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[22176] 2021-07-21_威胁建模的主流框架、工具与最佳实践

文档创建者：s7ckTeam
浏览次数：7
最后更新：2025-01-18
2021-07-21_威胁建模的主流框架、工具与最佳实践 威 胁 建 模 的 主 流 框 架 、 工 具 与 最 佳 实 践 安 全 牛   L e m o n S e c   2 0 2 1 - 0 7 - 2 1 了 解 威 胁 建 模 框 架 、 方 法 和 工 具 可 以 帮 你 更 好 地 识 别 、 量 化 和 排 序 面 临 的 威 胁 。 威 胁 建 模 是 一 个 结 构 化 的 过 程 ， I T 专 业 人 员 可 以 通 过 该 过 程 识 别 潜 在 的 安 全 威 胁 和 漏 洞 ， 量 化 每 个 威 胁 的 严 重 性 ， 并 确 定 技 术 的 优 先 级 以 缓 解 攻 击 并 保 护 I T 资 产 。 这 个 宽 泛 的 定 义 听 起 来 可 能 像 是 网 络 安 全 专 业 人 员 的 职 位 描 述 ， 但 是 威 胁 模 型 的 重 要 之 处 在 于 它 是 系 统 的 和 结 构 化 的 。 威 胁 建 模 人 员 将 执 行 一 系 列 具 体 步 骤 ， 以 全 面 了 解 他 们 试 图 保 护 的 I T 环 境 ， 识 别 漏 洞 和 潜 在 攻 击 者 。 总 的 来 说 ， 威 胁 建 模 在 某 种 程 度 上 仍 然 是 科 学 和 艺 术 的 综 合 体 ， 并 没 有 单 一 的 威 胁 建 模 过 程 规 范 。 威 胁 建 模 的 实 践 借 鉴 了 各 种 早 期 的 安 全 实 践 ， 最 著 名 的 是 1 9 9 0 年 代 开 发 的 “ 攻 击 树 ” 的 概 念 。 1 9 9 9 年 ， M i c r o s o f t 员 工 L o r e n K o h n f e l d e r 和 P r a e r i t   G a r g 在 公 司 内 部 分 发 了 一 份 名 为 “ 我 们 产 品 的 威 胁 ” 的 文 件 ¹ ， 该 文 件 被 许 多 人 认 为 是 威 胁 建 模 的 第 一 个 明 确 描 述 。 K o h n f e l d e r 和 G a r g 将 他 们 的 建 议 称 为 “ S T R I D E 框 架 ” ， 我 们 将 在 本 文 后 面 详 细 讨 论 它 的 细 节 。 如 今 我 们 已 经 拥 有 各 种 各 样 的 威 胁 建 模 框 架 和 方 法 ， 这 些 模 型 侧 重 点 不 同 ， 其 中 一 些 模 型 针 对 特 定 安 全 技 术 领 域 ， 例 如 ， 应 用 程 序 安 全 。 在 本 文 中 ， 我 们 将 帮 助 您 了 解 所 有 这 些 方 法 的 共 同 点 ， 以 及 哪 种 特 定 的 技 术 可 能 适 合 您 。 在 本 文 中 ， 我 们 将 帮 助 您 了 解 所 有 这 些 方 法 的 共 同 点 ， 以 及 哪 种 特 定 的 技 术 可 能 适 合 您 。 威 胁 建 模 流 程 和 步 骤 威 胁 建 模 流 程 和 步 骤 每 种 的 威 胁 建 模 方 法 都 包 含 一 系 列 步 骤 ， 我 们 将 在 本 文 后 面 的 部 分 中 讨 论 每 个 步 骤 的 细 微 差 别 。 首 先 ， 我 们 将 看 一 下 所 有 这 些 方 法 共 有 的 基 本 逻 辑 流 程 。 对 威 胁 建 模 过 程 最 简 洁 明 了 的 概 述 之 一 来 自 软 件 工 程 师 G o r a n   A v i a n i ， 他 指 出 威 胁 模 型 的 目 的 是 回 答 四 个 问 题 ： 1 .   我 们 面 对 的 是 什 么 ？ 2 .   可 能 会 有 哪 些 问 题 （ 威 胁 ） ？ 3 .   我 们 该 怎 么 做 ？ 4 .   我 们 做 得 好 吗 ？ 反 过 来 ， 威 胁 建 模 过 程 应 包 括 四 个 主 要 步 骤 ， 每 个 步 骤 都 会 为 这 些 问 题 之 一 提 供 答 案 。 1 .   分 解 应 用 程 序 或 基 础 架 构 2 .   确 定 威 胁
