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Die Normen DIN EN 61508 und DIN EN 62304 beschreiben Sicherheitsanforderungen für die Entwicklung von Software im medizinischen Umfeld. Diese beinhalten u.a. Vorschriften zur Verifikation und Diagnose (Kapitel C5, DIN EN 61508-7), zur Beurteilung der funktionalen Sicherheit (Kapitel C6, DIN EN 61508-7), zur Implementierung und Verifikation von Software-Einheiten (Kapitel 5.5, DIN EN 62304) und zur Prüfung des Softwaresystems (Kapitel 5.7, DIN EN 62304). Durch die kosteneffektiven Verfahren Threat Modeling und Fuzzing wird diesen Forderungen entsprochen und insbesondere die Identifizierung unveröffentlichter Sicherheitslücken ermöglicht. In einem Forschungsprojekt1 werden Tools für beide Verfahren analysiert und bewertet. Im Projekt werden mit beiden Verfahren sehr erfolgreich bislang nicht identifizierte (unveröffentlichte) Sicherheitslücken in Individual- und Standardsoftware identifiziert und auch behoben. Im Rahmen der Gesundheitstelematik können durch beide Verfahren die Anforderungen zur Softwareentwicklung und -Verifizierung erfüllt und darüber hinaus kann ein weit höheres Sicherheitsniveau erreicht werden.
Die Tool-gestützte Identifizierung von Sicherheitslücken kann in verschiedenen Stadien des Software-Entwicklungsprozesses und -Lebenszyklus durchgeführt werden. Mit Fuzzing und Threat-Modeling stehen beispielsweise zwei Methoden zur Verfügung, welche zum Finden von Sicherheitsproblemen auch in produktiv betriebenen Anwendungen eingesetzt werden können. Beim Threat-Modeling handelt es sich um ein heuristisches Verfahren, das die methodische Entwicklung eines vertrauenswürdigen Systementwurfs unterstützt. Mit der Fuzzing-Methode lässt sich die Robustheit der untersuchten Software sowohl mit willkürlichen als auch mit zielgerichteten Daten überprüfen. Im Beitrag werden die Vorgehensweisen beim Einsatz der beiden Methoden skizziert sowie Hinweise auf entsprechende Tools gegeben.
Fuzzelarbeit: Identifizierung unbekannter Sicherheitslücken und Software-Fehler durch Fuzzing
(2011)
Fuzzing als toolgestützte Identifizierung von Sicherheitslücken wird in der Regel im letzten Stadium der Softwareentwicklung zum Einsatz kommen. Es eignet sich zur Suche nach Sicherheitslücken in jeder Art Software. Die Robustheit der untersuchten Zielsoftware wird beim Fuzzing mit zielgerichteten, unvorhergesehenen Eingabedaten überprüft. Der Fuzzing-Prozess wird im Artikel beschrieben, ebenso die Taxometrie von Fuzzern, die in "dumme" und "intelligente" Fuzzer eingeteilt werden. Die Identifizierung von Sicherheitslücken oder Fehlern in der Zielsoftware erfolgt durch ein umfassendes Monitoring (Debugger, Profiler, Tracker). Die meist große Zahl identifizierter Schwachstellen und Verwundbarkeiten macht eine Bewertung jeder einzelnen erforderlich, weil in der Regel aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht alle behoben werden können. Als wichtige Bewertungsparameter werden genannt: Erkennbarkeit für Dritte, Reproduzierbarkeit, Ausnutzbarkeit, benötigte Zugriffsrechte und generierbarer Schaden. Im Internet werden etwa 300 Tools angeboten. Die Qualität eines Fuzzers lässt sich jedoch nicht pauschal angeben. Die Wirksamkeit und Eignung eines Fuzzers hängen von der Zielsoftware und den individuellen Anforderungen des Testers ab.