CyberShieldON » Od pomysłu do kodu: jak tworzyć i rozwijać systemy z myślą o bezpieczeństwie?

Nie wystarczy zbudować system, który działa. Potrzebujemy systemów, które potrafią przetrwać, które nie załamią się przy pierwszym kryzysie, ani nie zawiodą wtedy, gdy wszystko inne przestaje działać.
A to oznacza, że bezpieczeństwo nie może być dodatkiem, tylko częścią konstrukcji.

Dobre systemy powstają tam, gdzie o bezpieczeństwie myśli się od początku. Gdzie pytanie „Co jeśli?” pada już przy pierwszym szkicu. Gdzie architekt, developer i specjalista bezpieczeństwa siadają przy jednym stole, zanim jeszcze zacznie się kodowanie.

Dlaczego warto projektować systemy IT z myślą o bezpieczeństwie już od początku?

Cyberbezpieczeństwo, często bywa traktowane jak dodatek po wdrożeniu, np. instalacja firewalla czy systemu monitorowania (SIEM). Jednak największy wpływ na odporność systemu mają decyzje projektowe: Jak wygląda jego architektura? Jak zarządzamy uprawnieniami? Czy myślimy o wektorach ataku zanim powstanie linia kodu?

Zespół, który chce tworzyć systemy bezpieczne z natury, nie może traktować bezpieczeństwa jak checklisty na koniec sprintu. To nie jest faza, to sposób myślenia, to kultura.

Czym jest podejście Security by Design i dlaczego zwiększa odporność systemu?

Security by Design to podejście, w którym bezpieczeństwo jest wbudowane w system od samego początku – zamiast być dodawane później jako poprawka. Dzięki temu możliwe jest tworzenie rozwiązań odpornych na zagrożenia, zanim się one pojawią.

W praktyce oznacza to:

uwzględnianie bezpieczeństwa równie wcześnie jak funkcjonalności – już na etapie zbierania wymagań,
projektowanie tak, aby system był bezpieczny nawet bez ręcznej konfiguracji ze strony użytkownika,
domyślne ograniczanie dostępu – funkcje dodatkowe muszą być aktywowane świadomie,
opieranie się na rzeczywistym ryzyku, nie na przypuszczeniach – wykorzystując analizy i scenariusze,
definiowanie wymagań bezpieczeństwa z taką samą precyzją jak wymagań biznesowych – muszą być mierzalne,
uwzględnianie przepisów prawa i uznanych standardów (np. ISO, RODO, OWASP) od pierwszego kroku.

Security by Design to fundament odporności - nie trend, a konieczność w świecie rosnących zagrożeń.

Jak formułować i wdrażać wymagania bezpieczeństwa w projekcie IT?

Zrób to już na etapie projektowania:

potraktuj bezpieczeństwo jako wymaganie projektowe - już na poziomie koncepcji systemu jako jeden z podstawowych filarów, obok funkcjonalności i wydajności,
przeprowadź analizę ryzyka - zidentyfikować potencjalne zagrożenia, ich źródła i skutki oraz przypisać im odpowiedni poziom istotności,
dokumentuj wymagania bezpieczeństwa - w sposób mierzalny i jednoznaczny, możliwy do sprawdzenia na kolejnych etapach projektu,
upewnij się, że projekt jest zgodny z obowiązującymi regulacjami i standardami - zgodność od samego początku (np. RODO, ISO/IEC 27001).
zaplanuj scenariusze zagrożeń (misuse cases) - potencjalne nadużycia systemu i sposoby ich zapobiegania.

Uwzględnienie tych aspektów już w fazie projektowania przełoży się na lepszą jakość, pozwoli uniknąć kosztownych poprawek na dalszych etapach i zwiększy odporność systemu na zagrożenia.

Kto buduje bezpieczeństwo systemu? Rola zespołu w projektowaniu odporności.

