セキュリティテストは、ソフトウェア開発における単なるチェック項目のひとつではなく、アプリケーションの信頼性や企業の財務的な繁栄と評判を左右する開発プロセスの基本的な側面です。
セキュリティテストとは、ソフトウェアが潜在的な攻撃に耐え、データを安全に保つことを保証するものと考えられます。サイバー脅威が高度化するにつれ、セキュリティテストに対する包括的なアプローチを採用することは、極めて重要です。悪意のないセキュリティ上の欠陥であっても、壊滅的な連鎖反応を引き起こす可能性があります。CrowdStrike (クラウドストライク) という企業をご存知でしょうか？ そう、あの54億ドルの事件です。
冷蔵庫がスマートウォッチに接続されているような世界では、セキュリティテストはこれまで以上に重要になっています。IBMの「Cost of a Data Breach (データ侵害のコスト)」レポートによると、2024年の世界平均のデータ侵害コストは488万米ドルで、前年比10%増となり、過去最高額を記録しています。
また、コードの欠陥を見つけることだけが問題なのではなく、アプリケーションやそれに関連するものに対する巧妙化する攻撃に対してソフトウェアを強化することが重要です。
開発プロセスの早期に複数のセキュリティテスト方法を組み込む（またはテストを左にシフトする - これについては後ほど詳しく説明します）ことで、問題への対応だけでなく、ソフトウェアに耐性を備えることを積極的に行うことができます。
ソフトウェア開発におけるセキュリティテストの理解
セキュリティテストとは？
セキュリティテストは、実世界の脅威によるストレスにソフトウェアが耐えられることを確認するために、安全かつ厳格な負荷テストを行うようなものです。攻撃者が脆弱性を悪用する前に、アプリケーションの防御を評価して脆弱性を特定します。主な目的は、ソフトウェアがユーザーデータと企業データを保護し、機能を維持し、効果的に侵害を阻止できることを確認することです。
セキュリティテストの主な目的には、脆弱性の発見、潜在的なリスクの評価、そして、お客様の事業分野に応じて、アプリケーションがセキュリティ基準を満たしているかどうかの検証などが含まれます。何よりも重要なのは、深刻な問題となる前に脆弱性を特定し、対処できるように、なるべく早い段階で脆弱性を特定することです。
なぜ重要なのか？
セキュリティテストはソフトウェア開発において不可欠です。なぜなら、以下のような効果があるからです。
- 機密データを保護し、ユーザーの個人情報や財務情報などの機密情報を不正アクセスから保護する
- ソフトウェアや組織の評判を傷つける可能性のあるセキュリティ脆弱性を防止することで、ユーザーの信頼と信用を維持する
- 開発者が法的および業界特有の規制や基準を遵守できるよう支援することで、法令を遵守します。これらの規制や基準では、ユーザーデータを保護するための厳格なセキュリティ対策が求められることがよくあります（例えば、医療業界におけるソフトウェアテストなど）。
- サイバー攻撃、身代金要求、データ侵害などのセキュリティリスクを特定し、緩和することで、金銭的損失を防止します。また、関連する訴訟費用も削減できます。
- システムの可用性を損なう攻撃を防止することで、システムの完全性と可用性を確保し、製品が正しく機能し、ユーザーがアクセスできる状態を維持します。
リスクと脆弱性の特定
セキュリティの問題を修正する前に、その問題がどこにあるかを把握する必要があります。開発プロセスの初期段階でリスクを特定することで、チームは最も重大なリスクに焦点を当て、より積極的な対応を取ることができます。
ソフトウェアには、潜在的な落とし穴が数多く存在します。SQLインジェクション、クロスサイトスクリプティング（XSS）、認証メカニズムの欠陥など、その例を挙げればきりがありません。これらの脆弱性は、適切に対処しなければ重大なセキュリティ侵害につながる可能性があります。何を調べるべきかを知ることは、セキュリティ対策の優先順位付けに役立ち、最も重要な問題に焦点を絞ることができます。
