Atkarību Pārvaldība: Pakotņu Drošības Nodrošināšana Mūsdienu Programmatūras Izstrādē

Mūsdienu programmatūras izstrādes vidē lietojumprogrammas lielā mērā paļaujas uz ārējām bibliotēkām, ietvariem un rīkiem, ko kopā sauc par atkarībām. Lai gan šīs atkarības paātrina izstrādi un uzlabo funkcionalitāti, tās rada arī potenciālus drošības riskus. Tāpēc efektīva atkarību pārvaldība ir izšķiroši svarīga, lai nodrošinātu jūsu programmatūras piegādes ķēdes drošību un integritāti un aizsargātu jūsu lietojumprogrammas no ievainojamībām.

Kas ir atkarību pārvaldība?

Atkarību pārvaldība ir process, kurā tiek identificētas, izsekotas un kontrolētas programmatūras projektā izmantotās atkarības. Tas ietver:

Atkarību deklarēšana: nepieciešamo bibliotēku un to versiju norādīšana konfigurācijas failā (piemēram, package.json npm, requirements.txt pip, pom.xml Maven, build.gradle Gradle).
Atkarību atrisināšana: automātiska deklarēto atkarību lejupielāde un instalēšana, ieskaitot to pašu atkarības (tranzitīvās atkarības).
Versiju kontrole: atkarību versiju pārvaldīšana, lai nodrošinātu saderību un novērstu izmaiņas, kas varētu kaut ko salauzt.
Ievainojamību skenēšana: zināmu ievainojamību identificēšana atkarībās.
Licenču pārvaldība: atbilstības nodrošināšana atkarību licencēm.

Kāpēc pakotņu drošība ir svarīga?

Pakotņu drošība ir prakse, kurā tiek identificēti, novērtēti un mazināti drošības riski, kas saistīti ar jūsu programmatūrā izmantotajām atkarībām. Pakotņu drošības ignorēšanai var būt smagas sekas:

Ievainojamību izmantošana: uzbrucēji var izmantot zināmas ievainojamības atkarībās, lai kompromitētu jūsu lietojumprogrammu, zagt datus vai iegūt neautorizētu piekļuvi.
Piegādes ķēdes uzbrukumi: kompromitētas atkarības var izmantot, lai jūsu lietojumprogrammā ievadītu ļaunprātīgu kodu, inficējot visus lietotājus. Ievērojams piemērs ir SolarWinds piegādes ķēdes uzbrukums.
Datu noplūdes: ievainojamības datubāzu draiveros vai citās ar datiem saistītās bibliotēkās var izraisīt datu noplūdes un sensitīvas informācijas zudumu.
Reputācijas bojājumi: drošības pārkāpums var nopietni kaitēt jūsu reputācijai un mazināt klientu uzticību.
Juridiskās un regulatīvās sekas: daudzi noteikumi, piemēram, GDPR un HIPAA, prasa organizācijām aizsargāt sensitīvus datus, kas ietver arī ievainojamību novēršanu programmatūras atkarībās.

Biežākās atkarību ievainojamības

Atkarībās var pastāvēt vairāki ievainojamību veidi:

SQL injekcija: rodas, kad lietotāja sniegtie dati tiek ievietoti SQL vaicājumā bez pienācīgas sanitizācijas, ļaujot uzbrucējiem izpildīt patvaļīgas SQL komandas.
Starpvietņu skriptošana (XSS): ļauj uzbrucējiem ievadīt ļaunprātīgus skriptus tīmekļa lapās, kuras apskata citi lietotāji.
Attālināta koda izpilde (RCE): ļauj uzbrucējiem izpildīt patvaļīgu kodu serverī vai klienta datorā.
Pakalpojumatteices uzbrukums (DoS): pārslogo sistēmu ar pieprasījumiem, padarot to nepieejamu likumīgiem lietotājiem.
Autentifikācijas apiešana: ļauj uzbrucējiem apiet autentifikācijas mehānismus un iegūt neautorizētu piekļuvi.
Ceļa šķērsošana (Path Traversal): ļauj uzbrucējiem piekļūt failiem vai direktorijām ārpus paredzētā tvēruma.
Deserializācijas ievainojamības: rodas, kad tiek deserializēti neuzticami dati, kas potenciāli var novest pie koda izpildes.