3 .   确 定 对 策 和 缓 解 措 施 4 .   排 序 威 胁 为 了 准 确 了 解 这 些 步 骤 中 的 每 个 步 骤 ， 我 们 需 要 讨 论 构 成 威 胁 建 模 基 础 的 特 定 技 术 。 威 胁 建 模 技 术 威 胁 建 模 技 术 上 面 列 出 的 步 骤 中 ， 最 陌 生 的 术 语 可 能 是 分 解 （ D e c o m p o s e ） 。 分 解 应 用 程 序 或 基 础 架 构 意 味 着 什 么 ？ 软 件 工 程 师 A n d r e a   D e l l a   C o r t e 认 为 ， 广 义 上 讲 ， 分 解 应 用 程 序 包 括 “ 了 解 应 用 程 序 及 其 与 外 部 实 体 的 交 互 方 式 。 这 涉 及 创 建 用 例 ， 以 了 解 应 用 程 序 的 使 用 方 式 ， 确 定 入 口 点 以 查 看 潜 在 的 攻 击 者 可 以 在 哪 里 与 应 用 程 序 进 行 交 互 ， 确 定 资 产 （ 即 攻 击 者 可 能 会 感 兴 趣 的 项 目 / 区 域 ） ， 并 标 识 表 示 应 用 程 序 将 授 予 外 部 实 体 的 访 问 权 限 的 信 任 级 别 。 ” （ 他 在 这 里 专 门 谈 论 应 用 程 序 安 全 性 ， 但 是 显 然 ， 从 广 义 上 讲 ， 这 也 适 用 于 对 基 础 结 构 的 看 法 。 ） 分 解 应 用 程 序 的 一 种 技 术 是 构 建 数 据 流 程 图 。 这 是 1 9 7 0 年 代 开 发 的 一 种 方 法 ， 以 可 视 方 式 展 示 数 据 如 何 在 应 用 程 序 或 系 统 中 移 动 ， 以 及 各 个 组 件 在 何 处 更 改 或 存 储 数 据 。 其 中 信 任 边 界 是 在 2 0 0 0 年 代 初 期 添 加 进 来 的 概 念 ， 特 指 数 据 流 中 的 卡 点 ， 在 该 点 上 需 要 对 数 据 进 行 验 证 ， 然 后 数 据 才 能 被 接 收 该 数 据 的 实 体 使 用 。 信 任 边 界 是 用 数 据 流 程 图 进 行 威 胁 建 模 的 关 键 。 在 线 银 行 应 用 的 数 据 流 程 图 示 例 在 线 银 行 应 用 的 数 据 流 程 图 示 例 下 图 是 在 线 银 行 应 用 程 序 的 数 据 流 程 图 ； 虚 线 表 示 信 任 边 界 ， 数 据 可 能 会 在 信 任 边 界 被 更 改 ， 因 此 需 要 采 取 安 全 措 施 。
网 上 银 行 应 用 程 序 的 数 据 流 程 图 （ 作 者 为 W e i   Z h a n g 和 M a r c o   M o r a n a ， 以 O W A S P 许 可 分 发 ） 更 深 入 的 数 据 流 程 图 威 胁 建 模 方 法 可 以 参 考 微 软 的 这 个 文 档 ² 。 由 于 数 据 流 程 图 是 由 系 统 工 程 师 而 不 是 安 全 专 家 开 发 的 ， 因 此 它 们 包 含 了 许 多 威 胁 建 模 不 需 要 的 开 销 。 数 据 流 程 图 的 一 种 替 代 方 法 是 过 程 流 程 图 。 两 者 在 总 体 概 念 上 相 似 ， 但 后 者 更 加 精 简 ， 并 且 侧 重 于 用 户 和 执 行 代 码 在 系 统 中 的 移 动 方 式 ， 更 紧 密 地 反 映 了 攻 击 者 的 思 维 方 式 （ 例 如 下 图 ） 。 绘 制 攻 击 树 也 是 一 种 威 胁 建 模 技 术 ， 当 您 确 定 要 对 应 用 程 序 或 基 础 结 构 潜 在 威 胁 的 阶 段 时 ， 它 就 变 得 非 常 重 要 。
