编辑推荐
软件安全专家阐述如何把安全理念融入软件的设计和开发过中写出具有安全防护功能的代码
内容简介
本书阐述什么是人类可控制管理的安全软件开发过程,给出一种基于经验的方法,来构建好用的安全软件开发模型,以应对安全问题,并在安全软件开发模型中解决安全问题。本书分为三部分,共10章。第1章简要介绍软件安全领域的主题及其重要性;第2章讲解软件安全的难点以及SDL框架。第3~8章揭示如何将SDL及其实践映射到一个通用的SDLC框架。第9章从资深软件安全架构师的角度给出关于成功方案的看法,并且解读在开发安全软件时针对典型挑战的一些真实方法。第10章结合现实世界中的安全威胁,描述如何用合理的架构设计、实现与管理的SDL程序来提高安全性。
目录
出版者的话
序
前言
作者简介
第1章 引论 1
1.1 软件安全的重要性和相关性 1
1.2 软件安全和软件开发生命周期 4
1.3 代码的质量与安全 6
1.4 SDL三个最重要的安全目标 6
1.5 威胁建模和攻击面验证 7
1.6 本章小结:期望从本书中学到什么 8
参考文献 8
第2章 安全开发生命周期 11
2.1 克服软件安全中的挑战 11
2.2 软件安全成熟度模型 12
2.3 ISO/IEC 27034:信息技术、安全技术、应用安全 13
2.4 其他SDL最佳实践的资源 14
2.4.1 SAFECode 14
2.4.2 美国国土安全软件保障计划 14
2.4.3 美国国家标准与技术研究院 15
2.4.4 MITRE公司公共计算机漏洞和暴露 16
2.4.5 SANS研究所高级网络安全风险 17
2.4.6 美国国防部网络安全与信息系统信息分析中心 17
2.4.7 CERT、Bugtraq和SecurityFocus 17
2.5 关键工具和人才 17
2.5.1 工具 18
2.5.2 人才 19
2.6 最小特权原则 21
2.7 隐私 22
2.8 度量标准的重要性 22
2.9 把SDL映射到软件开发生命周期 24
2.10 软件开发方法 28
2.10.1 瀑布开发 28
2.10.2 敏捷开发 29
2.11 本章小结 31
参考文献 31
第3章 安全评估(A1):SDL活动与最佳实践 35
3.1 软件安全团队提早参与项目 35
3.2 软件安全团队主持发现会议 37
3.3 软件安全团队创建SDL项目计划 37
3.4 隐私影响评估计划启动 38
3.5 安全评估(A1)成功的关键因素和度量标准 41
3.5.1 成功的关键因素 41
3.5.2 可交付成果 43
3.5.3 度量标准 44
3.6 本章小结 44
参考文献 44
第4章 架构(A2):SDL活动与最佳实践 46
4.1 A2策略一致性分析 46
4.2 SDL策略评估和范围界定 48
4.3 威胁建模/架构安全性分析 48
4.3.1 威胁建模 48
4.3.2 数据流图 50
4.3.3 架构威胁分析和威胁评级 53
4.3.4 风险缓解 65
4.4 开源选择 68
4.5 隐私信息收集和分析 69
4.6 成功的关键因素和度量标准 69
4.6.1 成功的关键因素 69
4.6.2 可交付成果 70
4.6.3 度量标准 70
4.7 本章小结 71
参考文献 71
第5章 设计和开发(A3):SDL活动与最佳实践 74
5.1 A3策略一致性分析 74
5.2 安全测试计划构成 74
5.3 威胁模型更新 81
5.4 设计安全性分析和检查 81
5.5 隐私实现评估 83
5.6 成功的关键因素和度量标准 85
5.6.1 成功的关键因素 85
5.6.2 可交付成果 86
5.6.3 度量标准 87
5.7 本章小结 88
参考文献 88
第6章 设计和开发(A4):SDL活动与最佳实践 90
6.1 A4策略一致性分析 90