Odporne systemy nie powstają w zamkniętym pokoju. Potrzeba zespołu: deweloperów, architektów, ludzi od bezpieczeństwa, analityków, a czasem i użytkowników.

Projektowanie odpornego systemu to także zrozumienie, jak faktycznie będzie używany, dlatego:

rozmawiajcie,
planujcie wspólnie,
organizujcie warsztaty,
dawajcie ludziom przestrzeń, aby mogli zgłaszać ryzyko i błędy, zanim staną się incydentem.

Jak stosować bezpieczne praktyki w cyklu życia oprogramowania? Secure Software Development

Bezpieczeństwo nie zaczyna się w implementacji. Ono zaczyna się w myśleniu o funkcjonalności. Zanim powstanie linia kodu zadaj sobie pytania typu „Co może pójść nie tak?”, „Jak zachowa się system, gdy użytkownik ma złe zamiary?”

Stosuj podejście „co jeśli?” nie tylko pod kątem funkcji, ale i bezpieczeństwa. Pracuj z realnymi scenariuszami zagrożeń (np. STRIDE - Spoofing, Tampering, Repudiation, Information Disclosure, Denial of Service, Elevation of Privilege). Projektuj architekturę tak, aby ograniczyć dostęp do tego, co naprawdę potrzebne.

Podczas projektowania zadbaj o:

projektowanie architektury w oparciu o zasadę minimalnych uprawnień i separacji obowiązków,
stosowanie bezpiecznych wzorców projektowych (np. circuit breaker, fail-safe defaults),
planowanie komponentów systemu jako niezależnych i izolowanych (np. konteneryzacja, mikroserwisy),
unikanie zależności, które nie są wspierane lub aktualizowane,
stosowanie wielowarstwowej ochrony (defense in depth), czyli nakładania wielu poziomów zabezpieczeń.

Podczas implementacji sprawdź czy:

trzymasz się aktualnych wytycznych OWASP (Open Worldwide Application Security Project) oraz CWE (Common Weakness Enumeration) dla danej technologii,
używasz narzędzi do analizy statycznej (SAST – Static Application Security Testing) i dynamicznej (DAST – Dynamic Application Security Testing),
unikasz hardkodowania danych uwierzytelniających i kluczy szyfrujących,
wdrażasz automatyczne testy jednostkowe i testy regresji uwzględniające scenariusze ataków,
przeprowadzasz przeglądy kodu z uwzględnieniem kontroli bezpieczeństwa (np. peer review z checklistą OWASP).

Czym jest DevSecOps i jak wdrożyć go w procesie CI/CD?

Jeśli tworzysz systemy w sposób ciągły (np. agile), bezpieczeństwo musi być częścią procesu - od początku.

automatycznie sprawdzaj kod i biblioteki zaraz po wprowadzeniu zmian,
przerywaj proces wdrożeniowy, jeśli wykryto poważny błąd,
testuj wcześniej, nie na końcu („shift-left”),
używaj sprawdzonych narzędzi – takich jak ZAP, Trivy czy Checkov,
włącz bezpieczeństwo do procesu wdrażania zmian np. pporzez: wczesne sprawdzanie zewnętrznych bibliotek i komponentów (np. OWASP Dependency-Check),blokowanie wdrożeń, gdy wykryto poważne luki, testowanie nowych rozwiązań w bezpiecznych środowiskach testowych.

Dobre praktyki DevSecOps ograniczają tzw. drift między środowiskami, pozwalają automatyzować reakcją na błędy i skracać czas ich obsługi.

Jakie błędy w bezpieczeństwie kosztowały miliony? (Case studies)

Equifax (2017) – luka w bibliotece Apache Struts nie została załatana, mimo że była znana. Z powodu braku procesów aktualizacji i monitoringu, dane ponad 147 milionów osób zostały ujawnione.
Capital One (2019) – błędna konfiguracja firewalla w chmurze AWS i nadmierne uprawnienia w IAM umożliwiły atakującej osobie kradzież danych 100 milionów klientów.
SolarWinds (2020) – atakujący wykorzystali brak segmentacji i zabezpieczeń w pipeline CI/CD, aby wstrzyknąć złośliwy kod do aktualizacji oprogramowania, który trafił do ponad 18 tysięcy organizacji.

