Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Zum Begriff Webanwendung Warum sind Webanwendungen unsicher? Anwendungslayer versus Netzwerklayer Design-Entscheidungen des HTTP-Protokolls Man-in-the-Middle-Proxys und Browser-Plugins Unzureichende Validierung von Eingabedaten Webanwendungen sind häufig Mehrbenutzersysteme Offenlegung serverseitiger Objekte und Funktionen Enkodierung JavaScript Fehlende Kontrolle der Ausführungsumgebung Hochprivilegierter Programmcode Unzureichende Absicherung von Backendsystemen Unsichere 3rd-Party-Komponenten und Legacy Code Jeder kann heute eine Webanwendung zusammenbauen Die Agilität moderner Webentwicklung Die Gefahr wird unterschätzt Eingeschränkte Sichtbarkeit und Zielkonflikte Was ist Webanwendungssicherheit? Begriffsbestimmung Nicht das gleiche wie sichere Webanwendungen Etwas anderes als Websicherheit Das Management von Risiken Der Schutz personenbezogener Daten Der Umgang mit Vertrauen Softwarequalität Nicht durch Technik alleine zu lösen Ein Querschnittsthema Ein evolutionärer Prozess IX

2 X Inhaltsverzeichnis 1.4 Relevante Organisationen Zusammenfassung Bedrohungen für Webanwendungen Begriffe und Konzepte Bedrohung, Bedrohungsquelle und Gefährdung Schwachstellen und Sicherheitslücken Angriffe Relevante Standards und Projekte Manipulation der Anwendungslogik Pufferüberläufe (Buffer Overflows) Interpreter Injection SQL Injection OS Command Injection Serverseitiges Code Injection XML Injection Clientseitige Angriffe Hintergrund: Die Same Origin Policy (SOP) Hintergrund: Ajax-Zugriffe Cross-Site Scripting (XSS) Cross-Site Request Forgery (CSRF) Cross-Site Redirection Sitzungsfixierung (Session Fixation) Session Hijacking Website Spoofing & Defacement Clickjacking Drive by Infection ( Malwareschleudern ) Angriffe auf Benutzerkonten und Privilegien Ermitteln von Passwörtern (Brute Forcing etc.) Passwort Recycling Ungeschützte Ressourcen Path Traversal Privilegienerweiterung Überprivilegierung Hintertüren (Backdoors) Information Disclosure Unbeabsichtigte Aktionen Race Conditions Replay und Verklicken Denial of Service (DoS) Zusammenfassung

3 Inhaltsverzeichnis XI 3 Technische Sicherheitsmaßnahmen Begriffe und Konzepte Sicherheitsmechanismen (Security Controls) Sicherheitsanforderungen Quick Wins und Best Practices Angemessene Sicherheit Relevante Standards und Projekte Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) PCI-DSS Secure Coding Guidelines BSI Grundschutzkataloge und Studien NIST Special Publications OWASP Guidelines und Cheat Sheets OWASP ESAPI ÖNORM A TSS-WEB Übergreifende Sicherheitsprinzipien Kenne deine Gegner Berücksichtige Sicherheit im Entwurf ( Secure by Design ) Verwende einen offenen Entwurf Verwende ein positives Sicherheitsmodell Behebe die Ursachen (Ursachenbehebungsprinzip) Minimiere die Angriffsfläche (Minimalprinzip) Vermeide Risiken (Vermeidungsprinzip) Verwende Indirektionen (Indirektionsprinzip) Minimiere Privilegien ( Least Privilege ) Implementiere Sicherheit mehrschichtig ( Defense in Depth ) Gewährleiste einen sicheren Zustand ( Fail Safe ) Verwende sichere Standardeinstellungen ( Secure Defaults ) Vertraue niemandem (Misstrauensprinzip) Gestalte Sicherheit konsistent Vermeide Komplexität ( Keep it Simple ) Verwende ausgereifte Sicherheit Gestalte Sicherheit anpassbar Berücksichtige das Maximumprinzip Antizipiere technologische Limitationen Nutze Technologiebrüche Stelle Testbarkeit sicher (Testbarkeitsprinzip) Gestalte Sicherheit benutzerfreundlich Trainiere deine Anwender Anti-Patterns