6.2 安全测试用例执行 92
6.3 SDLC/SDL过程中的代码审查 94
6.4 安全分析工具 97
6.4.1 静态分析 99
6.4.2 动态分析 101
6.4.3 模糊测试 103
6.4.4 人工代码审查 104
6.5 成功的关键因素 106
6.6 可交付成果 107
6.7 度量标准 107
6.8 本章小结 108
参考文献 108
第7章 发布(A5):SDL活动与最佳实践 111
7.1 A5策略一致性分析 111
7.2 漏洞扫描 113
7.3 渗透测试 114
7.4 开源许可审查 116
7.5 最终安全性审查 117
7.6 最终隐私性审查 119
7.7 成功的关键因素 120
7.8 可交付成果 121
7.9 度量标准 122
7.10 本章小结 122
参考文献 124
第8章 发布后支持(PRSA1~5) 125
8.1 合理调整软件安全组 125
8.1.1 正确的组织定位 125
8.1.2 正确的人 127
8.1.3 正确的过程 127
8.2 PRSA1:外部漏洞披露响应 130
8.2.1 发布后的PSIRT响应 130
8.2.2 发布后的隐私响应 133
8.2.3 优化发布后的第三方响应 133
8.3 PRSA2:第三方审查 134
8.4 PRSA3:发布后认证 135
8.5 PRSA4:新产品组合或云部署的内部审查 135
8.6 PRSA5:安全架构审查和基于工具评估当前、遗留以及并购的产品和解决方案 136
8.6.1 遗留代码 136
8.6.2 兼并和收购 137
8.7 成功的关键因素 138
8.8 可交付成果 139
8.9 度量标准 140
8.10 本章小结 140
参考文献 140
第9章 将SDL框架应用到现实世界中 142
9.1 引言 142
9.2 安全地构建软件 145
9.2.1 编写安全的代码 146
9.2.2 人工代码审查 149
9.2.3 静态分析 150
9.3 确定每个项目的正确行为 153
9.4 架构和设计 161
9.5 测试 167
9.5.1 功能测试 168
9.5.2 动态测试 168
9.5.3 攻击和渗透测试 171
9.5.4 独立测试 172
9.6 敏捷:冲刺 172
9.7 成功的关键因素和度量标准 175
9.7.1 安全编码培训计划 175
9.7.2 安全编码框架(API) 175
9.7.3 人工代码审查 176
9.7.4 独立代码审查和测试(专家或第三方) 176
9.7.5 静态分析 176
9.7.6 风险评估法 176
9.7.7 SDL和SDLC的集成 176
9.7.8 架构人才的发展 176
9.8 度量标准 177
9.9 本章小结 177
参考文献 178
第10章 集成:应用SDL防止现实的威胁 180
10.1 战略、战术和特定于用户的软件攻击 180
10.1.1 战略攻击 181
10.1.2 战术攻击 182
10.1.3 特定于用户的攻击 182
10.2 应用适当设计、管理和集中的SDL克服组织与业务挑战 182
10.3 软件安全组织的现状和影响力 183
10.4 通过合理的政府管理克服SDL审计和法规挑战 183
10.5 软件安全的未来预测 184
10.5.1 坏消息 184
10.5.2 好消息 185
10.6 总结 185
参考文献 186
附录 关键的成功因素、可交付成果、SDL模型每个阶段的指标 189
前言/序言
