В условиях стремительно развивающейся цифровизации и роста киберугроз безопасность программного обеспечения становится одним из главных приоритетов как для разработчиков. Настоящая статья представляет собой всесторонний анализ аспектов безопасности программного обеспечения на всех этапах его жизненного цикла — от разработки до технической поддержки. В материале рассматриваются современные практики и стандарты безопасности, а также такие ключевые концепции, как интеграция безопасности в процесс разработки, моделирование угроз, управление уязвимостями и методы оценки уровня безопасности. Особое внимание уделяется важности прозрачности коммуникации и сотрудничества между всеми заинтересованными сторонами, включая разработчиков, тестировщиков и пользователей, что позволяет минимизировать риски и повысить уровень доверия к продуктам. Надеемся, что материал поможет читателям лучше понять основные аспекты безопасности программного обеспечения, предоставив ценные рекомендации для организаций любой величины.

С каждым годом цифровая инфраструктура становится все более сложной и взаимозависимой, что создает новые вызовы и риски в области безопасности программного обеспечения. С увеличением числа угроз, связанных с кибербезопасностью, разработчики обязаны учитывать требования к безопасности на каждом этапе жизненного цикла разработки и поддержки своих продуктов. Это требует как внедрения строгих стандартов проектирования и разработки, так и своевременного реагирования на выявленные уязвимости и внедрения эффективных механизмов управления рисками.

Безопасность ПО включает в себя комплексное взаимодействие между разработчиками, специалистами по кибербезопасности, пользователями и другими заинтересованными сторонами. На каждом этапе — от концепции и проектирования до развертывания и поддержки — важное значение имеет создание защищенной среды, способной противостоять постоянно меняющимся атакам и уязвимостям, возникающим как в рамках компании, так и в цепочке поставок продукта, а также при его эксплуатации конечными пользователями.

Соблюдение принципов безопасности по умолчанию и внедрение современных практик становятся неоценимыми для организаций, стремящихся минимизировать риски и защитить свои ресурсы от киберугроз. Данное исследование рассматривает все ключевые элементы обеспечения безопасности ПО: как механизмы проектирования, которые включают моделирование угроз и управление уязвимостями, так и методы обучения пользователей. Особое внимание уделяется взаимосвязи между заинтересованными сторонами, поскольку только совместные усилия могут привести к эффективному управлению безопасностью на всех уровнях.

Безопасность как приоритет на этапе проектирования

Безопасность программного обеспечения является критически важным аспектом, который должен учитываться на всех стадиях его жизненного цикла. Современные условия требуют гибкого и адаптивного подхода, позволяющего быстро реагировать на появление новых угроз и уязвимостей в рамках постоянно меняющегося ландшафта кибербезопасности. Суть проектирования с учетом требований безопасности заключается в необходимости минимизации рисков на всех этапах жизненного цикла разработки. Меры контроля над безопасностью должны внедряться на каждом этапе:

• Начиная с концептуальной стадии проекта, продукт должен разрабатываться с учетом анализа угроз и оценки рисков. Моделирование угроз позволяет определить потенциальные уязвимости и разработать соответствующие стратегии противодействия. Основными инструментами на этом этапе служат методы Threat Modeling и Risk Assessment.
• В процессе разработки и тестирования ПО важно привлекать специалистов по безопасности для совместной работы с программистами, что позволяет улучшить конечный продукт и снизить вероятность наличия уязвимостей. Применение методов безопасного кодирования и регулярные проверки безопасности позволяют своевременно выявлять слабые места и исправлять найденные недочеты.
• После выхода продукта на рынок необходимо продолжать контроль над безопасностью. Внедрение процессов управления уязвимостями и практик по мониторингу - необходимый аспект дальнейшей поддержки продукта. Регулярные независимые оценки уязвимостей и тесты позволяют определить, насколько актуальными являются ранее внедренные меры защиты.

