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DevSecOps ist ein Ansatz, um IT-Sicherheit zu einem festen Bestandteil der Anwendungsentwicklung und des IT-Betriebs zu machen.
Die digitale Transformation und der zunehmende Einsatz Cloud-nativer Technologien verändern die Wirtschaft und öffentliche Verwaltung nachhaltig. Software und ihre ständige Verfügbarkeit werden immer mehr zum Rückgrat der täglichen Geschäfts- und Arbeitsprozesse. Entsprechend haben sich die Tätigkeitsfelder der Softwareentwicklung und des IT-Betriebs in den letzten Jahren verändert. Anwendungen müssen heute agil und schnell entwickelt, bereitgestellt und aktualisiert werden. Die dafür notwendige Infrastruktur muss flexibel anpassbar und hochverfügbar sein.
Die Entwicklungszyklen von Software haben sich erheblich verkürzt. Software-Updates erfolgen nicht mehr nur alle paar Monate, sondern fast täglich. Diese Dynamik war und ist mit einem Kulturwandel in den Organisationen sowie einem zunehmenden Aufbrechen bestehender Silostrukturen verbunden. Transparenz und teamübergreifende, agile Zusammenarbeit müssen heute viel stärker in den Fokus der Unternehmenskultur rücken.
Warum ist DevSecOps die nächste Stufe von DevOps?
Der Kulturwandel in der IT hat mit DevOps, also der Integration von Entwicklung und IT-Betrieb, begonnen. Die bisher übliche Trennung in einzelne Silos wird den Anforderungen der digitalen Transformation längst nicht mehr gerecht. Das Aufbrechen dieser Silos ermöglicht robuste und schnellere Releases.
Doch auch das reicht heute nicht mehr aus. Denn im Cloud-Zeitalter wird Sicherheit immer mehr zu einer alltäglichen Geschäftsanforderung. Damit muss sie mehr und mehr zur gemeinsamen Verantwortung agil zusammenarbeitender Teams werden. Security sollte möglichst früh und durchgängig in den Entwicklungs- und Bereitstellungsprozess integriert werden. Daher gilt es nun, den Kulturwandel weiter voranzutreiben und auch die Sicherheitsteams aktiv in den Prozess einzubinden.
Wie funktioniert DevSecOps?
In der traditionellen Softwareentwicklung stand die Sicherheit in der Regel am Ende der Entwicklungspipeline. Das heißt, Sicherheitstest waren meist die Aufgabe eines Security-Spezialisten oder -Spezialistenteams, das die Anwendung in der Endphase der Entwicklung auf Schwachstellen (Vulnerabilities) untersuchte. Bei langen Entwicklungszyklen war dies noch einigermaßen praktikabel.
Im Rahmen agiler Softwareentwicklungsmethoden haben sich die Releasezyklen jedoch drastisch verkürzt. Daher müssen Sicherheitsaspekte nun in jeder Phase des Lebenszyklus von Applications berücksichtigt und durchgängig implementiert werden.
Dazu sollten Unternehmen die gesamte Umgebung für Entwicklung und Produktion (Operation) in Augenschein nehmen. Das umfasst:
- Versionskontroll-Repositories,
- Container-Registries,
- die Continuous Integration und Continuous Deployment Pipeline (CI/CD)
- und das API-Management (Schnittstellenmanagement).
Auch die Orchestrierung und Release-Automatisierung sowie die operative Verwaltung und Überwachung sind zu berücksichtigen.
Was sind die Vorteile von DevSecOps?
DevSecOps: Sicherheitstests in jeder Phase des Software-Lebenszyklus
Der Schlüssel zu einem erfolgreichen DevSecOps-Prozess ist die Automatisierung sich wiederholender Aufgaben und die Integration von Sicherheitschecks in jede Phase des Software-Lifecycles. Darüber hinaus muss sich die Sicherheit an den Einsatz Cloud-nativer Technologien anpassen: Microservices und Kubernetes Container unterstützen die Entwicklung von Anwendungen in kleinen, inkrementellen Schritten.
Auf der To-do-Liste stehen somit:
- Standardisierung und Automatisierung (Provisionierung, Rollout, Patches)
- Zentrales Identity- und Access Management
- Integrierte Security Scans für Container und die Isolierung von Microservices
Automatische Sicherheitstests sollten auch nach jedem Schritt in der CI/CD-Pipeline stattfinden. Hier können Best Practices wie RASP (Runtime Application Self-Protection) und SCA (Software Composition Analysis) unterstützen.
RASP ist eine Sicherheitstechnologie, die während der Ausführung einer Anwendung agiert, Security Checks durchführt und Angriffe innerhalb der Software abwehrt. Das soll sicherstellen, dass die eigentliche Laufzeitumgebung vor unerwünschten Änderungen und Manipulationen geschützt wird.
SCA führt eine detaillierte Untersuchung aller Open-Source- und Dritt-Komponenten durch, die in einer Anwendung genutzt werden. Damit lassen sich Schwachstellen im Code erkennen und beseitigen. Auch mögliche Compliance-Verstöße gegen Open-Source-Richtlinien sind damit leichter auffindbar.
Automatisierte Sicherheitstests decken Schwachstellen in den Anwendungskomponenten schon während der Programmierung auf (Shift Left). Diese können dann von den Entwicklungsteams schnell und effizient behoben werden. Damit verhindert automatisiertes Testing Sicherheitslücken systematisch, und das schon vor der Implementierung der Software. Zusätzlich gilt es, bei der Infrastruktur eine Verschlüsselung auf der Transportebene zu gewährleisten und regelmäßig Prüfungen auf bekannte Vulnerabilities durchzuführen.
Was sind die bewährten Methoden von DevSecOps?
