STRIDE Threat Model

In der Welt der Datenbanksicherheit ist das Erkennen und Abmildern potenzieller Bedrohungen von entscheidender Bedeutung. Das STRIDE Threat Model, entwickelt von Microsoft, ist ein mächtiges Instrument zur Bewertung und Bewältigung von Sicherheitsrisiken. Dieser Artikel erkundet die Grundlagen des STRIDE-Thread-Modells und gibt Beispiele für dessen Anwendung in verschiedenen Szenarien.

Was ist das STRIDE Threat Model?

Das STRIDE Threat Model ist ein Akronym, das sechs häufige Arten von Sicherheitsbedrohungen repräsentiert:

Spoofing
Manipulation
Zugangsverweigerung
Informationsweitergabe
Denial of Service
Erhöhung der Privilegien

Durch die Kategorisierung von Bedrohungen in diese sechs Kategorien hilft das STRIDE Threat Model Sicherheitsexperten, Risiken systematisch zu analysieren und zu mindern.

Sicherheitsbedrohungsmodelle sind Methoden zur Identifizierung, Bewertung und Priorisierung von Bedrohungen für ein System oder eine Organisation. Diese Modelle helfen dabei, die Risikolandschaft zu verstehen, Sicherheitsmaßnahmen zu definieren und Schwachstellen zu mindern. Hier sind einige der wichtigsten Modellierungsmethoden, die in der Cybersicherheit weit verbreitet sind: PASTA, OCTAVE, VAST, Attack Trees, CVSS.

Bedrohungsmodelle unterscheiden sich in Ansatz, Komplexität und Sicherheitsfokus. Alle zielen darauf ab, Organisationen dabei zu helfen, Sicherheitsrisiken zu verstehen und zu managen. Abhängig von den spezifischen Bedürfnissen der Organisation könnte eines geeigneter sein als die anderen.

Spoofing

Spoofing tritt auf, wenn sich ein Angreifer als legitimer Benutzer oder System ausgibt. Im Kontext von Datenbanken kann Spoofing die Nutzung gestohlener Anmeldeinformationen beinhalten, um unautorisierten Zugriff zu erlangen. Hier ist ein Beispiel, wie Spoofing mittels SQL verhindert werden kann:

-- Erstellen eines Benutzers mit einem starken Passwort
CREATE USER 'john'@'localhost' IDENTIFIED BY 'Str0ngP@ssw0rd';

Durchsetzen starker Passwortrichtlinien und sicherer Authentifizierungsmechanismen minimiert das Risiko von Spoofing.

Manipulation

Manipulation bezieht sich auf die unautorisierte Veränderung von Daten. Angreifer können versuchen, Datenbankeinträge zu ändern oder Abfragen zu manipulieren, um böswillige Ziele zu erreichen. Um Manipulation zu verhindern, ist es wichtig, geeignete Zugriffskontrollen und Eingabevalidierung zu implementieren. Hier ist ein Beispiel für parametrisierte Abfragen in Python zur Vermeidung von SQL-Injection, einer gängigen Manipulationstechnik:

# Parametrisierte Abfrage zur Vermeidung von SQL-Injection
query = "SELECT * FROM users WHERE username = %s"
cursor.execute(query, (username,))

Parametrisierte Abfragen behandeln Benutzereingaben als Daten, nicht als Code. Dies reduziert das Risiko von Manipulation.

Zugangsverweigerung

Zugangsverweigerung tritt auf, wenn ein Benutzer das Durchführen einer Aktion abstreitet und es keine Möglichkeit gibt, das Gegenteil zu beweisen. Um diese Bedrohung anzugehen, ist es entscheidend, robuste Protokollierungs- und Auditierungsmechanismen zu implementieren. Hier ist ein Beispiel zur Aktivierung der Protokollierung in MySQL:

-- Aktivierung der Audit-Protokollierung
SET GLOBAL audit_log_policy = 'ALL';
SET GLOBAL audit_log_format = 'JSON';
SET GLOBAL audit_log_file = '/var/log/mysql/audit.log';

Audit-Protokollierung zeichnet alle Datenbankaktivitäten auf. Dies liefert Beweise im Falle einer Zugangsverweigerung.