攻 击 树 由 9 0 年 代 后 期 的 信 息 安 全 传 奇 人 物 布 鲁 斯 · 施 耐 尔 （ B r u c e   S c h n e i e r ） 开 创 。 它 们 由 代 表 不 同 事 件 的 一 系 列 父 节 点 和 子 节 点 组 成 ， 子 节 点 是 必 须 满 足 的 条 件 才 能 使 父 节 点 为 真 。 根 节 点 （ 图 中 的 最 高 父 节 点 ） 是 攻 击 的 总 体 目 标 。 借 助 攻 击 树 ， 威 胁 建 模 者 可 以 看 到 必 须 组 合 哪 些 情 况 才 能 使 威 胁 成 功 。 下 图 显 示 了 一 个 简 单 的 银 行 应 用 攻 击 树 ， 说 明 了 病 毒 可 能 成 功 感 染 文 件 的 不 同 方 式 。 下 图 是 H a c k i n t h e b o x 从 攻 击 者 的 角 度 构 建 的 攻 击 树 示 例 ， 可 以 帮 助 您 了 解 自 己 所 面 临 的 威 胁 。 威 胁 建 模 框 架 和 方 法 威 胁 建 模 框 架 和 方 法
威 胁 建 模 的 各 种 结 构 化 方 法 通 常 称 为 框 架 或 方 法 论 （ 本 文 中 这 两 个 术 语 基 本 上 可 以 互 换 使 用 ） 。 目 前 的 威 胁 建 模 框 架 和 方 法 有 很 多 ， 我 们 挑 几 个 最 流 行 的 介 绍 如 下 ：   7 种 顶 级 威 胁 建 模 方 法 种 顶 级 威 胁 建 模 方 法 1 . S T R I D E 2 . D R E A D 3 . P A S T A 4 . V A S T 5 . T r i k e 6 . O C T A V E 7 . N I S T S T R I D E 威 胁 建 模 威 胁 建 模 如 上 所 述 ， S T R I D E 是 威 胁 建 模 的 祖 父 ， 最 早 于 9 0 年 代 末 在 M i c r o s o f t 开 发 。 S T R I D E 代 表 六 种 威 胁 ， 每 种 都 对 C I A 三 要 素 构 成 威 胁 ， 具 体 如 下 ： · 欺 骗 或 冒 充 他 人 或 计 算 机 ， 影 响 真 实 性 · 篡 改 数 据 ， 这 会 破 坏 完 整 性 · 抵 赖 ， 或 无 法 将 执 行 的 操 作 关 联 到 操 作 者 ， 这 违 反 了 不 可 抵 赖 性 · 信 息 泄 露 ， 违 反 机 密 性 · 拒 绝 服 务 ， 这 违 反 了 可 用 性 · 特 权 提 升 ， 违 反 授 权 D R E A D 威 胁 建 模 威 胁 建 模 D R E A D 被 认 为 是 S T R I D E 模 型 的 一 个 附 加 组 件 ， 该 模 型 使 建 模 人 员 可 以 在 确 定 威 胁 后 对 其 进 行 排 名 。 对 于 每 个 潜 在 威 胁 ， D R E A D 代 表 六 个 问 题 ： · 潜 在 损 害 ： 如 果 利 用 漏 洞 ， 造 成 的 损 害 有 多 大 ？ · 重 现 性 ： 重 现 攻 击 有 多 容 易 ？ · 可 利 用 性 ： 发 动 攻 击 有 多 容 易 ？ · 受 影 响 的 用 户 ： 大 概 影 响 了 多 少 用 户 ？ · 可 发 现 性 ： 查 找 漏 洞 有 多 容 易 ？
