Softwarequalität und Sicherheit

Sicherheit ist ein zentrales Qualitätsmerkmal nach ISO 25010. Sie umfasst Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit und weitere Aspekte wie Authentizität.

In a Nutshell

• Sicherheit ist ein Qualitätsmerkmal.
• CIA-Triade: Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit.
• Sicherheit muss vom Design an berücksichtigt werden.
• Security Testing ist ein Teil, aber nicht ausreichend.

CIA-Triade

Die CIA-Triade ist das fundamentale Modell der Informationssicherheit. Sie beschreibt die drei zentralen Schutzziele, die jede sichere Software erfüllen muss.

Vertraulichkeit

Vertraulichkeit stellt sicher, dass sensible Informationen nur von autorisierten Personen eingesehen werden können. Maßnahmen sind Verschlüsselung, Zugriffskontrollen und Authentifizierung.

Integrität

Integrität bedeutet, dass Daten nicht unbemerkt verändert werden dürfen. Hashverfahren, digitale Signaturen und Versionskontrollen helfen dabei.

Verfügbarkeit

Verfügbarkeit stellt sicher, dass Systeme und Daten bei Bedarf erreichbar sind. DDoS-Angriffe oder Ausfälle können sie gefährden. Redundanzen und Monitoring sind wichtige Maßnahmen.

Weitere Sicherheitsaspekte

• Authentizität: Sichere Identitätsprüfung von Nutzern und Systemen.
• Verantwortlichkeit: Nachvollziehbarkeit von Aktionen.
• Nicht-Abstreitbarkeit: Beweis, dass eine Aktion stattgefunden hat.
• Datenschutz: Schutz personenbezogener Daten.

Sichere Praktiken

Security by Design

Sicherheit wird von Beginn an in Architektur und Design einfließt. Später ergänzte Sicherheit ist teurer und weniger effektiv.

Minimale Privilegien

Jeder Nutzer und Prozess erhält nur die minimal nötigen Rechte. Das begrenzt den Schaden bei einem Angriff.

Input-Validierung

Alle Eingaben müssen auf Typ, Länge, Format und Bereich geprüft werden. Serverseitige Validierung ist zwingend, da Client-Validierung umgangen werden kann.

Sichere Authentifizierung

Starke Passwortregeln, Hashing mit Salz, Rate Limiting, MFA und sichere Session-Token schützen die Anmeldung.

Logging und Monitoring

Sicherheitsrelevante Ereignisse werden protokolliert und überwacht. Das ermöglicht frühe Erkennung von Angriffen und Nachvollziehbarkeit.

Regelmäßige Updates

Sicherheitslücken in Frameworks, Bibliotheken und Betriebssystemen werden durch Updates und Patches geschlossen.

Praxisbeispiel

Eine sichere Anmeldung ist ein klassisches Beispiel für die praktische Umsetzung von Sicherheit als Qualitätsmerkmal. Dieses Beispiel ist gewählt, weil die Anmeldung ein häufiges Angriffsziel ist und viele Schutzziele der CIA-Triade gleichzeitig demonstriert. Die folgende Liste zeigt, wie Sicherheitspraktiken konkret zusammenwirken.

Sichere Anmeldung:
- Passwörter gehasht speichern
- Rate Limiting gegen Brute-Force
- HTTPS erzwingen
- Multi-Faktor-Authentifizierung
- Sichere Session-Verwaltung

Warum diese Maßnahmen?

• Passwörter gehasht speichern: Schützt die Vertraulichkeit der Zugangsdaten, selbst wenn die Datenbank kompromittiert wird.
• Rate Limiting: Verhindert automatisierte Angriffe und erhöht die Verfügbarkeit des Systems.
• HTTPS erzwingen: Schützt Daten während der Übertragung und gewährleistet Integrität.
• Multi-Faktor-Authentifizierung: Erhöht die Authentizität, auch wenn das Passwort bekannt ist.
• Sichere Session-Verwaltung: Verhindert Session-Hijacking und gewährleistet Verantwortlichkeit.

Diese Maßnahmen zeigen, dass Sicherheit nicht nur ein einzelnes Werkzeug ist, sondern ein Zusammenspiel aus Design, Implementierung und Betrieb.

Vorteile und Nachteile

Vorteile	Nachteile
Schutz von Daten und Nutzern	Zusätzlicher Entwicklungsaufwand
Vertrauen und Reputation	Höhere Komplexität der Architektur
Erfüllung von Compliance-Anforderungen	Balance zur Benutzerfreundlichkeit
Frühe Erkennung von Angriffen	Laufende Wartung und Updates nötig
Wettbewerbsvorteil durch Seriosität	Spezialisiertes Sicherheitswissen erforderlich
Reduzierung von Kosten durch frühe Fehlervermeidung	False Positives und Prüfaufwand bei Tools

Prüfungsrelevante Stichpunkte

• ISO 25010: Sicherheit ist eine eigene Charakteristik mit Untermerkmalen wie Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit und Authentizität.
• CIA-Triade: Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit sind die drei Grundpfeiler der Informationssicherheit.
• Security by Design: Sicherheit muss bereits in der Entwurfsphase berücksichtigt werden.
• Minimale Privilegien: Nur die Rechte vergeben, die unbedingt nötig sind.
• Input-Validierung: Alle Eingaben serverseitig prüfen, um Injection und andere Angriffe zu verhindern.
• Sichere Authentifizierung: Passwort-Hashing, MFA, Rate Limiting und sichere Sessions.
• Logging und Monitoring: Sicherheitsrelevante Ereignisse protokollieren und überwachen.
• Regelmäßige Updates: Frameworks, Bibliotheken und Systeme aktuell halten.
• Datenschutz: Schutz personenbezogener Daten nach DSGVO.
• Threat Modeling: Systematische Analyse von Bedrohungen im Entwurf.
• Defense in Depth: Mehrere Sicherheitsschichten statt einer einzelnen Maßnahme.
• Security vs. Security Testing: Sicherheit ist das Qualitätsmerkmal, Security Testing die Überprüfungsmethode.

Wichtigste Quellen

1. https://owasp.org/www-project-top-ten/
2. https://iso25000.com
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Information_security

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