DevOps vs. DevSecOps: Die Evolution und Bedeutung der Sicherheit verstehen

Aufgrund der Notwendigkeit, schnell hochwertige Anwendungen zu liefern, hat die DevOps-Kultur an Popularität gewonnen. Es wird erwartet, dass der Markt, der seit 2019 eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 27,6 % verzeichnet, bis 2026 einen Wert von 20 Milliarden US-Dollar überschreiten wird. Durch ständige Prüfungen und Entwicklungen entstehen jedoch Sicherheitslücken innerhalb des Prozesses, und er wird anfällig für Störungen und Kompromittierungen. Dieser Blog behandelt die Grundlagen von DevOps und DevSecOps, die Herausforderungen von DevOps-Umgebungen und die Implementierung von DevSecOps sowie deren Vorteile.

In diesem Blog beschäftigen wir uns mit Folgendem:

• DevOps: Ein kurzer Überblick
• Die Sicherheitslücke bei DevOps
• Was ist DevSecOps und warum ist es wichtig?
• Hauptunterschiede zwischen DevOps und DevSecOps
• Elemente von DevSecOps
• Herausforderungen bei der Implementierung von DevSecOps
• Vorteile der Einführung von DevSecOps
• Die Rolle der PKI bei DevSecOps

DevOps: Ein kurzer Überblick

DevOps, kurz für Development Operations, ist der gemeinschaftliche Prozess, in dem neue Softwareanwendungen erstellt, entwickelt und bereitgestellt werden. Der DevOps-Lebenszyklus umfasst viele flexible Elemente, wobei in jeder Phase unterschiedliche Teams für Entwicklungs- und Überprüfungsschritte zuständig sind. Bei der traditionellen Softwareentwicklung würden Entwicklungsteams Software in einer aufeinanderfolgenden Reihenfolge erstellen, testen und veröffentlichen. Mit immer mehr Philosophien und Praktiken rund um den DevOps-Lebenszyklus hat er sich zu einem kontinuierlichen Prozess des Testens und Patchens entwickelt, der in die Erstellungs- und Release-Phasen sowie bei moderneren Modellen in kontinuierlich optimierte Anwendungen eingebunden ist.

Die Sicherheitslücke bei DevOps

Vor welchen Sicherheitsfragen stehen DevOps-Teams?

• Container-Schwachstellen – Containerumgebungen bieten aufgrund ihrer Isolation von dem Element „Operations“ von DevOps im Vergleich zu herkömmlichen DevOps-Umgebungen einige Sicherheitsvorteile. Allerdings können ihre Basis in der Cloud, mehrere flexible Elemente und unsichere Containerregister immer noch ein gewisses Risiko darstellen.
• Cloud-Sicherheit – Die Nutzung der Cloud für virtuelle Maschinen und Containerumgebungen kann aufgrund der Gefahren aus dem öffentlichen Internet erhebliche Sicherheitsrisiken bergen. Öffentliche APIs und Cloud-Fehlkonfigurationen vergrößern die Bedrohungen für DevOps-Teams, die die Cloud zum Schutz ihrer Container nutzen.
• Geschwindigkeit – Die rechtzeitige Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen ist für Softwareteams von entscheidender Bedeutung. Dies führt jedoch häufig dazu, dass Sicherheitslücken übersehen werden. In DevOps-Umgebungen sind Teams oft gezwungen, die unbewusste Entscheidung zu treffen, ob sie der Sicherheit Vorrang vor Geschwindigkeit und Effizienz geben möchten. 
• Die Qualifikationslücke – Zwischen DevOps-Ingenieuren und Sicherheitsexperten besteht immer noch eine große Qualifikationslücke: 38 % der Befragten einer Gartner-Umfrage berichten von einem Mangel an Kompetenz in Bezug auf DevSecOps und 60 % sehen es als technisch herausfordernd. Während sich DevOps-Ingenieure auf eine schnelle und agile Bereitstellung konzentrieren, wollen die Sicherheitsexperten der DevOps-Teams eine umfassende Software- und Umgebungssicherheit gewährleisten. Diese Lücken zwischen zwei Teams, die eigentlich zusammenarbeiten, können zu Verzögerungen und zusätzlichen Herausforderungen im DevOps-Bereich führen.