Wnioski? Nawet technicznie poprawny system może paść ofiarą ataku, jeśli brakuje ciągłości działań bezpieczeństwa lub nie są przestrzegane zasady najmniejszych uprawnień i separacji środowisk.

Dlaczego dokumentacja i testy bezpieczeństwa są fundamentem trwałego systemu?

Dobrze prowadzona dokumentacja oraz testy bezpieczeństwa to fundament trwałego systemu. Powinna obejmować architekturę, decyzje projektowe, historię zmian oraz wyniki testów i przeglądów kodu.

Najważniejsze rodzaje testów:

testy penetracyjne (pentesty) – symulowane ataki,
testy statyczne (SAST) – analiza kodu źródłowego,
testy dynamiczne (DAST) – testy w działającym środowisku,
testy integracyjne – bezpieczeństwo współpracy komponentów,
testy regresyjne – czy nowe zmiany nie złamały ochrony,
testy odpornościowe – testy w warunkach kryzysowych,
testy manualne – wykrywanie błędów logicznych i luk w przepływach,
audyty zewnętrzne – niezależna ocena poziomu bezpieczeństwa.

Automatyzuj i integruj testy z CI/CD (Continuous Integration / Continuous Deployment). Każde wykryte zagrożenie opisz, oceń (np. CVSS – Common Vulnerability Scoring System), napraw i ponownie zweryfikuj.

Jak mierzyć jakość testów bezpieczeństwa?

Nie wszystkie testy bezpieczeństwa są sobie równe. Ich skuteczność zależy nie tylko od liczby scenariuszy, ale przede wszystkim od zakresu pokrycia.

Sprawdź to w swoich testach:

Czy testujemy wszystkie ścieżki przepływu danych (data flow)?
Czy nasze testy obejmują warunki graniczne i nietypowe konfiguracje?
Czy pokrywamy wszystkie komponenty i interfejsy (API, frontend, backend)?
Czy mamy metryki testów, np. % kodu objętego testami z uwzględnieniem aspektów bezpieczeństwa?

Warto mierzyć pokrycie testami podobnie jak pokrycie kodu (coverage), np. przez narzędzia takie jak Jacoco, SonarQube, ale z rozszerzeniem o kontrolę ryzyk (np. OWASP ASVS Level 2/3 jako benchmark).

Na czym polega modelowanie zagrożeń (Threat Modeling) i kiedy je stosować?

Threat modeling to proces identyfikacji potencjalnych zagrożeń oraz planowania sposobów ich neutralizacji, który łączy ludzi, procesy i technologie. Jego celem jest zrozumienie, jak przeciwnik może zaatakować system, jakie szkody może wyrządzić i jak temu przeciwdziałać.

Korzystaj z najpopularniejszych modeli:

STRIDE (Spoofing, Tampering, Repudiation, Information Disclosure, Denial of Service, Elevation of Privilege) – klasyfikacja zagrożeń według ich charakterystyki,
PASTA (Process for Attack Simulation and Threat Analysis) – wieloetapowy proces modelowania zagrożeń z perspektywy przeciwnika,
LINDDUN – ukierunkowany na prywatność, skupia się na zagrożeniach związanych z przetwarzaniem danych osobowych,
Attack Trees – drzewiaste przedstawienie scenariuszy ataku wraz z ich zależnościami i skutkami.

Modeluj zagrożenia:

na etapie projektowania nowych funkcjonalności,
przy wprowadzaniu istotnych zmian w architekturze lub integracjach,
przed audytami zewnętrznymi lub wdrożeniem systemu produkcyjnie,
regularnie w ramach cyklicznych przeglądów architektury.

