ما هي الثغرة الأمنية في البرمجيات؟
ثغرة البرنامج هي عيب في البرنامج قد يسمح للمهاجم بالتحكم في النظام،ويمكن أن تنتج عيوب تتسبب في ظهور ثغرات أمنية في البرنامج عن عيوب في طريقة تصميمه أو مشكلات في الكود المصدري له، أو سوء إدارة البيانات أو إعدادات التحكم في الوصول داخل التطبيق أو أي نوع آخر من المشكلات التي من المحتمل أن يستغلها المهاجمون المخترقون أو البرامج الضارة malware.
ما الذي يمكن أن يفعله المهاجم مع وجود ثغرة أمنية في البرنامج؟
يمكن للمهاجم استغلال أي ثغرة أمنية في البرنامج لسرقة البيانات الحساسة أو ربط النظام بشبكة من الروبوتات الخبيثة، أو تثبيت باب خلفي Backdoor، أو زرع أنواع خطيرة من البرامج الضارة. بالإضافة إلى ذلك، فبعد اختراق مضيف أو كمبيوتر أو خادم على الشبكة لأي شركة، يمكن للمهاجم استخدام هذا المضيف لاقتحام مضيفين آخرين على نفس الشبكة.
تختلف عمليات الاستغلال التي يمكن للمهاجم تنفيذها حسب نوع الثغرة الأمنية. حيث لا تسمح جميع نقاط الضعف أو الثغرات للمهاجمين بالتسبب في نفس أنواع الضرر، ولا تخلق جميع نقاط الضعف مخاطر شديدة بنفس القدر.
ومع ذلك، فإن جميع الثغرات الأمنية تشكل مستوى معين من المخاطر على التطبيقات التي تصل لها، بالإضافة إلى خطورتها على البيئات التي تستضيف تلك التطبيقات أبضا وأي موارد تتكامل معها.
كيف يتم استغلال نقاط الضعف والثغرات الأمنية ؟
للاستفادة من الثغرة الأمنية، يجب على المهاجم اكتشاف أحد الثغرة الأمنية أولاً. ويمكن للمهاجمين القيام بذلك بعدة طرق. وكمثال، أحد الأساليب الشائعة للعثور على الثغرات الأمنية هو تشغيل برنامج فحص المنافذ، والتي يمكنها جمع معلومات حول الخدمات التي يتم تشغيلها على الخادم أو الكمبيوتر، وحتى نظام التشغيل المحدد المثبت. ومن خلال هذه المعلومات، يمكن للمهاجم تحديد ما إذا كانت الخدمات أو نظام التشغيل عرضة لأي ثغرات أمنية معروفة.
وبعد ذلك يجب على المهاجم ابتكار طريقة لاستغلال تلك الثغرة الأمنية. وتختلف أساليب الاستغلال بشكل كبير، ولكنها قد تتضمن تقنيات مثل حقن تعليمات برمجية ضارة في أحد التطبيقات أو تجاوز عناصر التحكم في الوصول. ويمكن استغلال بعض الثغرات الأمنية عن بعد، مما يعني أنه يمكن للمهاجمين الاستفادة من الضعف الأمني عبر الشبكة. ويتطلب البعض الآخر الوصول الفعلي المباشر إلى البنية التحتية التي تستضيف البرامج الضعيفة.
إذا نجح الاستغلال فسوف يكتسب المهاجم القدرة على تنفيذ إجراءات ضارة داخل التطبيق المخترق أو النظام المضيف الخاص به. اعتمادًا على طبيعة الثغرة الأمنية، يمكن أن تتضمن هذه الإجراءات مثلا استخراج البيانات الحساسة أو تشغيل أوامر ضارة أو زرع برامج ضارة أو تعطيل الخدمات المهمة من أجل التسبب في مشاكل للشركة.
ما الذي يسبب نقاط الضعف أو الثغرات الأمنية في البرامج؟
وكما ذكرنا هناك العديد من الأسباب المحتملة لثغرة الأمنية في أي برنامج. وبالتالي تكون بعض التطبيقات معرضة للخطر بسبب عيوب التصميم العامة، مثل البنية التي تتضمن نقل البيانات الحساسة عبر شبكات غير آمنة. وفي حالات أخرى، تنتج الثغرات الأمنية عن أخطاء ترميزية محددة تؤدي إلى ظهور ثغرات أمنية مثل ما يلي:
- تجاوز سعة المخزن المؤقت: يسمح هذا لأي مخرب بوضع بيانات ضارة في حقول الإدخال. بعدها يمكن للمهاجم الاستفادة من ذلك عن طريق تنفيذ أوامر ضارة في عن طريق حقل البيانات، والتي يتم تنفيذها فيما بعد.
- حقن SQL injection: قد يسمح هذا النوع للمهاجم بإدخال أوامر ضارة في قاعدة بيانات أي تطبيق أو موقع ويب. ويمكن للمهاجم القيام بذلك عن طريق إدخال أوامر لغة الاستعلام المنظمة المصممة خصيصًا لهذا الغرض، إما في حقول البيانات في نماذج الويب أو في عنوان URL لموقع الويب. فإذا نجح الهجوم فسيتمكن من استرداد البيانات من قاعدة البيانات أو معالجتها بأي شكل يحلو له.
- مكتبات الطرف الثالث: يستخدم العديد من المبرمجين مكتبات الأكواد البرمجية التابعة لجهات خارجية بدلاً من محاولة كتابة جميع الأكواد من البداية. وهذا يكون موفرًا حقيقيًا للوقت لهم، وهو خطير أيضًا إذا كانت المكتبات بها أي ثغرات أمنية. ولهذا فقبل استخدام أي من هذه المكتبات، يحتاج المطورون إلى التحقق من عدم وجود ثغرات أمنية بها.