这 些 问 题 中 的 每 一 个 都 得 到 这 些 问 题 中 的 每 一 个 都 得 到 1 - 3 分 的 评 分 。 分 的 评 分 。 P A S T A 威 胁 建 模 威 胁 建 模 P A S T A 代 表 攻 击 模 拟 和 威 胁 分 析 过 程 ， 它 是 一 个 七 步 骤 过 程 ， 致 力 于 使 技 术 安 全 要 求 与 业 务 目 标 保 持 一 致 。 每 个 步 骤 都 非 常 复 杂 ， 由 几 个 子 步 骤 组 成 ， 但 是 总 体 顺 序 如 下 ： 1 . 定 义 目 标 2 . 定 义 技 术 范 围 3 . 应 用 程 序 分 解 4 . 威 胁 分 析 5 . 漏 洞 和 弱 点 分 析 6 . 攻 击 建 模 7 . 风 险 与 影 响 分 析 V A S T 威 胁 建 模 威 胁 建 模 V A S T 代 表 可 视 化 ， 敏 捷 威 胁 建 模 。 该 模 型 是   T h r e a t M o d e l e r （ 自 动 威 胁 建 模 平 台 ） 的 基 础 ， 该 平 台 可 以 区 分 应 用 程 序 和 运 营 威 胁 模 型 。 V A S T 专 为 集 成 到 围 绕 d e v o p s 构 建 的 工 作 流 中 而 设 计 。   T r i k e 威 胁 建 模 威 胁 建 模 T r i k e 是 用 于 威 胁 建 模 和 风 险 评 估 的 框 架 的 开 源 工 具 ， 它 基 于 防 御 的 角 度 ， 而 不 是 试 图 模 仿 攻 击 者 的 思 维 过 程 。 使 用 T r i k e ， 您 可 以 为 要 防 御 的 系 统 建 模 ， 并 通 过 C R U D 的 角 度 评 估 每 个 组 件 ， 也 就 是 说 ， 谁 可 以 创 建 ， 读 取 ， 更 新 或 删 除 该 实 体 。 通 过 遍 历 数 据 流 程 图 来 识 别 威 胁 ， 每 种 威 胁 仅 分 为 两 类 ： 拒 绝 服 务 或 特 权 提 升 。 O C T A V E 威 胁 建 模 威 胁 建 模 O C T A V E 代 表 “ 运 营 关 键 威 胁 ， 资 产 和 脆 弱 性 评 估 ” ， 是 卡 耐 基 梅 隆 大 学 开 发 的 一 种 威 胁 建 模 方 法 ， 其 重 点 是 组 织 风 险 而 不 是 技 术 风 险 。 它 包 括 三 个 阶 段 ： 1 . 建 立 基 于 资 产 的 威 胁 配 置 文 件 2 . 识 别 基 础 架 构 漏 洞 3 . 制 定 安 全 策 略 和 计 划
N I S T 威 胁 建 模 威 胁 建 模 美 国 国 家 标 准 技 术 研 究 院 拥 有 自 己 的 以 数 据 为 中 心 的 威 胁 建 模 方 法 ， 该 方 法 包 括 四 个 步 骤 ： 1 . 系 统 和 数 据 识 别 和 表 征 2 . 识 别 并 选 择 要 包 含 在 模 型 中 的 攻 击 媒 介 3 . 表 征 缓 解 攻 击 媒 介 的 安 全 控 件 4 . 分 析 威 胁 模 型 该 N I S T 草 案 还 包 括 一 个 方 法 的 具 体 应 用 实 例 。 如 果 您 正 在 寻 找 威 胁 建 模 示 例 ， 那 么 这 是 一 个 很 棒 的 文 档 ， 可 以 阅 读 该 文 档 以 了 解 流 程 如 何 工 作 。 威 胁 建 模 最 佳 实 践 威 胁 建 模 最 佳 实 践 无 论 选 择 哪 种 框 架 ， 都 应 遵 循 一 些 实 践 方 法 。 但 最 重 要 的 （ 通 常 也 是 很 难 做 到 的 ） 是 将 威 胁 建 模 作 为 系 统 开 发 过 程 中 的 优 先 事 项 。 如 果 能 在 项 目 开 发 伊 始 就 做 到 这 一 点 ， 以 后 可 以 省 去 很 多 麻 烦 ， 因 为 安 全 性 可 以 被 深 深 “ 植 入 ” 到 应 用 程 序 或 系 统 中 。 另 一 个 最 佳 实 践 是 不 要 将 应 用 程 序 和 系 统 彼 此 隔 离 。 M i c h a e l   S a n t a r c a n g e l o 写 道 ： “ 如 果 各 种 威 胁 模 型 以 相 同 的 方 式 相 互 连 接 ， 并 且 应 用 程 序 和 组 件 作 为 I T 系 统 的 一 部 分 进 行 交 互 ， 那 么 结 果 将 是 一 个 全 面 的 攻 击 面 ， C I S O 可 以 使 用 该 攻 击 面 来 理 解 整 个 企 业 的 整 体 威 胁 组 合 。 ” 我 们 还 敦 促 您 避 免 常 见 的 威 胁 建 模 错 误 。 简 而 言 之 ： 不 要 过 于 关 注 头 条 新 闻 上 的 威 胁 ； 不 要 忘 记 您 的 用 户 可 能 是 所 有 人 中 最 大 的 无 意 威 胁 ； 不 要 忘 记 威 胁 模 型 应 该 是 “ 活 着 ” 的 文 档 ， 并 且 需 要 不 断 更 新 。 威 胁 建 模 工 具 威 胁 建 模 工 具 需 要 指 出 的 是 ， 上 面 列 出 的 两 种 方 法 （ V A S T 和 T r i k e ） 实 际 上 是 围 绕 特 定 的 软 件 工 具 构 建 的 。 还 有 一 些 支 持 其 他 方 法 的 工 具 ， 例 如 ， M i c r o s o f t 提 供 了 免 费 的 威 胁 建 模 工 具 ， 而 O W A S P   F o u n d a t i o n 也 推 出 了 自 己 的 桌 面 和 w e b 版 本 的 威 胁 建 模 工 具 — — T h r e a t   D r a g o n ³ 。 实 际 上 ， 这 里 描 述 的 许 多 方 法 都 是 概 念 性 的 ， 并 未 与 任 何 软 件 联 系 在 一 起 。 攻 击 树 或 数 据 流 程 图 可 以 用 笔 和 纸 绘 制 。 正 如 L u c a   B o n g i o r n i 的 演 讲 所 解 释 的 那 样 ， 用 于 威 胁 建 模 的 一 些 最 受 欢 迎 的 工 具 是 M i c r o s o f t   V i s i o 和
E x c e l 。 开 始 为 基 础 架 构 进 行 威 胁 建 模 的 门 槛 很 低 ， 但 回 报 却 很 高 。 参 考 资 料 参 考 资 料 1 . 最 早 的 威 胁 建 模 论 文 ： 最 早 的 威 胁 建 模 论 文 ： h t t p s : / / w w w . m i c r o s o f t . c o m / s e c u r i t y / b l o g / 2 0 0 9 / 0 8 / 2 7 / t h e - t h r e a t s - t o - o u r - p r o d u c t s / 2 . U n c o v e r   S e c u r i t y   D e s i g n   F l a w s   U s i n g   T h e   S T R I D E   A p p r o a c h ： ： h t t p s : / / d o c s . m i c r o s o f t . c o m / e n - u s / a r c h i v e / m s d n - m a g a z i n e / 2 0 0 6 / n o v e m b e r / u n c o v e r - s e c u r i t y - d e s i g n - f l a w s - u s i n g - t h e - s t r i d e - a p p r o a c h 3 . O W A S P 威 胁 建 模 工 具 威 胁 建 模 工 具 T h r e a t   D r a g o n ： ： h t t p s : / / o w a s p . o r g / w w w - p r o j e c t - t h r e a t - d r a g o n / 渗 透 测 试 干 货   |   横 向 渗 透 的 常 见 方 法 一 次 通 过 漏 洞 挖 掘 成 功 渗 透 某 网 站 的 过 程 安 全 团 队 不 可 错 过 的 七 个 云 安 全 开 源 工 具 欢 迎 关 注 欢 迎 关 注 L e m o n S e c 觉 得 不 错 点 个 觉 得 不 错 点 个 “ 赞 赞 ” 、 、 “ 在 看 在 看 ” 哦 哦
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