Identifizieren von Schwachstellen in verschiedenen Anwendungsumgebungen

Die Absicherung von Anwendungsumgebungen ist für Unternehmen aller Branchen von entscheidender Bedeutung, da sie direkte Auswirkungen auf die operative Sicherheit, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und das Kundenvertrauen hat. Da Softwaresysteme immer komplexer werden und ein integraler Bestandteil des Geschäftsbetriebs sind, ist die Aufgabe, Schwachstellen innerhalb dieser Systeme zu identifizieren und zu beheben, zu einer kritischen betrieblichen Notwendigkeit geworden. Diese Aufgabe erfordert ein detailliertes Verständnis potenzieller Sicherheitsmängel, von der Entwicklung bis zum Deployment, und die Implementierung wirksamer Strategien zur Minderung dieser Risiken.

Das Ziel dieses Leitfadens besteht darin, praktische Ansätze für die Identifizierung und Behebung von Anwendungsschwachstellen und die KI-Überwachung zu skizzieren, um die Sicherheitslage der Anwendung zu verbessern. Durch eine Kombination aus Observability, strengen Sicherheitsbewertungen und strategischen Reaktionsmechanismen können Unternehmen ein höheres Maß an Anwendungssicherheit und Ausfallsicherheit erreichen und ihre Daten und Dienste vor unbefugtem Zugriff oder Beeinträchtigung schützen.

Anwendungsschwachstellen verstehen

Den Kern der Anwendungsschwachstellen bilden Designfehler, Codierungsfehler und Konfigurationsfehler, die jeweils zu den potenziellen Ausnutzungsvektoren beitragen, die Angreifern zur Verfügung stehen. Um diese Schwachstellen zu verstehen, ist eine detaillierte Untersuchung ihrer technischen Anatomie erforderlich:

• Injection-Angriffe: Beinhalten SQL-Injection-Angriffe, die eine der am weitesten verbreiteten und gefährlichsten Klassen von Schwachstellen darstellen. Diese treten auf, wenn ein Angreifer unsichere Mechanismen bei der Eingabevalidierung ausnutzt, um schädlichen Code in ein Programm einzufügen oder zu „injizieren“. Dabei manipuliert er den Code häufig, um auf Daten zuzugreifen oder diese zu beschädigen. Solche Schwachstellen führen zu unbefugtem Datenzugriff und können die Integrität der Datenbank gefährden.
• Cross-Site-Scripting (XSS): Dies ist eine weitere weit verbreitete Schwachstelle, bei der Angreifer schädliche Skripte in Inhalte einschleusen, die als Teil einer Webseite erscheinen. Dieses Skript wird dann im Browserkontext ausgeführt, was möglicherweise zu nicht autorisierten Aktionen im Namen des Benutzers bzw. der Benutzerin oder zum Diebstahl vertraulicher Informationen führt. 
• Sicherheitsfehlkonfigurationen: Diese können auf jeder Ebene eines Stack auftreten, von den Netzwerkdiensten bis hin zur Anwendung selbst. Solche Fehlkonfigurationen können dazu führen, dass Standardkonten mit bekannten Passwörtern aktiviert bleiben oder unnötige Dienste ausgeführt werden, wodurch potenzielle Einstiegspunkte für Angreifer entstehen. Um diese Schwachstellen einzudämmen, sind regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen und die Einhaltung bewährter Konfigurationspraktiken von entscheidender Bedeutung.
• Preisgabe sensibler Daten: Unzureichende Schutzmechanismen für sensible Daten wie Passwörter, Kreditkartennummern und persönliche Informationen können zu Datenschutzverletzungen führen. Der Einsatz von Verschlüsselung und sicherer Datenspeicherung sowie die Gewährleistung, dass auf Daten nur zugegriffen werden kann, wenn dies unbedingt erforderlich ist, sind der Schlüssel zur Minimierung dieser Sicherheitslücke.
• Cross-Site Request Forgery (CSRF): Bei CSRF-Angriffen werden unerlaubte Befehle von einer Benutzerin bzw. einem Benutzer übermittelt, der oder dem die Webanwendung vertraut. Zu den Gegenmaßnahmen gehören die Verwendung von Anti-CSRF-Token und die Implementierung von Same-Site-Cookie-Attributen.

