Sich mit Sicherheitsherausforderungen in IoT Codebeispielen auseinandersetzen

Das Internet der Dinge (IoT) bezieht sich darauf, wie verschiedene physische Objekte mit dem Internet verbunden sind. Diese Objekte, oft "Dinge" genannt, können Daten über smarte Geräte senden und empfangen. Diese Verbindung wird im Alltag immer häufiger und beeinflusst alles, von Haushaltsgeräten bis hin zu Autos. Mit dem Wachstum der IoT-Nutzung wird die Sicherheit dieser Geräte immer wichtiger.

#Herausforderungen in der IoT-Sicherheit

IoT-Geräte stehen vor einzigartigen Sicherheitsherausforderungen. Dazu gehört, wie man grosse Netzwerke verwaltet, die anfällig für Angriffe sein können, wie Drittentwickler Daten missbrauchen könnten und das Risiko von Angriffen, die den Dienst unterbrechen können. Da der Druck auf Entwickler steigt, neue Geräte schnell auf den Markt zu bringen, wächst auch die Wahrscheinlichkeit von Sicherheitsproblemen oder schlechtem Code.

Viele IoT-Entwickler wenden sich an Online-Plattformen, um Hilfe bei Programmierproblemen zu finden. Diese Plattformen haben oft Codebeispiele, die wiederverwendet werden können. Studien haben jedoch gezeigt, dass der auf diesen Seiten geteilte Code Sicherheitsanfälligkeiten enthalten kann.

#Studie zu IoT-Codebeispielen

In unserer Forschung haben wir uns darauf konzentriert, IoT-bezogene Codebeispiele zu bewerten, die auf drei Online-Plattformen geteilt wurden: Stack Overflow, Arduino und Raspberry Pi. Frühere Studien haben hauptsächlich Code von Stack Overflow betrachtet und wichtige Einblicke in Bezug auf IoT verpasst. Wir haben über 11.000 Codeschnipsel gesammelt und auf Schwächen analysiert.

#Arten der gefundenen Schwächen

Von den gesammelten Beispielen haben wir 29 verschiedene Arten von häufigen Schwächen identifiziert. Diese lassen sich in acht breitere Kategorien gruppieren. Die häufigsten Schwächen betrafen Auswertungen, Speicherverwaltung und wie Funktionen erstellt wurden.

• Auswertungsprobleme: Probleme treten auf, wenn Vergleiche oder Logik im Code falsch sind.
• Speicherprobleme: Diese treten auf, wenn mit dem Speicher schlecht umgegangen wird, zum Beispiel wenn Speicher verwendet wird, der nicht richtig zugewiesen wurde.
• Funktionsprobleme: Fehler bei der Implementierung oder Nutzung von Funktionen können zu Fehlern führen.

#Schwachstellenzuordnung zu realen Problemen

Es ist wichtig zu wissen, wie die Schwächen in diesen Codebeispielen mit realen Sicherheitsanfälligkeiten zusammenhängen. Wir haben eine Datenbank mit bekannten Schwachstellen betrachtet und die gefundenen Schwächen mit realen Vorfällen verknüpft. So konnten wir sehen, wie diese Programmierprobleme zu tatsächlichen Sicherheitsbedrohungen führen könnten.

Zum Beispiel könnte ein erheblicher Prozentsatz der in unserer Analyse gefundenen Schwachstellen zu Denial-of-Service-Angriffen führen, bei denen legitime Nutzer keinen Zugang zu einem Dienst haben, weil bösartige Angriffe ihn überlasten.

#Die Rolle der Common Weakness Enumeration (CWE)

Um die gefundenen Schwächen zu klassifizieren, haben wir das Common Weakness Enumeration (CWE)-System verwendet. Dieses System listet häufige Software-Schwächen auf und erleichtert Entwicklern das Verständnis potenzieller Probleme in ihrem Code. Durch die Anwendung dieses Systems konnten wir identifizieren, welche Schwächen in den IoT-Codebeispielen, die wir untersucht haben, häufig vorkamen.

#Der Anstieg von IoT-Geräten

Die Anzahl der IoT-Geräte wächst rasant. Ende 2020 gab es über 11 Milliarden verbundene Geräte, und diese Zahl wird bis 2025 voraussichtlich auf 27 Milliarden ansteigen. Mit der zunehmenden Vernetzung wird die Gewährleistung der Sicherheit immer wichtiger.

Der Anstieg der IoT-Geräte erhöht auch deren Exponierung gegenüber Sicherheitsbedrohungen. Viele Geräte sind jetzt Teil des täglichen Lebens, von Smart-TVs bis hin zu Heimüberwachungssystemen. Diese Konnektivität kann sie zu attraktiven Zielen für Cyberkriminelle machen.