Informationsweitergabe

Informationsweitergabe tritt auf, wenn sensible Daten für unautorisierte Parteien sichtbar sind. Um Informationsweitergabe zu verhindern, ist es wichtig, geeignete Zugriffskontrollen zu implementieren und sensible Daten zu verschlüsseln. Hier ist ein Beispiel zur Verschlüsselung einer Spalte in MySQL:

-- Verschlüsselung einer Spalte
ALTER TABLE users MODIFY COLUMN ssn VARBINARY(256);
SET @key = 'SecretKey';
UPDATE users SET ssn = AES_ENCRYPT(ssn, @key);

Die Verschlüsselung sensibler Daten im Ruhezustand minimiert die Auswirkungen einer Informationsweitergabe.

Denial of Service

Denial of Service (DoS) Angriffe zielen darauf ab, ein System für legitime Benutzer unzugänglich zu machen. Im Kontext von Datenbanken können DoS-Angriffe Ressourcen überlasten, was zu Verlangsamungen oder Abstürzen führt. Um DoS-Risiken zu mindern, ist es wichtig, Ratenbegrenzungen zu implementieren und nach abnormaler Aktivität zu überwachen. Hier ist ein Beispiel zur Ratenbegrenzung mit iptables in Linux:

# Ratenbegrenzung eingehender Verbindungen
iptables -A INPUT -p tcp --dport 3306 -m state --state NEW -m recent --set
iptables -A INPUT -p tcp --dport 3306 -m state --state NEW -m recent --update --seconds 60 --hitcount 10 -j DROP

Die Begrenzung der Rate eingehender Verbindungen kann die Auswirkungen von DoS-Angriffen reduzieren.

Erhöhung der Privilegien

Erhöhung der Privilegien (Elevation of Privilege, EoP) tritt auf, wenn ein Benutzer höhere Rechte erlangt als beabsichtigt. Um EoP zu verhindern, ist es entscheidend, das Prinzip der geringsten Privilegien zu befolgen und Benutzerberechtigungen regelmäßig zu überprüfen. Hier ist ein Beispiel zur Vergabe eingeschränkter Berechtigungen an einen Benutzer in MySQL:

-- Vergabe eingeschränkter Berechtigungen an einen Benutzer
GRANT SELECT, INSERT, UPDATE ON database.table TO 'user'@'localhost';

Die Vergabe nur notwendiger Berechtigungen an Benutzer minimiert das Risiko der Erhöhung der Privilegien.

Das STRIDE Threat Model anwenden

Beim Einsatz des STRIDE-Thread-Modells auf eine Datenbank sollten die einzigartigen Eigenschaften und Anforderungen des Systems berücksichtigt werden. Hier sind einige allgemeine Schritte zu befolgen:

Identifizieren Sie Vermögenswerte: Ermitteln Sie die wertvollen Vermögenswerte innerhalb des Datenbanksystems, die geschützt werden müssen.
Erstellen Sie ein Datenflussdiagramm: Erstellen Sie eine Übersicht darüber, wie Daten durch das System fließen, einschließlich Eingaben, Ausgaben und Verarbeitungsschritten.
Identifizieren Sie Bedrohungen: Analysieren Sie jede Komponente des Systems anhand der STRIDE-Kategorien, um potenzielle Bedrohungen zu identifizieren.
Bewerten Sie Risiken: Bewerten Sie die Wahrscheinlichkeit und den Einfluss jeder identifizierten Bedrohung.
Implementieren Sie Abhilfemaßnahmen: Entwickeln und implementieren Sie geeignete Sicherheitskontrollen, um die identifizierten Risiken anzugehen.

Schlussfolgerung

Das STRIDE Threat Model ist ein wertvolles Rahmenwerk zur Bewertung und Minderung von Sicherheitsrisiken in Datenbanksystemen. Durch die Kategorisierung von Bedrohungen in sechs verschiedene Kategorien bietet es einen strukturierten Ansatz zur Identifizierung und Behebung potenzieller Schwachstellen. Durch Befolgen bewährter Verfahren und Implementieren geeigneter Sicherheitsmaßnahmen können Organisationen die Sicherheit ihrer Datenbanken erheblich verbessern.

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