《代码的卫士:构建稳固的数字长城》 在这个高度互联的数字时代,软件如同一张巨大的网,编织着我们生活的方方面面。从支撑全球经济运转的金融系统,到守护个人隐私的社交平台,再到驱动智能家居的嵌入式设备,软件无处不在,其重要性不言而喻。然而,伴随着软件的广泛应用,安全问题也日益凸显。层出不穷的网络攻击、数据泄露事件,以及由此带来的巨大经济损失和社会影响,都敲响了警钟:软件安全已不再是可有可无的选项,而是关乎生存与发展的基石。 《代码的卫士:构建稳固的数字长城》并非一本枯燥的技术手册,而是一次深入浅出的探索之旅,它将带领读者一同审视软件生命周期中每一个可能被暗影侵袭的角落,并揭示如何从最根本的源头——也就是“代码”——着手,构筑起坚不可摧的数字长城。本书的目标是让读者理解,真正的软件安全并非仅仅是部署一些防火墙或杀毒软件那么简单,而是一个贯穿设计、开发、测试、部署和运维全过程的系统工程,其核心在于“预防”而非“救火”。 第一篇:安全思维的基石——从认识威胁开始 在开始构建任何防御工事之前,我们首先需要了解我们所面对的敌人是谁,以及他们的攻击方式。本书的第一篇将聚焦于建立一种“安全思维”。我们将深入剖析当前软件面临的各类威胁,包括但不限于: 漏洞的黑洞: 各种常见的软件漏洞,如缓冲区溢出、SQL注入、跨站脚本(XSS)、跨站请求伪造(CSRF)、不安全的直接对象引用(IDOR)、安全配置错误等,以及它们是如何被攻击者利用的。我们会通过生动实际的案例,让读者直观地理解这些漏洞的危害性。 攻击者的工具箱: 了解攻击者常用的工具和技术,例如恶意软件(病毒、蠕虫、勒索软件)、网络钓鱼、DDoS攻击、中间人攻击、暴力破解等。理解攻击者的动机和手段,才能更有针对性地进行防御。 隐蔽的阴影: 探讨一些更为隐蔽和高级的攻击技术,如零日漏洞利用、APT(高级持续性威胁)攻击、供应链攻击等,这些攻击往往难以察觉,且破坏力巨大。 新兴的挑战: 随着技术的发展,软件安全也面临着新的挑战,例如物联网(IoT)设备的安全性、云计算环境的脆弱性、人工智能(AI)在安全领域的应用与反制等。 通过对这些威胁的深入了解,读者将能建立起对软件安全重要性的深刻认知,并认识到安全是软件开发过程中不可分割的一部分,而非事后附加的环节。 第二篇:设计的智慧——安全编码的艺术 “墨菲定律”在软件开发中常常表现为:“如果一个东西可能出错,它总会在最糟糕的时候出错。”安全编码正是为了最大程度地避免这种“出错”。本书的第二篇将带领读者走进安全编码的艺术殿堂,学习如何在软件设计的初期就融入安全的基因。 最小权限原则: 讲解如何为每个组件、用户或进程只授予完成其任务所需的最低限度的权限,从而限制潜在的安全风险。 输入验证与过滤: 强调所有外部输入都必须被视为潜在的威胁,并介绍各种有效的输入验证和过滤技术,以防止恶意数据注入。 安全的身份验证与授权: 探讨如何设计和实现强大的用户身份验证机制,以及如何进行精细化的访问控制,确保只有合法用户才能访问敏感资源。 加密与哈希的守护: 深入介绍对称加密、非对称加密、哈希函数等基本加密技术,并阐述它们在保护数据传输和存储安全方面的作用。 防御可重入与竞争条件: 剖析多线程环境下可能出现的安全问题,如可重入性漏洞和竞争条件,并提供相应的解决方案。 安全配置的细节: 强调软件配置的重要性,以及如何避免常见的安全配置错误,例如使用默认密码、暴露敏感信息等。 避免已知陷阱: 总结开发者在编码过程中容易忽略的安全细节和常见的“反模式”,并提供规避建议。 本篇内容将以清晰的代码示例和易于理解的逻辑,帮助开发者将安全编码的实践融入到日常工作中,从源头上减少安全漏洞的产生。 第三篇:测试的利剑——发现与消除隐患 即便拥有再好的设计和编码规范,潜在的安全隐患仍然可能存在。本书的第三篇将聚焦于软件测试在发现和消除安全漏洞方面的关键作用。 静态代码分析: 介绍静态代码分析工具的工作原理,以及如何利用它们在不运行代码的情况下,自动检测出潜在的安全问题,如未使用的变量、空指针解引用、潜在的注入点等。 动态应用安全测试(DAST): 讲解DAST工具如何模拟攻击者的行为,向运行中的应用程序发送恶意请求,以发现运行时漏洞,例如XSS、SQL注入等。 