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Was ist DevSecOps und warum ist es wichtig?

DevSecOps ist eine Kombination aus Prozessen und Philosophien, die das Thema Sicherheit nahtlos in die DevOps-Pipeline integrieren wollen, und zwar durch regelmäßige Tests, Schwachstellenprüfungen, Audits und Risikomanagement. Bei DevSecOps liegt der Schwerpunkt grundsätzlich auf der Sicherheit, und aufgrund neuer Ansätze und kultureller Veränderungen bei der Integration von Sicherheit in DevOps erhöht sich die Akzeptanzrate stetig. Im Jahr 2022 ergab eine Gartner-Umfrage, dass DevSecOps von 36 % der Befragten implementiert wurde, verglichen mit 27 % im Jahr 2020. Und selbst von denjenigen, die DevSecOps nicht vollständig implementiert haben, haben 96 % immerhin einige der Kernprinzipien integriert, darunter die Automatisierung der Sicherheit und Compliance-Operationen. 

Hauptunterschiede zwischen DevOps und DevSecOps

Der grundlegende Unterschied zwischen DevOps und DevSecOps besteht darin, dass bei Letzterem die Sicherheit im Vordergrund steht. Beide basieren auf demselben Rahmenwerk, bei dem nahtlose Integration und Zusammenarbeit im Mittelpunkt stehen, wobei jedoch die Sicherheit zusätzliche Priorität erhält.

So wie DevOps Tests in jeder Phase der Entwicklung, Bereitstellung und Überwachung umfasst, integriert DevSecOps Sicherheitsüberprüfungen in jede Phase des DevOps-Lebenszyklus. DevSecOps arbeitet außerdem entlang einer CI/CD-Pipeline (Continuous Integration/Continuous Development). Dabei werden während des gesamten Entwicklungsprozesses Sicherheitspraktiken angewendet, und nicht erst vor der endgültigen Veröffentlichung, wie es bei DevOps-Umgebungen der Fall ist. Diese Praktiken umfassen Sicherheitsüberprüfungen, Asset-Management und regelmäßige Audits.

In vielen DevSecOps-Umgebungen kommen auch Penetrationstests zum Einsatz, die auch als Pentesting oder „ethisches Hacken“ bezeichnet werden. Dabei wird ein realer Cyberangriff oder -verstoß simuliert, um die Sicherheitsstärke zu testen und Schwachstellen in der Infrastruktur, im Code und im Netzwerk zu erkennen.

Elemente der DevSecOps-Sicherheit

• Kontinuierliche Sicherheitsüberwachung: Dies ist die Hauptfunktion einer DevSecOps-Umgebung. Dabei geht es um die Sicherstellung, dass Sicherheitsrisiken in jeder Phase durch Tests, Risikobewertung und Asset-Management überwacht werden.
• Sichere CI/CD-Pipelines: Continuous Integration/Continuous Development (CI/CD) ist eine Kombination aus zwei DevOps-Praktiken, die gemeinsam die Erstellung, das Testen und die Bereitstellung von Anwendungen automatisieren. Durch kontinuierliche Integration und Bereitstellung entsteht eine fortlaufende End-to-End-Pipeline, welche die Bereitstellung und Aktualisierung neuer Funktionen mit höherer Geschwindigkeit erleichtert und so eine effizientere DevOps-Umgebung schafft.
• Sicherheit von Infrastructure as Code (IaC): „Infrastructure as Code“ automatisiert die Konfiguration der Entwicklungsinfrastruktur mithilfe von Code, damit die Verwaltung von Systemen, Servern, Anwendungen, Geräten und anderen Tools nicht in jeder Entwicklungsphase neu konfiguriert oder aktualisiert werden muss. Darüber hinaus bleibt die Umgebung bei jeder Bereitstellung einer Entwicklungsinfrastruktur gleich und muss nicht manuell neu erstellt werden. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Zugriffspunkte für Bedrohungsakteure und die Umgebungskonfiguration wird standardisiert.
• Application Security Testing (AST): Es gibt verschiedene Arten von Anwendungssicherheitstests, darunter Dynamic Application Security Testing (DAST), Static Application Security Testing (SAST), Interactive Application Security Testing (IAST) und Runtime Application Self-Protection (RASP). Jeder Test wird in einer anderen Entwicklungsphase eingebunden, um Sicherheitslücken in der Umgebung und Schwachstellen im Code zu identifizieren, die Anwendungsleistung zu überwachen und Daten zu sammeln, damit auftretende Sicherheitsprobleme erkannt und behoben werden können.
• Bedrohungsmodellierung und Risikobewertung: Beide Prozesse dienen dazu, Schwachstellen in einer DevSecOps-Umgebung zu identifizieren. Sie bewerten und kategorisieren Vermögenswerte sowie Sicherheitsmaßnahmen, um Schwachstellen zu ermitteln. Darüber hinaus geht die Bedrohungsmodellierung noch einen Schritt weiter, da sie potenzielle Bedrohungsakteure und gemeinsame Taktiken identifiziert, um festzustellen, welche Assets sie wie angreifen könnten.

