ソフトウェアセキュリティにおけるSBOMの重要な役割
SBOMがソフトウェアを隠れた脆弱性からどう守るか学ぼう。
Can Ozkan, Xinhai Zou, Dave Singelee
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目次
今の時代、ソフトウェアはどこにでもあるよね。スマホのアプリから電力網を管理するシステムまで、ソフトウェアは私たちの日常生活に欠かせない存在だ。でも、その依存がリスクを伴うこともある。ソフトウェアの脆弱性は重大なセキュリティ問題を引き起こすことがあるんだ。そこで出てくるのがソフトウェア部品表(SBOM)。SBOMを料理のレシピのリストみたいなもんだと考えてみてよ。どんな材料(またはソフトウェアコンポーネント)が一品(またはソフトウェア製品)に入ってるかを詳しく示してるんだ。
もしこれが退屈だと思うなら、ちょっとスパイスを加えよう。お気に入りのケーキをかじったら、賞味期限切れの材料で作られてたらどうする?うわっ!これはソフトウェアに関しては避けたいサプライズだよね。
SBOMって何?
SBOMの基本は、ソフトウェアを構成するすべてのパーツのリストなんだ。ライブラリや依存関係、他のコンポーネントを含んでいて、まるでスナックの成分表示みたいに。これによって、組織は使っているソフトウェアが安全でライセンス要件に準拠しているかを確認できるんだ。隠れた危険な材料から守る盾みたいなもんだね。
SBOMの重要性の高まり
サードパーティのソフトウェアへの依存が増える中で、SBOMの作成と採用が進んできた。政府やいろんな組織は、サイバー攻撃に関連するリスクを軽減するためにソフトウェアコンポーネントを追跡する必要があるって気づいたんだ。たとえば、SolarWindsの攻撃は目覚ましだった。業界のみんながソフトウェア透明性について真剣に考えないといけないことを実感したんだよ。
SBOMの仕組み
じゃあ、どうやってこれを実現してるのかって?SBOMはアプリケーション内のすべてのソフトウェアコンポーネントの詳細なインベントリを提供するんだ。まるで組織がソフトウェアの依存関係や脆弱性を監視・管理するための詳細な地図みたいなもの。
法的な話
アメリカでは、政府がソフトウェアのサプライヤーに対して、連邦機関に販売するソフトウェアにはSBOMを提供するように義務付けてるんだ。これはソフトウェアセキュリティ向上のための広範な取り組みの一環で、笑い事じゃないよ。大統領令は次のソフトウェア侵害の悲惨な結果を防ぐための安全策を講じようとしているんだ。
ソフトウェア開発ライフサイクル(SDLC)
ここで、ソフトウェア開発ライフサイクル(SDLC)を理解することが大事だね。これはソフトウェアを一から完成させるプロセスを指してるんだ。
- 要件定義: ソフトウェアが何をすべきかを集める。夕食に何を食べたいか聞くようなもんだね。
- 設計: アーキテクチャやコンポーネントの決定。メニューを計画するのと同じような感じ。
- 実装: コーディングが行われるところ。料理を作るのと似てるよ。
- テスト: ソフトウェアが意図した通りに動くか検証する。料理を味見するみたいなもんだ。
- 展開: ソフトウェアをユーザーにリリースする。料理を出すのと同じだね。
- メンテナンス: 時間が経つにつれて問題を修正したり更新したりする。夕食後の片付けみたいなもん。
SBOMとSDLCの関係
SBOMはSDLCと密接に関連してるんだ。ソフトウェア開発プロセスの各段階で、SBOMはすべてのコンポーネントを追跡してセキュリティやライセンス要件を満たしているか確認するのに役立つ。これによって、SBOMはソフトウェアの整合性を維持するための重要な要素になるんだ。
ディナーパーティーを想像してみて。料理の材料をすべて追跡して、どれも賞味期限切れじゃないことを確認するみたいな。もし一つの材料がちょっと怪しかったら、すぐに新鮮なものに代えて出すことができて、ゲストは安全で幸せになれるよ。
SBOMの潜在的なセキュリティ問題
SBOMを持つことは重要だけど、完璧じゃないんだ。悪意のある人たちがSBOMを操作する方法もあって、それが整合性を損なうことがある。たとえば、攻撃者はソフトウェアコンポーネントや依存関係を改ざんして、脆弱性を見逃させることができるんだ。
攻撃シナリオ
SBOMライフサイクルの間に起こりうる主な攻撃シナリオは3つあるよ:
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SBOM生成中: 攻撃者がソフトウェアコードにアクセスを得ると、SBOM生成プロセスを誤導できる。料理の中に賞味期限切れの材料を隠すようなもんだね。
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SBOM配布中: 攻撃者がサプライヤーと消費者の間の通信を改ざんできる場合、消費者に誤ったSBOMを偽装することができる。偽の食品ラベルは避けたいよね?