- واجهات برمجة التطبيقات: يمكن لواجهة برمجة التطبيقات (API)، التي تسمح للبرامج بالتواصل مع بعضها البعض، وهذا يؤدي أيضًا إلى ظهور ثغرات أمنية في البرامج. وإن لم يتم إعداد واجهات برمجة التطبيقات (API) بسياسات أمنية صارمة، فقد يسمح هذا لأي مهاجم بالدخول إلى النظام.
يعد الالتزام بأفضل الممارسات عند تصميم التطبيقات وكتابة التعليمات البرمجية من الأساليب الفعالة لتقليل مخاطر الثغرات الأمنية. ويمكن لأدوات مثل الماسحات الضوئية تحليل تكوين البرامج وأن تساعد على تحديد بعض العيوب التي تؤدي إلى ظهور نقاط الضعف. علاوة على ذلك، فإن ممارسات مثل أمان Shift-Left قد تساعد المطورين على تحديد الثغرات وأولويات الأمان في وقت مبكر، البرامج SDLC مفيدة لتقليل مخاطر الثغرات الأمنية في التعليمات البرمجية لمصدر أكواد البرامج.
ومع ذلك، ونظرًا لتعقيدات معظم التطبيقات، فمن المستحيل تقريبًا ضمان عدم وجود المشكلات التي تسبب الثغرات الأمنية داخلها. لذلك فلا ينبغي عليك أبدًا أن تفترض أن التطبيق خالي من الثغرات الأمنية. ويجب عليك اتخاذ الخطوات اللازمة لاكتشاف الثغرات الأمنية والاستجابة لها، بغض النظر عن مدى ثقتك في أي برنامجك قد تم تطويره بشكل آمن.
نقاط الضعف في البرمجيات والبرمجيات مفتوحة المصدر
يمكن أن تؤثر الثغرات الأمنية على كل من البرامج الاحتكارية وهي أي برامج لا يتوفر رموز وأكواد مصدرها إلا للشركة التي تقوم بتطويرها فقط، أما البرمجيات مفتوحة المصدر فهي التي يتوفر رموز مصدرها للجمهور بشكل عام.
وقد تكون نقاط الضعف أو الثغرات التي تؤثر على البرامج مفتوحة المصدر تشكل خطرًا إضافيًا في بعض الأحيان. ونظرًا لأنه يمكن لأي شخص عرض التعليمات البرمجية مفتوحة المصدر فمن السهل في بعض الحالات على المهاجمين تحديد العيوب الموجودة في المصادر المفتوحة التي يمكنهم استغلالها. وقد لا تخضع البرمجيات الاحتكارية لمثل هذا الخطر، لأنه في معظم الحالات لا يتمكن المهاجمون من استعراض الكود المصدري ولكن يمكنهم معرفة تقنيات أخرى في محاولة لاكتشاف الثغرات.
السبب الرئيسي الآخر هو أنه نظرًا لإمكانية إعادة استخدام البرامج مفتوحة المصدر بحرية، فقد تعتمد الشركات على المصادر المفتوحة. ويمكنهم نشر تطبيقات مفتوحة المصدر بالجملة، ونسخ أجزاء من قاعدة تعليمات تلك البرمجية مفتوحة المصدر في تطبيقاتهم الخاصة أو تضمين مكتبات مفتوحة المصدر كتبعيات لتطبيقاتهم. وعندما يفعلون ذلك فإنهم يخلقون خطرًا يتمثل في أن نقاط الضعف التي تؤثر على التطبيقات مفتوحة المصدر والتي يمكن أن تؤثر على أعمالهم.
هذا لا يعني أنه لا ينبغي عليك استخدام البرامج مفتوحة المصدر التي تقدم مجموعة متنوعة من المزايا. ولكن هذا يعني أنه من المهم معرفة الأكواد مفتوح المصدر التي سوف تعتمد عليها في عملك وما إذا كانت هناك أي ثغرات أمنية قد تؤثر عليك.
كيفية التعامل مع الثغرات الأمنية في البرامج والفحص للأمان
أفضل طريقة للتعامل مع ثغرة أمنية في البرنامج هو منع حدوثها من البداية، وهذا يتطلب من مطورو البرامج أن يتعلموا ممارسات التشفير الآمنة، ويجب دمج اختبار الأمان التلقائي في عملية تطوير البرامج بأكملها.
ولكن يجب معرفة أنه من المستحيل ضمان أن الكود الذي يعتمد عليه عملك لا يوجد به نقاط ضعف. ولهذا السبب فمن المهم الاستفادة من فحص الثغرات الأمنية. ففحص الثغرات الأمنية هو عملية تلقائية للكود المصدري للتطبيق والبحثً عن الثغرات المعروفة. فإذا اكتشفت الماسحات أن أحد مكونات التطبيق المعروفة معرضة للخطر، فإنها تنبه المطورين حتى يتمكنوا من إصلاح المشكلة.
لا تكتشف أدوات فحص الثغرات الأمنية دائمًا كل الثغرات الأمنية المحتملة؛ وقد لا يتمكنون من اكتشاف نقاط الضعف التي لم يتم تحديدها أو الكشف عنها علنًا بعد. لكنها مهمة لتحمي من غالبية نقاط الضعف.
بمجرد اكتشاف نقاط الضعف، يجب عليك تقييم مدى خطورة كل منها. اعتمادًا على مقدار الضرر الذي يمكن أن تسببه كل ثغرة أمنية ومدى سهولة استغلالها، قد تكون الثغرة الأمنية أكثر أو أقل خطورة، لذلك يجب عليك تحديد الثغرات التي يجب منحها الأولويات.