Die Folgen dieser Schwachstellen sind weitreichend. Durch ausgenutzte Schwachstellen können Datenlecks entstehen, durch die vertrauliche Informationen gefährdet werden und erhebliche finanzielle Verluste und Reputationsschäden entstehen können. Darüber hinaus kann die Ausnutzung von Schwachstellen zu Störungen von Diensten führen und so das Vertrauen der Benutzer:innen und die Betriebsfähigkeit des Unternehmens beeinträchtigen.

Umfassendes Wissen zu diesen Schwachstellen ist der erste Schritt, um sich gegen sie zu schützen. Hierzu gehört sowohl die Einführung sicherer Programmierungspraktiken als auch die Implementierung umfassender Test- und Monitoring-Strategien. Das regelmäßige Aktualisieren und Patchen von Softwarekomponenten zur Behebung bekannter Schwachstellen ist ebenso wichtig wie die kontinuierliche Überprüfung und Verbesserung der Sicherheitskonfigurationen. Durch die Einführung eines proaktiven und informierten Ansatzes zur Anwendungssicherheit können Unternehmen das mit diesen Schwachstellen verbundene Risiko erheblich reduzieren und ihre Daten und Dienste vor potenziellen Bedrohungen schützen.

Wichtige Schritte zur Identifizierung von Anwendungsschwachstellen

Um die Integrität und Sicherheit von Anwendungsumgebungen zu gewährleisten, ist es wichtig, bei der Identifizierung und Eindämmung von Schwachstellen strukturiert vorzugehen. Dies umfasst eine Reihe wichtiger Schritte, die jeweils darauf ausgelegt sind, unterschiedliche Aspekte der Anwendungssicherheit aufzudecken und zu bearbeiten. Diese Phasen umfassen:

Durchführung eines umfassenden Vulnerability Assessments

Die Durchführung eines gründlichen Vulnerability Assessments ist der erste Schritt zur Identifizierung potenzieller Sicherheitslücken in einer Anwendungsumgebung. Dieser Prozess umfasst eine Mischung aus regelmäßigen Sicherheitsscans, Penetrationstests und dem Einsatz automatisierter Tools. In dieser Phase können automatisierte Vulnerability-Scanning -Tools besonders hilfreich sein, da sie eine Möglichkeit bieten, systematisch nach bekannten Schwachstellen in Anwendungen und Infrastruktur zu suchen. Beispielsweise kann die Verwendung von Tools wie New Relic Vulnerability Management einen ganzheitlichen Überblick über alle Software-Schwachstellen bieten, sodass Teams kritische Schwachstellen identifizieren, die Risikofläche für Schwachstellen berechnen und mit bestimmten Maßnahmen für priorisierte Abhilfe sorgen können. Dieses Tool hilft bei der Überwindung von Sicherheitslücken, indem es Sicherheitsteams und Entwicklern die nötigen Einblicke gewährt, um Schwachstellen, die durch die zahlreichen Komponenten moderner Software verursacht werden, zu überwachen und zu beheben.

Analyse von Anwendungscode und Konfiguration

Der nächste kritische Schritt beinhaltet die detaillierte Analyse des Anwendungscodes und der Konfiguration. Diese Phase dient dazu, häufige Codierungsfehler und unsichere Konfigurationen zu erkennen, die möglicherweise ausgenutzt werden könnten. Hierbei spielen statische und dynamische Analysetools eine wichtige Rolle, da diese Tools eine Vielzahl von Problemen automatisch erkennen können, von Injection-Problemen bis hin zu unsicheren kryptografischen Verfahren. Interactive Application Security Testing (IAST) dient beispielsweise in dieser Phase als leistungsstarker Verbündeter, indem es Sicherheitstests in den Entwicklungslebenszyklus der Software integriert, ohne Workflows zu unterbrechen. Durch die Bereitstellung von Echtzeit-Feedback zu Sicherheitsproblemen ermöglichen solche Tools Entwickler:innen, Schwachstellen umgehend zu beheben und so die Sicherheitslage der Anwendung zu stärken.