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SBOM保管中: 攻撃者が保管されたSBOMにアクセスできると、情報を変更して消費者にとって信頼性がなくなる。ちょうどスーパーで良いブランドのリンゴを腐ったものに取り換えるようなもんだ。
SBOMの整合性の重要性
これらのリスクを軽減するために、組織はSBOMの整合性を維持しなきゃならない。これは、データが正確で改ざんされていないことを確認するための堅牢な検証メカニズムを持つことを意味してる。食品検査官がキッチンをチェックして、安全に食べられるか確認するみたいなもんだね。それがソフトウェアにおける整合性管理だよ。
現在のSBOM利用と生成の実践
現在、SBOMの利用と生成に使われる多くのツールは、整合性検証を効果的に扱うための準備ができていないんだ。ほとんどのツールは脆弱性を特定するためにバージョン番号に依存していて、ハッシュ値のような重要な要素を見落としてるから、セキュリティに大きな穴が開いてるんだ。
調査結果
さまざまなSBOM消費ツールを分析した結果、依存関係を検証するための暗号制御を持っているものはなかった。つまり、誰かが数値を改ざんしても、ツールはそれに気づかないってこと。まるで店がリンゴの見た目はチェックするけど、新鮮さはテストしないようなものだね。
提案する解決策
これらのセキュリティ問題に対処するために、以下の三つのパートで構成された解決策を提案するよ:
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安全な配布: SBOMが安全に送信されるようにする。まるで信頼できる配達サービスを使って食料品を運ぶみたいに。
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安全な保管: SBOMを不正アクセスから保護する。まるでパントリーを鍵で閉めて不審者を避けるような感じ。
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分散型ハッシュストレージ: SBOMを検証・確認するためのシステムを確立する。新鮮な材料の確認をするための信頼できるソースを持つのと同じだよ。
SBOMを実際のソフトウェアにリンクさせる
SBOMを実際のソフトウェアに結びつけるのは難しいこともあるよ。現在、SBOMはハッシュ値の代わりにバージョン名を使ってることが多くて、両者の関係が弱くなっている。目指すべきは、ソフトウェアコンポーネントのハッシュを計算して、それをSBOMのエントリーに直接結びつけることだね。
もし購入した製品のバーコードをスキャンすることで、その品質を確認できるとしたらどうだろう。それがSBOMの整合性で目指していることなんだ!
SBOMの未来とセキュリティ
SBOMとそれが表すソフトウェアをリンクさせるための堅牢なシステムを構築するには、革新的な解決策が必要だね。既存の技術、例えば証明書の透明性やブロックチェーンからインスピレーションを受けて、ソフトウェアのハッシュを管理するための分散型システムを作り出せるかもしれない。
分散型システム
アイデアはシンプルだけど強力だ:誰でも検証できるソフトウェアのハッシュの公開リポジトリを作る。これにより責任が強化され、組織は自分たちのソフトウェアコンポーネントを信頼できるようになる。すべての料理がいつ、誰が作ったか、何が入っているか、安全かを確認できる公開記録があるようなもんだよ。
ブロックチェーンと証明書の透明性
ブロックチェーンを利用することで、ソフトウェアの所有権の分散型で不変の記録を確立できる。開発者が自分のソフトウェアの整合性を確認できるようにするために。まるでオーガニック食品の起源を追跡できるような、このプロセスはソフトウェアに透明性とセキュリティを提供するんだ。
結論
広大なソフトウェアの世界では、ソフトウェアコンポーネントやその依存関係をしっかり理解することがサイバーセキュリティを維持するために重要なんだ。SBOMはソフトウェアが安全でライセンス要件に準拠していることを保証する上で大きな役割を果たすことができる。
でも、組織はSBOMを潜在的な改ざんから守り、データを正確で信頼できるものに保つために余計な手段を講じなきゃならない。堅牢な検証メカニズムを実装し、ソフトウェアハッシュを管理するための分散型システムを作ることで、サプライチェーンセキュリティを大幅に向上させることができる。
最終的に、整然としたキッチンが素晴らしい料理を生むように、しっかりと管理されたSBOMが安全で確実なソフトウェアにつながるんだ。そして、誰だって予期しないサプライズに悩まされずにテクノロジーを楽しみたいと思うよね?
オリジナルソース
タイトル: Supply Chain Insecurity: The Lack of Integrity Protection in SBOM Solutions
概要: The SolarWinds attack that exploited weaknesses in the software update mechanism highlights the critical need for organizations to have better visibility into their software dependencies and potential vulnerabilities associated with them, and the Software Bill of Materials (SBOM) is paramount in ensuring software supply chain security. Under the Executive Order issued by President Biden, the adoption of the SBOM has become obligatory within the United States. The executive order mandates that an SBOM should be provided for all software purchased by federal agencies. The main applications of SBOMs are vulnerability management and license management. This work presents an in-depth and systematic investigation into the integrity of SBOMs. We explore different attack vectors that can be exploited to manipulate SBOM data, including flaws in the SBOM generation and consumption phases in the SBOM life cycle. We thoroughly investigated four SBOM consumption tools and the generation process of SBOMs for seven prominent programming languages. Our systematic investigation reveals that the tools used for consumption lack integrity control mechanisms for dependencies. Similarly, the generation process is susceptible to integrity attacks as well, by manipulating dependency version numbers in package managers and additional files, resulting in incorrect SBOM data. This could lead to incorrect views on software dependencies and vulnerabilities being overlooked during SBOM consumption. To mitigate these issues, we propose a solution incorporating the decentralized storage of hash values of software libraries.
著者: Can Ozkan, Xinhai Zou, Dave Singelee
最終更新: 2024-12-09 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2412.05138
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2412.05138
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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