Herausforderungen bei der Implementierung von DevSecOps

Beim Übergang zu DevSecOps-Modellen stehen DevOps-Teams jedoch gewissen Herausforderungen gegenüber.

Während sich DevOps und DevSecOps weiterentwickeln, müssen sich die zuständigen Teams neben dem Entwicklungsprozess kontinuierlich über neue Technologien und Bedrohungen auf dem Laufenden halten. Bei der Integration der DevOps-Sicherheit in die Entwicklungspipeline benötigen verschiedene Teams unterschiedliche Sicherheitsprotokolle, die eine zusätzliche Phase des Lebenszyklus darstellen, was die optimierten Entwicklungsprozesse stört.

Darüber hinaus schafft die wachsende Komplexität der verwendeten Tools und Integrationen zusätzliche Prozesse, die gesichert und überwacht werden müssen – mit dem potenziellen Risiko menschlicher Fehler oder der Ausnutzung durch Bedrohungsakteure. Nicht jeder Beteiligte des DevSecOps-Bereichs ist ein Sicherheitsexperte, aber der kontinuierliche Charakter des DevSecOps-Lebenszyklus bedeutet, dass die Sicherheit in jeder Phase der Pipeline Priorität erhalten muss. Deshalb müssen die Mitglieder der DevSecOps-Teams regelmäßig neu geschult werden, um die Sicherheit gewährleisten zu können und angemessen mit Sicherheitsexperten zusammenarbeiten zu können. Nur dann lassen sich etwaige Probleme identifizieren, lösen und in das DevOps-Framework einbinden.

Der DevSecOps-Lebenszyklus ist natürlich auf eine schnell und flexible Pipeline angewiesen, um die Softwareentwicklung und -bereitstellung abzuschließen. Daher kann es schwierig werden, den Sicherheitsaspekt dieses Prozesses zu priorisieren. Softwareanwendungen müssen schnell entwickelt, getestet und veröffentlicht werden. Und das Hinzufügen guter Sicherheitspraktiken kann oft Schritte zu einem Prozess hinzufügen, der bereits zahlreiche Elemente enthält.

Eine erfolgreiche Entwicklung hängt jedoch häufig von der Integration von Sicherheitspraktiken ab, um Vermögenswerte zu schützen und zu verhindern, dass die Produktion auf unbestimmte Zeit gestoppt wird. Im August 2022 und Februar 2023 kam es beim Passwortverwaltungsunternehmen LastPass zu zwei Verstößen, die zum unbefugten Zugriff auf den Unternehmenstresor führten, der wichtige Informationen, cloudbasierte Ressourcen und kritische Datenbanksicherungen enthielt. Dies zeigt die dringende Notwendigkeit einer ständigen Sicherheitsüberwachung und -aktualisierung in DevOps-Umgebungen, um eine starke Sicherheit von Schlüsseln und Tresoren zu gewährleisten.