Достигнуть ожидаемого уровня безопасности можно лишь при условии использования передовых концепций и стандартов. В частности, такие нормативы, как ISO/IEC 27001 и OWASP Top Ten, подразумевают системный подход к управлению безопасностью информации и могут быть адаптированы для различных видов программных продуктов.

Ключевые моменты для обеспечения безопасности по умолчанию

Безопасность по умолчанию — это концепция, направленная на минимизацию рисков, связанных с киберугрозами, путем установки для продуктов преднастроенных параметров. Этот принцип ощутимо повышает общую безопасность систем, так как он позволяет разрабатывать продукты, в которых управление параметрами безопасности является встроенным функционалом. При этом важно ограничить возможности внесение изменений в настройки безопасности для конечных пользователей, что позволит сократить риск несанкционированного доступа и эксплуатации злоумышленниками выявленных уязвимостей.

Безопасность по умолчанию должна стать неотъемлемой частью продукта с самого начала его разработки. Эта интеграция позволяет гарантировать, что любые конфигурации безопасности реализуются заранее и представляют собой функционал, который не требует активных действий со стороны пользователя, что особенно важно в условиях, когда конечные потребители могут не иметь достаточного уровня знаний или опыта для надлежащего управления параметрами безопасности. Исследования показывают, что многие пользователи предпочитают оставлять параметры по умолчанию, а не вносить их изменения, что делает безопасность по умолчанию важной стратегией для защиты информации (Cohen, M. & DeMarco, T. (2019). Building a Secure Software Development Lifecycle. IEEE Software).

Ключевыми моментами, необходимыми для защиты информации по умолчанию, являются:

• Безопасная идентификация и аутентификация. Системы должны обеспечивать обязательную регистрацию уникальных пользователей и безопасные процедуры аутентификации (например, двухфакторная) (www.nist.gov).
• Безопасный вход в систему. Использование шифрования данных во время передачи обеспечивает защиту перехвата информации.
• Резервное копирование и восстановление. Важность регулярного резервного копирования не может быть недооценена. Безопасные продукты должны включать функции, позволяющие пользователям выполнять резервное копирование данных и восстанавливать их в случае инцидентов.
• Качественная документация. Каждое программное обеспечение должно иметь исчерпывающую документацию, описывающую методы обеспечения безопасности, включая инструкции по настройке, эксплуатации и управлению рисками.
• Установка обновлений. Процесс должен быть организован так, чтобы пользователи могли получать новейшие версии с важными исправлениями автоматически, без необходимости ручного вмешательства (www.enisa.europa.eu).
• Функции сброса к заводским настройкам. Возможность сброса устройства гарантирует, что пользователи, подвергшиеся воздействию киберугроз, смогут самостоятельно вернуть систему в исходное безопасное состояние.

При том важно, чтобы безопасность была интегрирована во все этапы жизненного цикла программного обеспечения, начиная от разработки, сборки и тестирования до выпуска, развертывания и дальнейшей проверки на соответствие требованиям. В процессе разработки программного обеспечения особое внимание следует уделять таким методологиям, как автоматизированные конвейеры непрерывной интеграции и непрерывной доставки (Continuous Integration/Continuous Delivery, CI/CD), которые должны включать в себя следующие правила и средства проверки безопасности:

• ответственное кодирование;
• сканирование исходного кода на наличие уязвимостей;
• динамический анализ кода;
• проверка зависимостей на наличие уязвимостей;
• юнит-тесты с проверками безопасности.

Безопасность по умолчанию должна учитывать соответствовать актуальным стандартам и нормативам, в частности:

• ГОСТ Р 57580.1-2017 — Обеспечение безопасности информации. Системы управления информационной безопасностью.
• NIST SP 800-53 — Security and Privacy Controls for Information Systems and Organizations.
• ISO/IEC 27001 — Стандарт по управлению информационной безопасностью.