#Analyse von Code-Schwachstellen

Durch unsere Studie wollten wir herausfinden, wie sich diese Schwachstellen im Laufe der Zeit entwickeln. Indem wir Code, der über mehrere Jahre gepostet wurde, untersucht haben, konnten wir sehen, welche Arten von Schwächen häufiger auftraten.

#Entwicklung der Schwachstellen

Aus unserer Analyse haben wir einen Rückgang der schwachen Codeschnipsel von 2014 bis 2017 festgestellt. Seitdem gab es einen Anstieg, insbesondere bei Schwächen im Zusammenhang mit Auswertung, Initialisierung und Speicher. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Entwickler, während sich die IoT-Technologie weiterentwickelt, diesen Arten von Schwächen mehr Aufmerksamkeit schenken müssen.

#Beiträge verschiedener Plattformen

Unsere Forschung hat hervorgehoben, wie verschiedene Plattformen zur allgemeinen Codequalität beitragen. Zum Beispiel hatte die Arduino-Plattform eine höhere Anzahl schwacher Codeschnipsel als die anderen. Das liegt wahrscheinlich daran, dass die Plattform auf IoT-Coding fokussiert ist und eine grosse Anzahl von Hobbyentwicklern anspricht, die unterschiedliche Erfahrungslevel haben.

#Auswirkungen der Schwächen

Die in den Codeschnipseln identifizierten Schwächen können erhebliche Auswirkungen in der realen Welt haben. Beispielsweise korrelieren Schwachstellen in der Speicherverwaltung oft mit ernsthaften Bedrohungen, die zu Situationen führen können, in denen vertrauliche Daten offengelegt oder Dienste unterbrochen werden.

#Beispiele für Schwachstellen in der realen Welt

Die Probleme, die wir in den Codebeispielen gefunden haben, waren nicht nur theoretischer Natur. Viele der Schwächen stimmten mit zuvor identifizierten Schwachstellen in bestehender Technologie überein, was auf einen dringenden Bedarf nach besseren Programmierpraktiken unter IoT-Entwicklern hinweist.

#Beste Praktiken für IoT-Entwickler

Angesichts der Ergebnisse unserer Studie empfehlen wir mehrere bewährte Praktiken für IoT-Entwickler:

• Bewusstsein für häufige Schwächen: Entwickler sollten sich mit den häufigen Schwächen in Codebeispielen vertraut machen und verstehen, wie sie ihre Projekte beeinflussen können.
• Code überprüfen und bewerten: Eine sorgfältige Überprüfung von Code, der von Online-Plattformen kopiert wurde, ist notwendig, um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie problematisch werden.
• Sicherheit betonen: Der Fokus auf Sicherheit während des Entwicklungsprozesses, anstatt es als Nachgedanken zu behandeln, kann Sicherheitsanfälligkeiten erheblich reduzieren.

#Die Zukunft der IoT-Sicherheit

Mit der fortschreitenden Veränderung der IoT-Landschaft wird die Bedeutung sicherer Programmierpraktiken nur zunehmen. Entwickler, Educatoren und Forscher spielen alle eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung, dass die Sicherheit von IoT-Geräten mit dem schnellen Wachstum der Technologie Schritt hält.

#Rolle von Educatoren und Forschern

Educatoren sollten darauf abzielen, Schulungen anzubieten, die auf eine ordnungsgemässe Speicherverwaltung und effektive Funktionsimplementierung Wert legen. Die Forschung zu den spezifischen Schwachstellen, die weiterhin in IoT-Code auftreten, wird ebenfalls entscheidend sein, um potenziellen Bedrohungen zuvorzukommen.

#Zusammenfassung der Erkenntnisse

Zusammenfassend zeigt unsere Studie die weitreichenden Schwachstellen, die in IoT-bezogenen Codebeispielen, die online geteilt werden, vorhanden sind. Die Häufigkeit von Schwächen in Bezug auf Funktionen, Auswertungen und Speicherverwaltung verdeutlicht die Notwendigkeit eines grösseren Bewusstseins unter IoT-Entwicklern. Indem Entwickler die Auswirkungen dieser Schwächen verstehen und bewährte Praktiken umsetzen, können sie zu einer stärkeren Sicherheit im wachsenden IoT-Ökosystem beitragen.

Der Anstieg der Schwachstellen im Laufe der Zeit, insbesondere auf Plattformen wie Arduino, unterstreicht den kritischen Bedarf an kontinuierlichem Fokus auf Sicherheit, während sich die IoT-Landschaft weiterentwickelt. Durch proaktive Massnahmen können alle Beteiligten zusammenarbeiten, um die Risiken unsicheren Codebeispiele zu mindern und letztendlich ein sichereres und robusteres IoT-Erlebnis für alle Nutzer zu gewährleisten.