Modelując pamiętaj o:

zdefiniowaniu zakresu analizy - komponenty, dane, procesy objęte analizą,
sporządzeniu diagramu systemu - np. diagram przepływu danych, DFD),
zidentyfikowaniu potencjalnych zagrożeń – skorzystaj z wybranego modelu,
ocenie ryzyka – przypisz każdemu zagrożeniu wagę, np. poprzez metodykę DREAD lub CVSS,
opracowaniu i przypisaniu środków zaradczych (mitigations) – konkretne działania obniżające ryzyko,
udokumentowaniu wyników i ich cyklicznym przeglądzie - aktualizuj dokumentację przy każdej większej zmianie w systemie.

Każdy z tych kroków pozwala dokładniej zrozumieć, gdzie znajdują się słabe punkty systemu i jak można je wzmocnić, zanim zostaną wykorzystane. To nie tylko ćwiczenie teoretyczne – to praktyczna mapa ryzyka, która przekłada się na lepsze decyzje projektowe i większą odporność systemu.

Modelowanie zagrożeń nie kończy się na analizie – to proces iteracyjny, który powinien być integralną częścią cyklu życia oprogramowania. Regularna praca z zagrożeniami ułatwia podejmowanie lepszych decyzji projektowych i ogranicza ryzyko nieprzewidzianych luk bezpieczeństwa.

Jak zarządzać zmianą, aby nie osłabić bezpieczeństwa systemu?

Systemy żyją, po wdrożeniu następują aktualizacje, integracje i migracje. W każdej z tych sytuacji może dojść do naruszenia zasad bezpieczeństwa – świadomie lub nie.

Dlatego:

stosuj kontrolowane procesy zmian (change management) z obowiązkowym udziałem zespołu bezpieczeństwa,
wprowadzaj punkty kontrolne bezpieczeństwa przed wypuszczeniem funkcji (np. security gates),
reaguj na incydenty nie tylko naprawą, ale analizą przyczyn źródłowych (root cause analysis) i aktualizacją modelu zagrożeń,
planuj regularne przeglądy ryzyk i uprawnień – szczególnie po zmianach architektonicznych i organizacyjnych.

Zarządzanie zmianą to brakujące ogniwo między projektowaniem a rzeczywistą odpornością systemu – szczególnie w organizacjach rozwijających systemy w modelu ciągłym.

Źródła, które warto znać

Te źródła stanowią doskonałe uzupełnienie do wdrożeń i oceny dojrzałości.

Podsumowanie

Bezpieczeństwo systemów IT to nie jednorazowe działanie, ale proces, który musi być wpisany w cały cykl życia oprogramowania. Wczesne planowanie, współpraca różnorodnych zespołów, użycie dobrych praktyk projektowych i implementacyjnych, systematyczne testy oraz modelowanie zagrożeń to fundamenty, na których buduje się zaufanie do systemu i jego trwałość.

Wyobraź sobie, że budujesz dom w rejonie, gdzie często występują burze.
Czy zostawisz dach do zaprojektowania na sam koniec?
Czy zamontujesz drzwi dopiero po pierwszym włamaniu?
Z systemami IT jest podobnie. Bezpieczeństwo nie może być odkładane na później - to element konstrukcyjny, nie dodatek dekoracyjny.

Bezpieczne systemy nie powstają przypadkiem - to efekt świadomych decyzji. Jeśli chcesz projektować mądrzej, zacznij od bezpieczeństwa.

Katarzyna Piasecka

CSO | Liderka zespołów i strategii |Ekspertka cyberbezpieczeństwa |Autorka CyberShieldON

Chcesz dowiedzieć się, jak wzmacniać odporność w Twoim zespole i projektach? cybershieldon.pl pomoże Ci chronić to, co najważniejsze.