Šīs ievainojamības bieži tiek publiski atklātas ievainojamību datubāzēs, piemēram, Nacionālajā ievainojamību datubāzē (NVD) un Kopējo ievainojamību un risku (CVE) sarakstā. Rīki var izmantot šīs datubāzes, lai identificētu ievainojamas atkarības.

Labākās prakses drošai atkarību pārvaldībai

Stingru atkarību pārvaldības prakšu ieviešana ir būtiska, lai mazinātu drošības riskus. Šeit ir dažas galvenās labākās prakses:

1. Izmantojiet atkarību pārvaldības rīku

Izmantojiet īpašu atkarību pārvaldības rīku, kas piemērots jūsu programmēšanas valodai un ekosistēmai. Populāras iespējas ietver:

npm (Node Package Manager): JavaScript projektiem.
pip (Pip Installs Packages): Python projektiem.
Maven: Java projektiem.
Gradle: būvēšanas automatizācijas rīks Java, Kotlin, Groovy un citām valodām. Elastīgāks nekā Maven.
NuGet: .NET projektiem.
Bundler: Ruby projektiem.
Composer: PHP projektiem.
Go Modules: Go projektiem.

Šie rīki automatizē atkarību deklarēšanas, atrisināšanas un versiju pārvaldības procesu, atvieglojot atkarību un to versiju uzskaiti.

2. Fiksējiet atkarības un izmantojiet versiju piesaisti

Atkarību fiksēšana nozīmē precīzu atkarību versiju norādīšanu, kas jāizmanto jūsu projektā. Tas novērš neparedzētu uzvedību, ko izraisa atkarību atjauninājumi, un nodrošina, ka jūsu lietojumprogramma darbojas konsekventi dažādās vidēs. Versiju piesaiste, norādot precīzu versijas numuru, ir visstingrākā fiksēšanas forma.

Piemēram, package.json failā varat izmantot precīzus versiju numurus, piemēram, "lodash": "4.17.21", nevis versiju diapazonus, piemēram, "lodash": "^4.0.0". Līdzīgi mehānismi pastāv arī citos pakotņu pārvaldniekos.

Atkarību fiksēšanas faili (piem., package-lock.json npm, requirements.txt pip ar pip freeze > requirements.txt, pom.xml versiju pārvaldība) reģistrē precīzas visu atkarību, ieskaitot tranzitīvās atkarības, versijas, nodrošinot konsekventas būves.

3. Regulāri skenējiet ievainojamības

Ieviesiet automatizētu ievainojamību skenēšanu, lai identificētu zināmas ievainojamības jūsu atkarībās. Integrējiet ievainojamību skenēšanu savā CI/CD konveijerā, lai nodrošinātu, ka katra būve tiek pārbaudīta attiecībā uz ievainojamībām.

Vairāki rīki var palīdzēt ar ievainojamību skenēšanu:

OWASP Dependency-Check: bezmaksas un atvērtā koda rīks, kas identificē zināmas ievainojamas komponentes Java, .NET un citos projektos.
Snyk: komerciāls rīks, kas nodrošina ievainojamību skenēšanu un labošanas ieteikumus dažādām programmēšanas valodām un ekosistēmām.
WhiteSource Bolt: bezmaksas rīks, kas nodrošina ievainojamību skenēšanu un licenču atbilstības analīzi.
GitHub Security Alerts: GitHub automātiski skenē repozitorijus attiecībā uz zināmām ievainojamībām un brīdina uzturētājus.
JFrog Xray: komerciāls rīks, kas nodrošina nepārtrauktu drošības un atbilstības skenēšanu binārajiem failiem un atkarībām visā programmatūras izstrādes dzīves ciklā.
SonarQube/SonarLint: var atklāt dažas atkarību ievainojamības kā daļu no plašākas koda kvalitātes analīzes.

