[論文レビュー] Risk Assessment, Threat Modeling and Security Testing in SDLC

Alya Hannah Ahmad Kamal, Caryn Chuah Yi Yen+3 more|arXiv (Cornell University)|Dec 14, 2020

Advanced Malware Detection Techniques参考文献 11被引用数 11

ひとこと要約

本論文は、ソフトウェア開発ライフサイクル（SDLC）にリスクアセスメント、脅威モデリング、セキュリティテストを統合するフレームワークを提案し、ソフトウェアのセキュリティを強化することを目的としている。既存の文献および手法を分析することで、脅威を早期に特定し、リスクを評価し、テストを通じてセキュリティを検証する体系的なアプローチを提示しており、結果としてソフトウェアの品質が向上し、脆弱性が削減される。

ABSTRACT

The software development process is considered as one of the key guidelines in the creation of said software and this approach is necessary for providing a more efficient yet satisfactory output. Without separation of work into distinct stages, it may lead to many delays and inefficiency of the project process where this disorganization can directly affect the product quality and reliability. Moreover, with this methodology established as the standard for any project, there are bound to be missteps specifically in regard to the involvement of security due to the lack of awareness. Therefore, the aim of this research is to identify and elaborate the findings and understanding of the security integrated into the process of software development as well as the related individual roles in ensuring that this security is maintained. Through thorough analysis and review of literature, an effort has been made through this paper to showcase the correct processes and ways for securing the software development process. At the same time, certain issues that pertain to this subject have been discussed together with proposing appropriate solutions. Furthermore, in depth discussion is carried out regarding methods such as security testing, risk assessment, threat modeling and other techniques that are able to create a more secure environment and systematic approach in a software development process.

研究の動機と目的

• 意識の欠如と構造的なプロセスの欠如によるSDLC内におけるセキュリティ統合のギャップを特定すること。
• リスクアセスメント、脅威モデリング、セキュリティテストがソフトウェア開発を強化する役割を検討すること。
• SDLC全体にわたりセキュリティを統合する体系的で段階的（ステージゲート）なアプローチを提言すること。
• 文献ベースの分析と解決策の提案を通じて、ソフトウェア開発のセキュリティ化における一般的な課題を解決すること。
• 開発フェーズ全体にわたり、能動的で脅威駆動型のソフトウェアセキュリティアプローチを促進すること。

提案手法

• SDLCにおけるリスクアセスメント、脅威モデリング、セキュリティテストに関する包括的な文献レビューの実施。
• セキュリティ実践を特定のSDLCフェーズ（例：要件定義、設計、実装、テスト）にマッピングすること。
• 潜在的な脅威を特定・分類するため、STRIDEおよびDREADなどの脅威モデリング手法の適用。
• 主要な開発マイルストーンで自動および手動のセキュリティテストを統合すること。
• 開発チーム全体にわたり、段階的で役割別アプローチによるセキュリティ責任の明確化。
• 標準SDLCワークフローにセキュリティ活動を整合させる体系的フレームワークの使用。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 リスクアセスメントをどのようにしてSDLCの各フェーズに効果的に統合することで、セキュリティ脆弱性を防ぐことができるか？
• RQ2 ソフトウェアの脅威を特定・優先順位付けするのに最も効果的な脅威モデリング手法は何か？
• RQ3 開発スケジュールに影響を与えることなく、セキュリティテストをSDLCに体系的に統合する方法は何か？
• RQ4 継続的なセキュリティ保証を確保するため、開発チームメンバーに割り当てるべき役割と責任は何か？
• RQ5 セキュアSDLC実践の導入を妨げる主な課題は何か。また、それらはどのように軽減できるか？

主な発見

• SDLCの初期段階でリスクアセスメントを統合することで、本番環境における深刻度の高い脆弱性の発生確率が顕著に低下する。
• STRIDEおよびDREADを用いた脅威モデリングにより、影響度と利用可能性に基づいて脅威を前もって特定・優先順位付けできる。
• ユニットテスト、統合テスト、システムテストの複数段階でセキュリティテストを実施することで、開発後テストに比べて脆弱性の検出率が向上する。
• 構造的で役割別アプローチをとることで、セキュリティ責任が明確になり、見落としによるリスクが低減される。
• SDLCにおける標準化されたセキュリティ実践が欠如していると、セキュリティの結果が一貫性を欠き、技術的負債が増加する。
• 文献ベースのフレームワークは、組織の文脈に適応させることで、セキュアSDLCプロセスの設計に強く基盤を提供する。