4 XII Inhaltsverzeichnis 3.5 Kryptographie Zentrale kryptographische Verfahren SSL- bzw. X.509-Zertifikate HTTPS Zusammenfassung Datenvalidierung Das Prinzip Datenvalidierung Eingabevalidierung Ausgabevalidierung Schutz von Anwendungsparametern Sonderfall Dateiuploads Sonderfall URLs Sonderfall Kommandos Sonderfall XML Sonderfall HTML-Markup Überblick und Empfehlungen Identifikation & Registrierung Benutzerkennungen Besucher-Tracking IP-Adressen Benutzerregistrierung durch technische Identifikation Benutzerregistrierung durch persönliche Identifikation Vorregistrierung Gewinnspiele und Abstimmungen Überblick und Empfehlungen Authentifizierungsverfahren IP-Adressen HTTP Basic und HTTP Digest Form-based Authentication SSL-Client-Zertifikate (X.509-Zertifikate) One Time Tokens (OTTs) Kerberos (Windows-Authentifizierung) SAML OpenID Mehrstufige Authentifizierung Inter-Komponenten-Authentifizierung Überblick und Empfehlungen Benutzerpasswörter und Anmeldedialog Passwortstärke Generierte Passwörter Passwort-Stärke-Funktionen Neusetzen von Passwörtern (Passwort Reset)

5 Inhaltsverzeichnis XIII Speicherung von Passwörtern (Passwort Hashing) Überblick und Empfehlungen Absicherung des Session Managements Zufälligkeit der Session-ID Härtung des Session Managements Persistente Sessions Session Binding (Browser Fingerprints) Session-State-Kontrolle (CSRF- und Replay-Schutz) Session Timeout Mehrfachanmeldung (Concurrent Sessions) Der Session-ID-Lifecycle Shared Sessions Überblick und Empfehlungen Anti-Automatisierung Limits Verzögerungen CAPTCHAS Mehrstufigkeit Weitere Verfahren Überblick und Empfehlungen Zugriffsschutz Zugriffsmodelle Mehrschichtige Zugriffskontrolle (expliziter Schutz) Mehrschichtige Separierung (impliziter Schutz) Rollen und Berechtigungen Cross-Origin-Zugriffe Access Tokens OAuth Geräte- bzw. Browser-Autorisierung Überblick und Empfehlungen Ereignisbehandlung Fehlerbehandlung Angriffserkennung und -behandlung (IDS/IPS) User Alerting Überblick und Empfehlungen Datensicherheit und Datenschutz Allgemeine Empfehlungen zum Schutz personenbezogener Daten Datenverschlüsselung Schutz der Integrität von Daten Datenbehandlungsvorgaben Datenschutzprofile

6 XIV Inhaltsverzeichnis Abwicklung von Bezahlprozessen Überblick und Empfehlungen Clientseitige Sicherheitsaspekte Gestaltung der Oberfläche HTTP Strict Transport Security (HSTS) Frame Busting Schutz vor eingebettetem Schadcode (Werbebanner etc.) Browserseitige XSS-Filter Content Security Policy (CSP) Dateidownloads Browser-Plugins: Adobe Flash, Silverlight, ActiveX und Java-Applets Visualisierung von Browsersicherheit Überblick und Empfehlungen Sicherheit von webbasierten Diensten SOAP XML-RPC REST JSON (Ajax) WebSockets RTMP Überblick und Empfehlungen Absicherung der Plattform Generelle Architekturempfehlung der Infrastruktur Härtung des SSL/TLS-Stacks Härtung des Webservers Laufzeitumgebung und Codeprivilegien Webplattformen (WCMS-Systeme, Foren etc.) Separierung (Abschottung) Webanwendungsfirewalls (WAFs) Cloud Computing Überblick und Empfehlungen Zusammenfassung Sicherheitsuntersuchungen von Webanwendungen Begriffe und Konzepte Sicherheitsreview vs. Sicherheitstest Risiko-basiertes Testen Software Assurance (SwA) Assurancegrad Timeboxing Low Hanging Fruits

7 Inhaltsverzeichnis XV 4.2 Relevante Standards und Projekte OSSTMM OWASP ASVS Standard OWASP Testing Guide Lifecycle Security Testing Wirksamkeit von Tools Bewertungsverfahren Risiken CVSS CWSS DREAD Bug Bars Eignung der einzelnen Verfahren Dynamische Testverfahren (Anwendungstests) Verifikation von Sicherheitsvorgaben Pentest (Penetrationstest) Web Security Scanner (DAST) Fault Injection (Fuzzing) Security Integration Tests Deployment Reviews (Konfigurationsanalysen) Statische Testverfahren (Security Codeanalysen) Security Codescanner (SAST) Code Firewalls Security Unit Tests Security Code Review Validierung von Sicherheitsanforderungen Architekturelle Sicherheitsanalysen Erstellen einer Übersicht der Sicherheitsarchitektur Analyse der architekturellen Vertrauensbeziehungen Weitere mögliche Analyseinhalte Bedrohungs- und Risikoanalysen (Risk & Threat Assessments) Ermittlung von Bedrohungen, Gefährdungen und Risiken Existierende Vorgehensweisen Ein generisches Vorgehensmodell Verfahren zur Bedrohungsidentifikation Mapping von Gegenmaßnahmen Bedrohungskataloge (Threat Intelligence) Übergang zur Risikoanalyse Tools Weitere Aspekte Zusammenfassung

