基于 DFD 的威胁建模

什么是 DFD

DFD，即数据流程图，是一种描述系统功能的图形化工具。它以图形、符号、箭头等方式来表示数据在各个处理系统之间的流动情况，展示了系统内部各个部件之间的数据流动方式，帮助分析人员理解系统内部的逻辑、数据流向和功能。

什么是威胁建模

威胁建模是一种通过分析系统的安全需求和威胁来识别和评估安全风险的过程。它使安全团队可以构建一个合适的安全威胁模型，该模型描述了可能针对系统的威胁类型并为予以应对预先设计安全控制。

基于 DFD 的威胁建模

基于 DFD 的威胁建模是一种使用数据流程图分析系统的安全需求和威胁的过程。 它涉及绘制系统的数据流程图并标注数据流和处理器，然后通过考虑各种可能的威胁来分析这些数据流。

以下是两个基于 DFD 的威胁建模的示例。

示例 1

资产和威胁

在上面的 DFD 中，我们可以确定以下资产：

• 数据库：存储用户数据、敏感信息和安全凭证
• 服务器：网站的核心部分，处理用户请求和提供数据
• 用户界面：接收和处理来自用户的请求，将请求发送到服务器

为此，需要考虑以下威胁：

• SQL 注入：攻击者通过利用应用程序中的漏洞向数据库注入恶意 SQL 代码，以获取敏感信息、控制用户信息或破坏数据库。
• 会话劫持：攻击者劫持用户会话并使用它们登录到系统中，访问受保护的资源。
• 跨站点脚本攻击 (XSS)：攻击者在用户界面中注入脚本，以在用户的浏览器中执行恶意代码，并执行操作，如窃取用户身份验证凭据。
• 拒绝服务攻击 (Dos)：攻击者通过向服务器发送大量请求以耗尽资源来破坏服务器的正常运行。
• 调度程序错误：由于缺少错误处理，调度程序中的错误可以导致数据泄露、安全凭证泄露或恶意文件上传等问题。

安全控制

对于上面的威胁，可以使用以下安全控制：

• 使用参数化查询来减少 SQL 注入的风险。
• 强制执行 HTTPS 以保护用户的会话。
• 使用内容安全策略 (CSP) 来减少 XSS 攻击的风险。
• 使用入侵检测/入侵防御系统 (IDS/IPS) 以防止 DoS 攻击。
• 实施错误处理来减少调度程序错误。

示例 2

资产和威胁

在上面的 DFD 图中，可以确定以下资产：

• 服务器：处理客户端设备的请求和发送信息到设备
• 数据：存储客户端设备/用户数据
• 客户端设备：请求从服务器到其他客户端设备或接收服务端数据

为此，需要考虑以下威胁：

• 身份验证绕过：攻击者可以通过绕过身份验证来访问用户的数据。
• 中间人攻击：攻击者可以使用欺诈的证书或恶意浏览器插件来中断加密连接，以便截获敏感数据。
• 端点安全：如果设备上安装了恶意软件，则攻击者可以窃取设备上的任何数据。
• 数据盗窃：攻击者可以通过通过 SQL 注入、拒绝服务等获取数据。
• 数据泄露：由于执行错误或脆弱性，可以发生数据泄露。

安全控制

对于上面的威胁，可以使用以下安全控制：

• 实施身份验证和授权以限制对敏感信息的访问。
• 使用 HTTPS 来保护数据在传输过程中不被篡改。
• 为客户端设备提供终端安全解决方案，如使用防病毒软件。
• 通过使用符合安全标准的代码、实施安全访问控制等策略配置一个安全的数据库来确保数据保密性。
• 实施访问控制措施，以限制有权访问敏感数据的用户数量。

结语

基于 DFD 的威胁建模可以帮助安全团队更好地了解可能针对他们系统的威胁类型，并采取适当的行动来最大程度地减小安全风险。尽管存在许多可能的威胁和安全控制，但要记住的最重要的事情是实施一个综合的、具有层次的安全策略来保护您的系统。