Monitoring von Anwendungslogs und Sicherheits-Events

Das Monitoring von Anwendungslogs und Sicherheits-Events schließlich ist von entscheidender Bedeutung, um Sicherheits-Incidents rechtzeitig zu identifizieren und darauf zu reagieren. Hierzu gehört die Einrichtung solider Logging-Mechanismen, die detaillierte Informationen über den Betrieb und die sicherheitsrelevanten Events in der Anwendung erfassen. Durch die Analyse dieser Logs können Hinweise auf eine Gefährdung aufgedeckt werden, beispielsweise ungewöhnliche Aktivitätsmuster oder versuchte Sicherheitsverletzungen. Die Implementierung von Tools wie New Relic Logmanagement kann zum Aggregieren, Monitoring und Analysieren von Logs aus verschiedenen Quellen genutzt werden. Diese Live-Einsicht in die Vorgänge Ihrer Anwendung ermöglicht es Sicherheitsteams, Bedrohungen schnell zu identifizieren und einzudämmen und so sicherzustellen, dass die Anwendung vor potenziellen Angriffen geschützt bleibt.

Durch das Befolgen dieser wichtigen Schritte und den Einsatz leistungsstarker Tools wie New Relic können Unternehmen ihre Fähigkeit zum Erkennen und Beheben von Anwendungsschwachstellen erheblich verbessern. Dies sichert nicht nur die Anwendungsumgebung, sondern unterstützt auch einen proaktiven Ansatz zum Anwendungssicherheitsmanagement.

Best Practices zur Identifizierung von Problemen bei der Anwendungssicherheit

Die Implementierung der folgenden Best Practices wird künftig der Schlüssel für eine zuverlässige Anwendungssicherheit sein.

• Betten Sie Sicherheit in die CI/CD-Pipelines ein: Integrieren Sie Tools zum automatischen Scannen von Schwachstellen in Code, Abhängigkeiten und Konfigurationen in Ihren Prozess für Continuous Integration und Continuous Deployment (CI/CD). Nutzen Sie statische Anwendungssicherheitstests (SAST) für eine gründliche Codeanalyse und dynamische Anwendungssicherheitstests (DAST) für das Testen der Live-Anwendung, einschließlich authentifizierter Scans, um die Bereiche der Anwendung nach der Authentifizierung abzudecken.
• Führen Sie umfassende Anwendungstests durch: Kombinieren Sie Software Composition Analysis (SCA) und IAST , um während der Testphasen Schwachstellen in Echtzeit sowohl in Open-Source-Bibliotheken als auch in benutzerdefiniertem Code zu identifizieren. Diese Tools liefern Einblicke zu veralteten Bibliotheken, bekannten Schwachstellen und dem Datenfluss durch die Anwendung.
• Implementieren Sie Threat Modeling und das Least-Privilege-Prinzip: Führen Sie regelmäßig Threat Modeling durch, um potenzielle Sicherheitsbedrohungen zu verstehen, und entwerfen Sie Ihre Anwendungsarchitektur so, dass das Least-Privilege-Prinzip oder PoLP durchgesetzt wird und minimale Berechtigungen für den Betrieb sichergestellt werden. Dieser Ansatz hilft dabei, Sicherheitsbemühungen zu priorisieren und die Auswirkungen potenzieller unbefugter Eingriffe zu minimieren.
• Automatisieren Sie die Sicherheitswartung und Penetrationstests: Richten Sie eine automatische Geheimniserkennung ein, um Datenlecks durch versehentlich preisgegebene vertrauliche Informationen zu verhindern. Aktualisieren und patchen Sie Abhängigkeiten regelmäßig, um ihre Sicherheit zu gewährleisten. Führen Sie außerdem regelmäßig Penetrationstests mit externen Expert:innen durch, um Schwachstellen aufzudecken, die automatisierten Tools möglicherweise entgehen, und so eine umfassende Sicherheitsbewertung zu ermöglichen.