開発者は、静的および動的分析、手動テスト、自動スキャナーなど、さまざまな方法で脆弱性を発見します。静的解析ではソースコードの欠陥を調べ、動的解析ではソフトウェアをリアルタイムでテストします。これらの方法を組み合わせることで、潜在的な脆弱性をすべて特定し、対処することができます。
ソフトウェアリスク管理を効果的に行う方法
リスク管理は、潜在的な脅威からソフトウェアを保護し、その機能性と安全性を維持することを目的としています。これには、定期的な評価、継続的な監視、トレーニング、必要に応じたリスク管理戦略の更新が含まれます。
リスク軽減に多角的なアプローチを採ることで、お客様のアプリケーション（ひいてはビジネス）を最大限にカバーすることができます。このセクションでは、3つのアプローチについて簡単に説明します。
コードレビューと監査
コードレビューと監査では、チームメンバーがお互いのコードを細かく精査し、バグ、セキュリティ脆弱性、コーディング標準の準拠を特定します。 これらのレビューはコードの品質とチームの知識を向上させますが、時間がかかります。 外部の専門家や専門チームによる監査では、コードベースを深く掘り下げてより包括的な評価を行い、セキュリティ標準や規制の準拠を確実にします。
侵入テスト
もう一つの重要な手法は、倫理的なハッカーが現実の攻撃をシミュレーションしてセキュリティの脆弱性を明らかにするペネトレーションテスト（ペンテスト）です。このアプローチは潜在的な脆弱性に関する貴重な洞察を提供しますが、熟練した専門家を必要とし、コストもかかります。
自動ソフトウェアテストツール
上記の手法を補完するのが、既知の問題を継続的にコードベースをスキャンする自動ソフトウェアテストツールです。これらのツールは高速で拡張性があり、CI/CD (継続的インテグレーション/継続的デリバリー) パイプラインにうまく統合できますが、偽陽性が出たり、特定の脆弱性を検出できないことがあります。
自動テストツールを使用するメリット
自動テストツールのセットアップや学習には時間がかかりますが、いったん稼働してしまえば開発者の時間を奪うことはありません。 自動テストツールは継続的に動作し、信頼性の高い再現可能なテストを実行します。 一方、コードレビューのような手動の手法では、日によって、あるいは担当者によって異なる結果が出る可能性があります。 さらに、自動ソフトウェアテストツールは想像を絶するほど高速です。 多数のケースを同時にチェックし、一元化された基準に従って再設定することができます。
例えば、新しい SQL インジェクション手法が発見された場合、自動化ツールは迅速に適応してそれを検出することができます。手動のコードレビューのみで作業を行っていた場合、すべてのレビュー担当者に新しい脅威に関するトレーニングを行う必要があり、実施には数か月を要するでしょう。これはサイバーセキュリティの世界ではあまりにも遅すぎます。
自動化ツールを使用すれば、設定を調整するだけで、ツールがすぐに新しい情報を取り込みます。これにより、手動でのレビューが不要となり、ツールが継続的にタスクを実行するため、一貫した品質と効率性が確保されます。この先を見越したアプローチにより、確立された基準へのコード準拠を効率的かつ効果的に維持することができます。
エラー処理、フェールセーフ、文書化
エラー処理が重要な理由
エラーは製品開発において避けられないものです。しかし、エラーの対応次第で、ダウンタイムが数分で済むか数日かかるか、あるいは損害額が数百ドルで済むか数百万ドルになるかが決まります。したがって、適切なエラー処理の実践がソフトウェアのセキュリティを維持するために不可欠であることは当然です。エラーを適切に管理することで、予期せぬ問題がデータの整合性やシステムの機能性を損なわないようにし、ミスを適切に記録し、すべての利害関係者に対して管理計画を明確にすることができます。
フェールセーフ
フェールセーフとは、エラーを管理し、システムを円滑に稼働させるための仕組みです。例外処理、エラーログ、モニタリングなどの技術は、問題が拡大する前に検出して対処するために不可欠です。