交互式应用安全测试(IAST): 介绍IAST结合了静态和动态分析的优点,能够更精确地定位安全漏洞,并提供更详细的上下文信息。 渗透测试(Penetration Testing): 详细阐述渗透测试的流程和方法,包括信息收集、漏洞扫描、漏洞利用、权限提升和后渗透活动,以模拟真实世界中的攻击场景。 模糊测试(Fuzzing): 介绍模糊测试作为一种自动化测试技术,通过向应用程序输入大量异常、无效或随机生成的数据,来触发程序崩溃或异常行为,从而发现潜在的漏洞。 单元测试与集成测试中的安全关注点: 强调如何在进行单元测试和集成测试时,也加入安全相关的测试用例,确保关键安全功能的正确性。 安全代码审查: 讲解人工代码审查在发现逻辑漏洞、设计缺陷以及其他自动化工具难以检测的安全问题方面的独特价值。 本篇将引导读者理解,有效的安全测试是软件上线前不可或缺的环节,它如同为软件戴上了一层坚固的“铠甲”,让其能够抵御外部的侵袭。 第四篇:运维的盾牌——保障软件的持续安全 软件发布到生产环境后,安全工作并未结束,反而进入了一个新的阶段。本书的第四篇将探讨如何在软件的整个生命周期中,通过精细化的运维手段,来保障其持续的安全。 安全基线与配置管理: 强调建立和维护严格的安全基线,确保所有服务器、网络设备和应用程序都按照安全最佳实践进行配置。 漏洞扫描与补丁管理: 介绍如何定期对生产环境进行漏洞扫描,并建立高效的补丁管理流程,及时修复已发现的漏洞。 入侵检测与防御系统(IDS/IPS): 讲解IDS/IPS在监控网络流量、检测和阻止恶意活动方面的作用。 日志审计与事件响应: 强调建立完善的日志记录和审计机制,以及在发生安全事件时,如何进行快速有效的响应和溯源。 安全监控与告警: 介绍如何利用各种监控工具,实时监测软件运行状态和安全事件,并及时发出告警。 持续集成/持续部署(CI/CD)中的安全实践: 探讨如何在CI/CD流程中集成安全扫描、自动化测试等环节,实现安全与敏捷开发的平衡。 容器与云原生安全: 针对当前流行的容器化和云原生技术,讲解其特有的安全挑战,以及相应的安全加固和防护措施。 本篇将为读者展现,持续的安全运维是构建稳固数字长城的重要组成部分,它确保了软件在面对不断变化的网络威胁时,能够保持其韧性和可靠性。 第五篇:安全文化的塑造——人人都是安全工程师 软件安全并非仅仅是少数安全专家的责任,而是一个需要组织内所有人共同参与和承担的使命。本书的第五篇将强调安全文化的塑造,以及如何将安全意识渗透到组织的每一个层面。 安全培训与意识提升: 讨论如何为开发、测试、运维等各个团队提供有针对性的安全培训,提升员工的安全意识和技能。 安全责任的划分与协同: 阐述在软件开发流程中,如何明确各个角色的安全责任,并促进跨团队的安全协同。 安全作为产品需求: 强调将安全需求融入产品需求分析阶段,而不是等到开发完成后再进行补救。 建立安全反馈机制: 鼓励员工报告潜在的安全问题,并建立有效的反馈和奖励机制。 安全事件的复盘与持续改进: 强调从每一次安全事件中学习,并不断优化安全策略和流程。 领导层的承诺与支持: 阐述高层管理者在推动组织安全文化建设中的关键作用。 本书的最终目标是,让读者认识到,构建安全的软件就像建造一座坚固的城市,需要从城市规划、建筑设计、施工安全到日常维护,每一个环节都精益求精,并且所有市民都具备良好的安全意识。 《代码的卫士:构建稳固的数字长城》将以其系统性的方法、深入的理论分析、实用的技术指导和鲜活的案例,成为每一位软件开发者、安全工程师、IT经理以及任何关注软件安全的人士的宝贵参考。它将帮助您理解,软件安全并非一个遥不可及的高深领域,而是可以而且必须从每一个开发者手中的代码开始,一步一步构建起来的坚实堡垒,共同守护我们日益依赖的数字世界。