Šie rīki salīdzina jūsu projekta atkarības ar ievainojamību datubāzēm, piemēram, Nacionālo ievainojamību datubāzi (NVD) un CVE sarakstu, sniedzot brīdinājumus, kad tiek atrastas ievainojamības.

4. Uzturiet atkarības atjauninātas

Regulāri atjauniniet savas atkarības uz jaunākajām versijām, lai labotu zināmās ievainojamības. Tomēr esiet piesardzīgs, atjauninot atkarības, jo atjauninājumi dažkārt var ieviest izmaiņas, kas kaut ko salauž. Pēc atkarību atjaunināšanas rūpīgi pārbaudiet savu lietojumprogrammu, lai pārliecinātos, ka viss joprojām darbojas, kā paredzēts.

Apsveriet iespēju izmantot automatizētus atkarību atjaunināšanas rīkus, piemēram:

Dependabot: automātiski izveido "pull" pieprasījumus, lai atjauninātu atkarības GitHub repozitorijos.
Renovate: līdzīgs rīks kā Dependabot, kas atbalsta plašāku pakotņu pārvaldnieku un platformu klāstu.
npm update: atjaunina atkarības uz jaunākajām versijām, ko atļauj jūsu package.json failā norādītie versiju diapazoni.
pip install --upgrade: atjaunina pakotnes uz jaunāko versiju.

5. Ieviesiet minimālās versijas politiku

Izveidojiet politiku, kas aizliedz izmantot atkarības ar zināmām ievainojamībām vai kas ir novecojušas. Tas palīdz novērst to, ka izstrādātāji ievieš ievainojamas atkarības koda bāzē.

6. Izmantojiet Programmatūras kompozīcijas analīzes (SCA) rīkus

SCA rīki nodrošina visaptverošu pārskatu par jūsu lietojumprogrammā izmantotajām atvērtā koda komponentēm, ieskaitot to licences un ievainojamības. SCA rīki var arī palīdzēt jums identificēt un izsekot tranzitīvās atkarības.

SCA rīku piemēri:

Snyk: (minēts iepriekš)
Black Duck: komerciāls SCA rīks, kas sniedz detalizētu informāciju par atvērtā koda komponentēm un to ievainojamībām.
Veracode Software Composition Analysis: komerciāls rīks, kas palīdz identificēt un pārvaldīt atvērtā koda riskus.

7. Ieviesiet drošas izstrādes dzīves ciklu (SDLC)

Integrējiet drošības apsvērumus katrā programmatūras izstrādes dzīves cikla posmā, sākot no prasību apkopošanas līdz izvietošanai un uzturēšanai. Tas ietver draudu modelēšanu, drošības koda pārskatīšanu un iespiešanās testēšanu.

8. Izglītojiet izstrādātājus par drošas kodēšanas praksēm

Nodrošiniet izstrādātājiem apmācību par drošas kodēšanas praksēm, tostarp par to, kā izvairīties no biežākajām ievainojamībām un kā efektīvi izmantot atkarību pārvaldības rīkus. Mudiniet izstrādātājus būt informētiem par jaunākajiem drošības draudiem un labākajām praksēm.

9. Pārraugiet atkarības produkcijas vidē

Nepārtraukti pārraugiet atkarības produkcijas vidē, meklējot jaunas ievainojamības. Tas ļauj ātri reaģēt uz jauniem draudiem un mazināt potenciālos riskus. Izmantojiet izpildlaika lietojumprogrammu pašaizsardzības (RASP) rīkus, lai reāllaikā atklātu un novērstu uzbrukumus.

10. Regulāri auditējiet savu atkarību grafu

Atkarību grafs vizualizē attiecības starp jūsu projektu un tā atkarībām, ieskaitot tranzitīvās atkarības. Regulāra atkarību grafa auditēšana var palīdzēt jums identificēt potenciālos riskus, piemēram, cikliskas atkarības vai atkarības ar lielu skaitu tranzitīvo atkarību.

11. Apsveriet privāto pakotņu reģistru izmantošanu

Sensitīvām vai patentētām atkarībām apsveriet iespēju izmantot privātu pakotņu reģistru, lai novērstu neautorizētu piekļuvi un modifikāciju. Privātie pakotņu reģistri ļauj jums mitināt savas pakotnes un kontrolēt, kas tām var piekļūt.