Herausforderungen und Überlegungen

Die Komplexität moderner Anwendungsumgebungen stellt Sicherheitsexperten vor erhebliche Herausforderungen und erfordert zahlreiche Überlegungen. Diese Umgebungen sind durch eine vielfältige Palette an Technologien, Plattformen und Integrationen von Drittanbietern gekennzeichnet, die jeweils potenzielle Schwachstellen mit sich bringen und einen Balanceakt zwischen Sicherheit und Funktionalität sowie die Integration von Sicherheitspraktiken in agile Entwicklungsprozesse erfordern.

• Komplexität in modernen Anwendungsumgebungen: Heutige Anwendungsumgebungen sind ein Geflecht unterschiedlichster Technologien, von Cloud-Infrastrukturen bis hin zu Microservices und Diensten von Drittanbietern. Diese Vielfalt führt zu einer Fülle potenzieller Schwachstellen und erfordert ausgefeilte Sicherheitsstrategien, die ein breites Spektrum an Technologien und Plattformen abdecken können.
• Abwägung zwischen Sicherheit und Nutzungserlebnis: Die Implementierung strenger Sicherheitsmaßnahmen ist notwendig, doch es ist ebenso wichtig, dass diese Maßnahmen weder die Anwendungsleistung noch das Nutzungserlebnis beeinträchtigen. Um diesen Ausgleich zu erreichen, sind zuverlässige Sicherheitslösungen erforderlich, die sich nahtlos in die Architektur der Anwendung integrieren lassen und damit Schutz gewährleisten, ohne die Benutzerfreundlichkeit zu beeinträchtigen.
• Integration von Sicherheitspraktiken in die Entwicklung: Der wachsende Trend, das Thema Sicherheit direkt vom Beginn des Entwicklungsprozesses zu berücksichtigen, stellt sowohl eine Herausforderung als auch einen Paradigmenwechsel dar. Dies erfordert eine Veränderung der Unternehmenskultur hin zur engen Zusammenarbeit von Entwicklungs-, Betriebs- und Sicherheitsteams im Rahmen des DevSecOps-Modells und zur Verknüpfung von Sicherheitsaspekten mit Entwicklungs- und Betriebspraktiken.
• Kontinuierliche Überwachung und Wartung: Sicherheit ist keine einmalige Sache, sondern ein kontinuierliches Unterfangen. Während der Weiterentwicklung von Anwendungen tauchen neue Bedrohungen auf, sodass die Sicherheitslandschaft kontinuierlich überwacht und aktualisiert werden muss. Dieser fortlaufende Prozess erfordert dedizierte Ressourcen und eine proaktive Haltung, um sicherzustellen, dass die Sicherheitsmaßnahmen sowohl mit den Anwendungsänderungen als auch mit neuen Bedrohungen Schritt halten.

Um diese Herausforderungen und Überlegungen aktiv umzusetzen, brauchen Unternehmen einen strategischen und integrierten Ansatz, der den Weg zu einer belastbaren und robusten Anwendungssicherheit ebnet.

Fazit

Das Erkennen und Beheben von Anwendungsschwachstellen ist für die Aufrechterhaltung einer sicheren und widerstandsfähigen digitalen Umgebung von entscheidender Bedeutung. Durch die Implementierung der in diesem Handbuch beschriebenen Strategien und Best Practices können Unternehmen ihre Anwendungssicherheit deutlich verbessern. New Relic bietet umfassende Lösungen, die Unternehmen dabei unterstützen, Schwachstellen in allen Anwendungsumgebungen zu identifizieren und so kontinuierliche Wachsamkeit und Anpassungsfähigkeit an neu auftretende Bedrohungen sicherzustellen.