Shift Left
Ein wichtiger Aspekt von Shift Left ist die Einbindung der beteiligten Entwickler:innen in den Testprozess. Traditionell waren Developer für den Code und das Qualitätssicherungsteam für die Tests verantwortlich. Mit Shift Left werden Devs frühzeitig in den Testprozess eingebunden, indem sie automatisierte Tests erstellen und ausführen, um ihre eigenen Ergebnisse zu überprüfen.
Ein weiterer Schwerpunkt von Shift Left ist die Nutzung automatisierter Tools und Continuous Integration. Durch Automatisierung können Tests schnell und effizient durchgeführt werden. Continuous Integration gewährleistet, dass alle Änderungen sofort und kontinuierlich getestet werden, um Fehler schnell zu erkennen und zu fixen.
Die frühzeitige Fehlererkennung und -behebung führt zu einer höheren Qualität der Software und zu einer effizienteren Entwicklung. Indem Probleme so früh wie möglich identifiziert werden, können Entwicklungs- und Testzyklen verkürzt und Kosten gesenkt werden.
Shift Right
Das bedeutet im DevSecOps-Kontext, dass Sicherheitsaktivitäten auch nach der Bereitstellung und während des Betriebs fortgesetzt werden. Dies eröffnet DevOps-Teams die Möglichkeit, unter realen Bedingungen in der Produktionsumgebung weitere Sicherheitslücken aufzudecken, die in der Entwicklungsumgebung nicht aufgedeckt werden konnten.
Hinzu kommen Performance- und Qualitätstests unter realen Lastbedingungen. Shift Right unterstützt somit eine gleichbleibende Performance, Resilienz und Zuverlässigkeit von Applikationen.
Automatisierte Sicherheitstools
Die folgenden Security Tools können genutzt werden, um DevOps mit Sicherheitsfunktionen zu verbinden:
- Statische Code-Analysewerkzeuge (SAST): Diese Tools analysieren den Quellcode statisch, bevor er ausgeführt wird, um potenzielle Schwachstellen und Sicherheitslücken zu identifizieren. Zum Beispiel: Veracode, SonarQube, Checkmarx
- Dynamische Code-Analysewerkzeuge (DAST): Sie dienen dazu, Sicherheitstests auf einer laufenden Anwendung durchzuführen, um Vulnerabilities und potenzielle Angriffsvektoren zu identifizieren. Zum Beispiel: OWASP ZAP, Burp Suite, Acunetix
- Tools für die Container-Sicherheit: Die Anwendungen prüfen Container-Images auf Sicherheitsprobleme und sorgen dafür, dass während des gesamten Lebenszyklus von Containern keine Schwachstellen entstehen. Zum Beispiel: Clair, Anchore, Twistlock
- Security Information and Event Management (SIEM): Diese Tools überwachen Protokolle und Ereignisse in Echtzeit, um Bedrohungen und Anomalien zu identifizieren. Sie werden häufig in einem Security Operations Center (SOC) eingesetzt. Zum Beispiel: Splunk, ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana), QRadar
- Automatisierte Compliance-Überprüfung: Diese Werkzeuge stellen sicher, dass die Infrastruktur und die Anwendungen den Sicherheits- und Compliance-Anforderungen entsprechen. Zum Beispiel: Chef Compliance, InSpec, OpenSCAP
- Identitäts- und Zugriffsmanagement (IAM): Diese Tools unterstützen bei der sicheren Verwaltung von Benutzeridentitäten und Zugriffsberechtigungen. Zum Beispiel: Okta, Azure AD, AWS IAM
- Automatisierte Penetrationstests: Automatisierte Penetrationstests können Schwachstellen und potenzielle Angriffspunkte in Systemen identifizieren. Zum Beispiel: OWASP Amass, Metasploit, OWTF
- Secrets Management: Diese dienen der sicheren Verwaltung von geheimen Schlüsseln und sensiblen Informationen. Zum Beispiel: HashiCorp Vault, AWS Secrets Manager, Azure Key Vault
- Continuous Monitoring: Durch eine kontinuierliche Überwachung können potenzielle Bedrohungen frühzeitig erkannt und behoben werden. Zum Beispiel: Prometheus, Grafana, Nagios
Wie funktioniert die Code-Analyse bei DevSecOps?
Der erste Schritt bei der Code-Analyse ist das Scannen des Quellcodes. Dabei werden spezielle Algorithmen eingesetzt, um nach sicherheitsrelevanten Mustern oder bekannten Angriffsmethoden zu suchen. Die Werkzeuge analysieren den Code Zeile für Zeile und identifizieren Schwachstellen wie Cross-Site Scripting, SQL-Injection oder unsichere Datenverarbeitung.
Nach dem Scannen erfolgt die Bewertung der gefundenen Risiken. Hierbei werden die Ergebnisse der Analyse nach Schweregraden sortiert, um einen klaren Überblick über die kritischsten Probleme zu geben. Dies hilft dabei, die Behebung der Sicherheitslücken zu planen und zu priorisieren.
Welche Rolle spielt die Integration von Workload Protection Tools bei DevSecOps?
Workload Protection Tools bieten Funktionen wie Application Firewalls, Vulnerability Scans und automatische Codeanalyse. Sie helfen Entwickler:innen und Sicherheitsteams, Sicherheitsprobleme zu identifizieren und zu beheben, bevor sie zu ernsthaften Sicherheitsvorfällen führen können.
Darüber hinaus ermöglichen sie eine kontinuierliche Überwachung der Workloads, um sicherzustellen, dass diese den Sicherheitsstandards entsprechen. Workload Protection Tools sind daher unverzichtbare Werkzeuge, um die Sicherheit in einer DevSecOps-Umgebung zu gewährleisten.
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