nustatykite grėsmes: Nustatykite potencialias grėsmes, tokias kaip neautorizuota prieiga prie IoT įrenginio, duomenų perėmimas ir jutiklių duomenų manipuliavimas.
6. Analizuokite grėsmes: Išanalizuokite kiekvienos grėsmės tikimybę ir poveikį, atsižvelgdami į tokius veiksnius kaip IoT įrenginio programinės aparatinės įrangos (firmware) saugumas ir ryšio protokolų stiprumas.
7. Prioritetizuokite grėsmes: Prioritetizuokite grėsmes pagal jų tikimybę ir poveikį.
8. Sukurkite švelninimo strategijas: Sukurkite švelninimo strategijas, pvz., įdiekite stiprų autentifikavimą, šifruokite jutiklių duomenis ir naudokite saugaus paleidimo mechanizmus.

Geriausios grėsmių modeliavimo praktikos

Norėdami maksimaliai padidinti grėsmių modeliavimo efektyvumą, apsvarstykite šias geriausias praktikas:

• Įtraukite suinteresuotąsias šalis: Įtraukite suinteresuotąsias šalis iš skirtingų organizacijos sričių, tokių kaip saugumas, kūrimas, operacijos ir verslas.
• Naudokite struktūrizuotą požiūrį: Naudokite struktūrizuotą grėsmių modeliavimo metodiką, pvz., STRIDE ar PASTA, kad užtikrintumėte, jog visos potencialios grėsmės yra apsvarstytos.
• Sutelkite dėmesį į svarbiausią turtą: Prioritetizuokite grėsmių modeliavimo pastangas ties svarbiausiu turtu, kurį reikia apsaugoti.
• Automatizuokite, kur įmanoma: Naudokite grėsmių modeliavimo įrankius, kad automatizuotumėte pasikartojančias užduotis ir pagerintumėte efektyvumą.
• Viską dokumentuokite: Dokumentuokite visus grėsmių modeliavimo proceso aspektus, įskaitant nustatytas grėsmes, jų analizę ir švelninimo strategijas.
• Reguliariai peržiūrėkite ir atnaujinkite: Reguliariai peržiūrėkite ir atnaujinkite grėsmių modelį, kad atspindėtumėte sistemos ir grėsmių kraštovaizdžio pokyčius.
• Integruokite su SDLC: Integruokite grėsmių modeliavimą į programinės įrangos kūrimo ciklą (SDLC), kad užtikrintumėte, jog saugumas yra svarstomas viso kūrimo proceso metu.
• Mokymai ir sąmoningumo didinimas: Teikite mokymus ir didinkite programuotojų bei kitų suinteresuotųjų šalių sąmoningumą apie grėsmių modeliavimo principus ir geriausias praktikas.

Grėsmių modeliavimo ateitis

Grėsmių modeliavimas yra besivystanti sritis, kurioje nuolat atsiranda naujų metodikų ir įrankių. Sistemoms tampant vis sudėtingesnėms ir grėsmių kraštovaizdžiui toliau evoliucionuojant, grėsmių modeliavimas taps dar svarbesnis organizacijoms, siekiančioms apsaugoti savo turtą. Pagrindinės tendencijos, formuojančios grėsmių modeliavimo ateitį, apima:

• Automatizavimas: Automatizavimas vaidins vis svarbesnį vaidmenį grėsmių modeliavime, nes organizacijos sieks supaprastinti procesą ir pagerinti efektyvumą.
• Integracija su DevSecOps: Grėsmių modeliavimas taps glaudžiau integruotas su DevSecOps praktikomis, leisdamas organizacijoms įdiegti saugumą į kūrimo procesą nuo pat pradžių.
• DI ir mašininis mokymasis: Dirbtinio intelekto (DI) ir mašininio mokymosi technologijos bus naudojamos automatizuoti grėsmių nustatymą ir analizę, todėl grėsmių modeliavimas taps efektyvesnis ir veiksmingesnis.
• Debesijos prigimtinis saugumas: Didėjant debesijos prigimtinių (cloud-native) technologijų diegimui, grėsmių modeliavimas turės prisitaikyti prie unikalių debesijos aplinkų saugumo iššūkių.

Išvada

Grėsmių modeliavimas yra esminis procesas, skirtas saugumo grėsmėms nustatyti ir sušvelninti. Proaktyviai analizuodamos galimus pažeidžiamumus ir atakos vektorius, organizacijos gali kurti saugesnes sistemas ir sumažinti saugumo pažeidimų riziką. Taikydamos struktūrizuotą grėsmių modeliavimo metodiką, naudodamos tinkamus įrankius ir laikydamosi geriausių praktikų, organizacijos gali veiksmingai apsaugoti savo kritinį turtą ir užtikrinti savo sistemų saugumą.

Priimkite grėsmių modeliavimą kaip pagrindinę savo kibernetinio saugumo strategijos dalį ir suteikite savo organizacijai galimybę proaktyviai apsisaugoti nuo nuolat besikeičiančio grėsmių kraštovaizdžio. Nelaukite, kol įvyks pažeidimas – pradėkite grėsmių modeliavimą jau šiandien.