文書化
ドキュメントはソフトウェア開発の重要な要素のひとつです（不正なドキュメントとドキュメントがまったくないこと、どちらが悪いでしょうか？コメント欄で教えてください！）。これはソフトウェアテストの分野でも変わりません。ソフトウェアテストのドキュメントには、一般的に以下の主要な項目が含まれます。
- ソフトウェアテストケースの計画と全体的なテスト戦略のドキュメント
- テストケースとスクリプト自体のドキュメント、それらの作成方法と再現方法（手動または自動テストソフトウェアを使用して）
- テスト結果の記録（ヒント：そのソリューションもご用意しています）
ソフトウェアセキュリティにおけるシフトレフトのアプローチ
シフトレフト(Shift-Left)のアプローチとは、開発プロセスの早期にセキュリティテストを統合することです。
開発の初期段階からセキュリティに取り組むことで、開発者は脆弱性をより早く特定し、解決することができ、ソフトウェアの全体的な品質とセキュリティを向上させることができます。この積極的なアプローチにより、セキュリティが開発ライフサイクルに不可欠なものとなります。
シフトレフト戦略を実施するには、早期にセキュリティの専門家を関与させ、セキュリティテストをCI/CDパイプラインに統合し、継続的にセキュリティリスクを評価して対処します。一部の開発チームは、テスト駆動開発（TDD）を採用し、コードを書く前にテストを書くところまで行っています。
代替アプローチ：セキュリティ・バイ・デザイン
セキュリティを最初から組み込むという設計は、理論的には単純明快です。 簡単そうに聞こえますが、開発は常にこのような方法で行われてきたわけではありません。 従来は、開発者は要件のリストに基づいてコードを作成し、後からセキュリティ対策を追加していました。
セキュリティを最初から組み込む設計では、開発作業を開始する前に、セキュリティを要件の初期リストに含めます。 たとえば、顧客データを扱うシステムを開発している場合、すぐに以下のようなセキュリティ対策を組み込むべきです。
- データ漏洩の防止
- データへのアクセスを認証されたユーザーに制限
- データの暗号化
しかし、それほど単純なことなら、なぜすべての開発者がそれを実行しないのでしょうか？
開発者は高度なスキルを持ち、十分な能力を備えていますが、多くの場合、膨大な作業量と厳しい納期に直面しており、より広範なセキュリティへの影響を考慮する余裕がありません。
セキュリティ要件は技術的な要件よりも複雑で抽象的な場合があり、システムがより大きなネットワーク内でどのように機能するか、また潜在的な脆弱性について、より幅広い視点が求められます。
このような場合に役立つのが自動化ツールです。 これらのツールは、潜在的なセキュリティ問題について即座にフィードバックを提供し、特に注意が必要なコード行を特定することで、プロセスを簡素化することができます。 開発者に全体像を提示するのではなく、これらのツールはセキュリティ要件を管理可能な部分に分割し、開発者の作業量を増やすことなく、開発者が理解し効果的に対処できるように支援します。
まとめ：ソフトウェアセキュリティの重要性
開発者は安全なソフトウェアの作成に努めていますが、その複雑性とエラーの可能性により、常に苦闘を強いられています。セキュリティ侵害は、データ漏洩やシステムの脆弱性など、重大な結果を招く可能性があり、世論の批判や法的影響につながることもあります。軽微なシステムクラッシュは再起動や修復で対応できますが、セキュリティ問題はより深刻で広範囲に影響を及ぼすことが少なくありません。
セキュリティテストは技術的な必要性というだけでなく、ソフトウェアの信頼性と安全性を確保するために不可欠です。セキュリティテストに包括的なアプローチを取り、開発プロセスの初期段階で統合することにより、より強靭なアプリケーションを構築し、壊滅的な被害をもたらす可能性のある脅威から保護することができます。