Privāto pakotņu reģistru piemēri:

npm Enterprise: privāts pakotņu reģistrs npm pakotnēm.
JFrog Artifactory: universāls artefaktu repozitorija pārvaldnieks, kas atbalsta dažādus pakotņu formātus.
Sonatype Nexus Repository: vēl viens universāls artefaktu repozitorija pārvaldnieks.

12. Izveidojiet incidentu reaģēšanas procedūras

Izstrādājiet incidentu reaģēšanas procedūras, lai risinātu drošības incidentus, kas saistīti ar ievainojamām atkarībām. Tas ietver lomu un atbildības definēšanu, komunikācijas kanālu izveidi un ierobežošanas, likvidēšanas un atkopšanas soļu izklāstu.

Drošības ievainojamību piemēri, ko izraisījusi slikta atkarību pārvaldība

Vairāki augsta profila drošības incidenti ir saistīti ar sliktu atkarību pārvaldību:

Equifax datu noplūde (2017): Equifax cieta masveida datu noplūdi ievainojamības dēļ Apache Struts, plaši izmantotā atvērtā koda tīmekļa lietojumprogrammu ietvarā. Equifax nespēja laikus novērst ievainojamību, ļaujot uzbrucējiem nozagt sensitīvus datus no miljoniem klientu. Tas uzsver, cik svarīgi ir uzturēt atkarības atjauninātas.
SolarWinds piegādes ķēdes uzbrukums (2020): uzbrucēji kompromitēja SolarWinds Orion platformu, ievadot ļaunprātīgu kodu programmatūras atjauninājumos, kas pēc tam tika izplatīti tūkstošiem klientu. Tas uzsver piegādes ķēdes uzbrukumu risku un nepieciešamību pārbaudīt programmatūras atjauninājumu integritāti.
Left-Pad incidents (2016): viens izstrādātājs atcēla publicēšanu mazai, bet plaši izmantotai npm pakotnei ar nosaukumu "left-pad", izraisot tūkstošiem projektu pārtraukumus. Tas uzsver risku, paļaujoties uz atkarībām ar vienu kļūmes punktu, un nepieciešamību pēc rezerves plāna. Lai gan tā nav tieša drošības ievainojamība, tas demonstrē ārējo atkarību trauslumu.

Atvērtā pirmkoda drošības iniciatīvas

Vairākas organizācijas un iniciatīvas strādā, lai uzlabotu atvērtā koda drošību:

Open Source Security Foundation (OpenSSF): sadarbības centieni, lai uzlabotu atvērtā koda programmatūras drošību.
OWASP (Open Web Application Security Project): bezpeļņas organizācija, kas veltīta programmatūras drošības uzlabošanai.
CVE (Common Vulnerabilities and Exposures): publiski zināmu informācijas drošības ievainojamību un risku vārdnīca.
NVD (National Vulnerability Database): ASV valdības repozitorijs ar standartizētiem ievainojamību pārvaldības datiem.

Noslēgums

Efektīva atkarību pārvaldība ir izšķiroši svarīga, lai nodrošinātu mūsdienu programmatūras lietojumprogrammu drošību un integritāti. Ieviešot šajā ceļvedī izklāstītās labākās prakses, jūs varat mazināt riskus, kas saistīti ar ievainojamām atkarībām, un aizsargāt savas lietojumprogrammas no uzbrukumiem. Regulāra ievainojamību skenēšana, atkarību atjaunināšana un izstrādātāju izglītošana par drošas kodēšanas praksēm ir būtiski soļi, lai uzturētu drošu programmatūras piegādes ķēdi. Atcerieties, ka drošība ir nepārtraukts process, un ir nepieciešama pastāvīga modrība, lai apsteigtu jaunos draudus. Programmatūras izstrādes globālais raksturs nozīmē, ka drošības praksēm ir jābūt stingrām un konsekventi piemērotām visās komandās un projektos, neatkarīgi no atrašanās vietas.