Моделирование угроз и оценка управления рисками

Эффективное моделирование угроз и управление рисками в процессе разработки программного обеспечения — необходимый компонент для создания безопасных и надежных продуктов. Постоянная адаптация к новым угрозам и вовлечение всех заинтересованных сторон обеспечивает более высокий уровень безопасности и доверия к продуктам среди пользователей. Важно помнить, что безопасность не является статичным понятием, и требования к ней будут постоянно изменяться. Методы моделирования угроз и оценки управления рисками направлены на выявление потенциальных угроз, определение уязвимых мест в системе и планирование мер по их минимизации, позволяя командам разработчиков учитывать возможные риски в контексте использования продукта в реальных условиях.

Выполнение моделирования угроз может осуществляться на разных уровнях — от отдельного компонента до целостной системы. Обычно оно проводится как на этапе предварительного проектирования, так и в ходе дальнейшего жизненного цикла продукта. На начальном этапе разработчики должны проводить техническую оценку угроз, а на последующих стадиях важно периодически пересматривать модели угроз, адаптируясь к новым вызовам. Регулярные обновления позволяют поддерживать актуальность созданных моделей, что особенно важно в свете постоянной эволюции угроз и появления новых технологий. Важно отметить, что для достижения максимальной результативности необходимо вовлечение в процесс различных команд: в нем должны участвовать не только разработчики, но и специалисты по кибербезопасности, менеджеры по продукту и высшее руководство. При этом желательно, чтобы все заинтересованные стороны принимали участие в процессе принятия решений, касающихся уровня допустимого риска и вопросов распределения ресурсов, выделенных на защиту.

Методы оценки уровня безопасности ПО

Оценка уровня безопасности является важной процедурой, которая помогает разработчикам понять, насколько эффективно они защищают свои продукты от потенциальных угроз. Одним из основных методов оценки уровня безопасности является оценка зрелости процессов. Методика включает в себя следующие ключевые аспекты:

• Оценка времени, необходимого для реагирования на выявленные уязвимости. Чем быстрее реакция, тем выше уровень безопасности.
• Четкие процедуры, позволяющие оперативно оценить текущее состояние продукта.
• Координация между внутренними командами и внешними партнерами.

Для оценки безопасности и эффективности процессов реагирования на уязвимости используются такие количественные параметры, как:

• Скорость исправления — время, необходимое для разработки и развертывания патчей.
• Измерение количества и координация зарегистрированных критических уязвимостей.
• Общая оценка уязвимостей (обычно для нее используется стандарт Common Vulnerability Scoring System).

Для более эффективного управления уязвимостями компаниям стоит разработать комплексную систему приоритизации. В частности инструмент Common Vulnerabilities and Exposuresпозволяет оперативно выявлять и исправлять наиболее опасные уязвимости, а построение модели угроз дает возможность проанализировать возможные последствия использования уязвимости и установить приоритеты для реагирования.

Как сократить риск уязвимости до минимума

Регулярные проверки и аудит инфраструктуры позволяют найти уязвимости, прежде чем они будут использованы злоумышленниками. Модель управления уязвимостями (Vulnerability Management) — это цикличный процесс выявления и устранения слабых мест в цифровой инфраструктуре, который состоит из пяти этапов:

• проверка программных продуктов;
• выявление слабых мест;
• подготовка исправлений и предоставление рекомендаций по устранению;
• устранение уязвимостей;
• итоговый контроль безопасности после устранения.

Управление уязвимостями должно охватывать как собственные программные продукты, так и сторонние компоненты, которые могут повлиять на безопасность. К сожалению, из-за сложности разработки цифровых продуктов и взаимозависимости различных систем полностью избежать уязвимостей в программном обеспечении невозможно, но внедрение комплексных систем безопасности на всех этапах жизненного цикла продукта может значительно уменьшить их количество и критичность. 

