DevOps安全開發工具介紹：以微軟威脅模型建模工具為例

 

在DevOps的實施過程中，軟體安全性的考慮也成為持續整合、持續交付的需求之一，來保障軟體上線運作時資料、系統的機密性、完整性和可用性；而微軟推出整合STRIDE安全模型的視覺化「威脅建模工具」，使開發維運人員以簡單明瞭的方式，了解各項威脅來源和影響，為安全架構的設計奠定基礎。

 

威脅建模原理：STRIDE模型

微軟根據軟體的內在／外在威脅來源，歸納出STRIDE六個字首關鍵字，包含欺騙（Spoof）、篡改（Tampering）、否認（Repudiation）、資訊洩露（Information disclosure）、阻斷服務（Denial-of-service）、權限提升（Elevation privilege）；而微軟威脅建模工具則以STRIDE模型為核心，來剖析軟體架構暴露出來安全性問題，作為威脅預防和弱點補救的依據。

 

 

資料來源：Microsoft

圖1：軟體架構流程和暴露的弱點種類

 

在威脅建模工具的主介面下方，為問題分析介面，藉由STRIDE六種類別來分析系統架構的問題，並針對暴露出來的威脅，提供預防和改善的建議，從設計階段的源頭減少隱患。

 

 

資料來源：Microsoft

圖2：威脅詳細說明與建議

 

威脅建模範例：以Azure為例

威脅建模工具除了有不同角色、不同元件的資料流以外，還有「信任邊界」做為資料流在不同網段進出的關卡，來阻止外來的惡意活動。

以下圖Azure專案為例，由於Azure專案架設在微軟Azure雲端主機上，需藉由信任邊界來區分企業客戶網段、外網、Azure網段，企業網段以HTTP跟Azure建立橋樑，再串接Azure資料庫與分析引擎，構成一個完整的流程。

 

資料來源：Microsoft Azure GitHub

圖 3：Azure威脅建模個案

 

除了STRIDE六種分類以外，還要搭配信任邊界機制來區隔網段，以縱深防禦策略保護各項功能的安全和完整性，在提升系統功能安全性之餘，配合信任邊界來預防外部威脅。

 

小結

威脅建模可以在軟體的雛型開發階段，導入安全設計思維，以威脅模型和威脅來源的分析，來減少開發過程中的缺失，造成牽一髮而動全身的危害。而安全模型也要在後續的迭代循環中不斷驗證和修正，來評估和保障安全模型的可行性，並在日後上線部署時，保障系統本體和使用者的可用性、完整性和資料保密性。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

參考來源：

參考資料

1. DaNeil, C. (2020, February 11). Threat Modeling for Beginners. Retrieved March 14, 2021, from Dev.to: https://dev.to/caffiendkitten/why-you-need-threat-modeling-3n6p
2. Hernan, S., Lambert, S., Ostwald, T., & Shostack, A. (2019, October 7). Uncover Security Design Flaws Using The STRIDE Approach. Retrieved March 12, 2021, from Microsoft: https://docs.microsoft.com/en-us/archive/msdn-magazine/2006/november/uncover-security-design-flaws-using-the-stride-approach
3. (2019, December 30). Azure Template - Microsoft Security Threat Model Stencil. Retrieved March 14, 2021, from GitHub: https://github.com/AzureArchitecture/threat-model-templates
4. (2019, July 31). Microsoft Threat Modeling Tool threats. Retrieved March 14, 2021, from Microsoft Azure GitHub: https://github.com/MicrosoftDocs/azure-docs/blob/master/articles/security/develop/threat-modeling-tool-threats.md