8 XVI Inhaltsverzeichnis 5 Organisatorische (Web-)Anwendungssicherheit Begriffe und Konzepte Application Security Management Secure Software Development Lifecycle (SSDLC) Reifegrade und Reifegradmodelle Relevante Standards und Projekte BSI Leitfäden zur Entwicklung sicherer Webanwendungen OpenSAMM BSIMM ISO/IEC TSS-WEB Maßnahmen zum Wissensaufbau und Wissenstransfer Awareness und Management Attention schaffen Schulungen durchführen Multiplikatoren coachen Lessons Learned und projektbezogene Workshops durchführen Security Knowledge Base aufbauen Mitarbeiter zertifizieren Maßnahmen für das IT-Sicherheitsmanagement Application Security Management Systems (ASMS) aufbauen Richtlinien zur Anwendungssicherheit erstellen und pflegen Vorgaben und Sign-Offs für Softwarelieferanten etablieren Security Gates in Entwicklungs- und Beschaffungsprozesse integrieren Risikomanagement für Anwendungssicherheit etablieren Geschäftskritikalität und Schutzbedarf für Anwendungen spezifizieren Zuständigkeiten für Anwendungssicherheit etablieren Application Portfolio Management (APM) aufbauen Project Portfolio Management (PPM) erweitern Periodische Sicherheitsprüfungen aller Anwendungen durchführen Application Incident und Problem Management einführen ( Security Response ) Key-Performance-Indikatoren (KPIs) definieren und reporten Maßnahmen für das Projektmanagement Zuständigkeiten und Sichtbarkeit für Sicherheit schaffen Vertrauenswürdigkeit von Entwicklern sicherstellen Fachliche Sicherheitsanforderungen und Risiken ermitteln Sicherheitsumsetzungspläne erstellen und abstimmen Sicherheitskonzepte erstellen und fortschreiben Sicherheitskomponenten entkoppeln

9 Inhaltsverzeichnis XVII Sicherheit im Change Management adressieren Sicherheit in agile Vorgehensmodelle integrieren Lessons Learned am Ende von Projekten durchführen Maßnahmen für die Architektur Architekturelle Vorgaben etablieren und kontrollieren Sicherheitsdienste zentral bereitstellen Technologiestacks und Blueprints vorgeben ( Secure Foundation ) Vorgaben und Sign-Offs für neue Technologien etablieren Maßnahmen für die Entwicklung Anreize schaffen Software Security Group (SSG) aufbauen Secure Coding Guidelines erstellen und pflegen Vertrauen in die Entwicklungsumgebungen gewährleisten ( Trusted Ecosystem ) Sicherheitsfunktionen über Security-APIs zentral bereitstellen Sicherheit bei Verwaltung von Sourcecode und Abhängigkeiten gewährleisten Security Codeanalysen mit jedem Build durchführen Sicherheit im Deployment-Prozess berücksichtigen Kollaborative Sicherheitsreviews durchführen Hacker-Techniken und -Tools einsetzen Sicherheitsaspekte dokumentieren Maßnahmen für die Qualitätssicherung Produktiv- von Nicht-Produktiv-Systemen abschotten Sicherheitskennzahlen spezifizieren und überwachen Security Testing Factory aufbauen Infrastruktur für Security-Scans bereitstellen Sicherheitstests in verwendete Toolsuiten integrieren Testbarkeit gewährleisten Sicherheitstestplanung einfordern Maßnahmen für den Betrieb Plattform absichern Laufende Sicherheitsscans der Plattform durchführen Patch Management einbeziehen für 3rd-Party-Komponenten etablieren Virtuelles Patch Management und Application Incident Response gewährleisten Application IDS betreiben (Security Logging & Monitoring) Zertifikatsmanagement betreiben Maßnahmen für Softwarehersteller

10 XVIII Inhaltsverzeichnis 5.11 Durchführen eines Programms zur Steigerung der Anwendungssicherheit (ASP) Erfolgsfaktoren Formelles Vorgehensmodell Empfehlung für die praktische Durchführung eines ASPs Zusammenfassung Schlussbemerkungen Anhang: Mapping von Maßnahmen zur OWASP Top Glossar Literatur Sachverzeichnis

11

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