Обучение разработчиков безопасному программированию, в том числе практики использования инструментов типа Secure Code Warrior, помогает сократить количество ошибок и уязвимостей на этапе разработки, а сотрудничество с экспертами по безопасности (например, сервис Bug Bounty, которым пользуются Facebook и Google), позволяет идентифицировать уязвимости и предлагать решения, оперативно реагируя на возможные риски. Внедрение системы вознаграждений для исследователей, которые сообщают об уязвимостях, способствует созданию прозрачных и честных отношений. Центры обмена информацией и анализа (ISAC) и Центры реагирования на инциденты (CERT) могут играть ключевую роль в обеспечении анализа угроз и обмене информацией о рисках в цепочке поставок.

Безопасность на стадии реализации ПО

Работа с ПО зачастую подразумевает внедрение в продукт различных компонентов, а также его взаимодействие с внешними системами и сервисами. Чтобы исключить лишние риски, важно проводить оценку безопасности всех сторонних компонентов перед их интеграцией, что может включать в себя как Code Review, так и автоматизированное тестирование на наличие уязвимостей. Еще один важный инструмент обеспечения безопасности — непрерывная защита через регулярные обновления. Автоматизированные обновления ПО, уже давно стали стандартом в индустрии, позволяя оперативно реагировать на выявленные угрозы. 

Подход к управлению рисками цепочки поставок (Supply Chain Risk Management) позволяет защищать программные продукты от несанкционированного вмешательства. Это критически важно, так как злоумышленники могут получать доступ к уязвимым компонентам через поставщиков или в процессе обновления программного обеспечения. Базовые требования к безопасности должны касаться защиты данных, политик безопасности, реагирования на инциденты, обеспечения целостности и доступности информации, а также регулярного обучения и поддержки. Для минимизации подобных рисков организации должны проводить регулярный аудит своих партнеров. К примеру, Microsoft периодически проверяет своих сертифицированных поставщиков на соответствие стандартам безопасности, что дает дополнительную защиту программным продуктам компании. Важным аспектом реализации безопасного ПО является договор, условия которого должны включать в себя обязательства, касающиеся безопасности, сроки исправлений, стандарты и требования. Таким образом, компании могут управлять рисками, связанными с ответственностью партнера, и по мере необходимости внедрять дополнительные меры безопасности. Стоит отметить, что важность различных поставщиков может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая тип поставляемого продукта и контекст использования — стандарты проверки должны адаптироваться к различным уровням риска, предлагая разные стратегии управления для ключевых и менее критичных поставок.

Поддержка и обучение пользователей

Не стоит забывать и о том, что не менее важную роль в успешной защите цифровых систем играют поддержка и обучение пользователей. Основные аспекты безопасности и защиты данных должны быть донесены до конечных потребителей, поскольку именно они становятся последней линией защиты от потенциальных угроз. Работа с персоналом в данном направлении должна стать неотъемлемой частью стратегии безопасности любой компании. Поскольку не все сотрудники должны становиться экспертами в области безопасности, важно организовать обучение и подготовку основной части штата по упрощенным программам, позволяющим понять базовые принципы. Это поможет создать среду, где каждый сотрудник осознает свою роль в обеспечении кибербезопасности, что, в свою очередь, заметно повысит общий уровень безопасности.

Безопасность программного обеспечения требует внимания на всех стадиях жизненного цикла ПО, начиная с проектирования и разработки, и заканчивая поддержкой пользователей. Постепенное внедрение практик повышения безопасности (моделирование угроз, управление уязвимостями и обеспечение прозрачности процессов) способно значительно снизить риски, связанные с киберугрозами. Важность сотрудничества между различными заинтересованными сторонами, включая разработчиков, исследователей и пользователей, также не может быть переоценена, так как это способствует созданию более безопасных и надежных систем — повышение уровня осведомленности о безопасности и готовности реагировать на инциденты является неотъемлемой частью эффективной стратегии кибербезопасности. Поскольку злоумышленники постоянно изобретают новые методы и подходы, компаниям просто необходимо адаптироваться и совершенствовать подходы к безопасности, чтобы гарантировать защиту данных и систем. В конечном итоге, бескомпромиссная приверженность принципам безопасности должна стать основой для создания любой технологии - именно это позволит обеспечить безопасное и стабильное цифровое будущее.