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Für jedes dieser Elemente gelten einzigartige Sicherheitsanforderungen. Bei der Integration von DevSecOps in Softwareentwicklungsumgebungen sollte der Prozess so reibungslos wie möglich sein, um sich ordnungsgemäß in die Entwicklungspipeline zu integrieren. Die Automatisierung vieler für die DevOps-Sicherheit notwendiger Prozesse verringert den Druck, der oft auf DevOps-Teams und Sicherheitsexperten lastet, und sorgt für eine stärkere Sicherheitslage innerhalb der Entwicklungspipeline.

Vorteile der Einführung von DevSecOps: Verlagerung der Sicherheit nach links

DevOps-Umgebungen weisen viele Schwachstellen auf, die für ihre Teams und Sicherheitsexperten schwierig machen können, den Überblick zu behalten. Und sie können eine sich ständig erweiternde Bedrohungslandschaft darstellen. Der Übergang zu DevSecOps ist der Schlüssel zu vielen Lösungen für diese Probleme, da eine DevSecOps-Kultur der Sicherheit in jeder Entwicklungsphase Priorität einräumt und eine Philosophie einbettet, die Folgendes ermöglicht:

• Verbesserte Anwendungssicherheit – Die Implementierung und Automatisierung von Sicherheitsprozessen in jeder Phase der Entwicklung ermöglicht die Beseitigung von Schwachstellen zu einem früheren Zeitpunkt in der Pipeline. Das verringert die Wahrscheinlichkeit, dass es in späteren Phasen zu Problemen kommt. Zudem wird die Anwendungssicherheit bei der Veröffentlichung gestärkt. 37 % der Befragten einer GitLab-Umfrage, die angaben, eine DevSecOps-Plattform zu nutzen, gaben „mehr Sicherheit“ als einen ihrer Hauptgründe für die Implementierung an.
• Frühere Erkennung von Schwachstellen – Durch kontinuierliche Tests können DevSecOps-Umgebungen Probleme in ihrer Infrastruktur viel schneller erkennen. Das verringert die Möglichkeit von Verstößen, Arbeitsausfällen oder Verzögerungen innerhalb der Pipeline, insbesondere bei Verfahren wie Penetrationstests.
• Schnellere Behebung von Sicherheitsproblemen – Die Anwendung und Automatisierung von Sicherheitspraktiken in der gesamten Pipeline reduziert den Ressourcenbedarf, wenn Probleme auftreten. Durch die frühere Erkennung können diese Probleme behoben werden, bevor sie zu einem Verstoß führen, und die Lösung erfordert insgesamt deutlich weniger Zeit und Ressourcen. 90 % der Entwickler, die eine DevSecOps-Plattform nutzen und Testautomatisierungen implementiert haben oder dies innerhalb des nächsten Jahres planen, sind der Meinung, dass ihre Organisation es ihnen durch die Plattform ermöglicht, Sicherheitslücken zu erkennen und zu beheben.
• Verbesserte Compliance und Governance – Die Anwendungsbereitstellung und -freigabe verringern die Compliance-Risiken, da die Sicherheitsprüfungen in jedem Teil der Entwicklung das Risiko von Verstößen senken. 

Die Rolle der PKI bei DevSecOps

Public Key Infrastructure (PKI) ist der kryptographische Prozess, mit dem Identitäten verwaltet werden, und er unterstützt DevOps-Sicherheitspraktiken durch den Einsatz digitaler (SSL/TLS)-Zertifikate. Diese Art von Sicherheit ist für DevSecOps-Teams wichtig, die auf sicheres Schlüsselmanagement, kontinuierliche Sicherheitstests und rechtzeitige Schwachstellenerkennung angewiesen sind, um ihre Umgebungen und Ressourcen zu schützen. Die Verschiebung der Sicherheit nach links hat zu einem Aufschwung der PKI-Implementierung im Bereich DevSecOps bei 45 % der Befragten einer HubSpot-Umfrage geführt. Sie bezeichneten sie in diesem Jahr als Top-Anwendungsfall, verglichen mit 40 % im Jahr 2021. Zudem ist DevSecOps der am schnellsten wachsende Anwendungsfall für PKI insgesamt.

Darüber hinaus bietet PKI-Sicherheit leistungsstarke Automatisierungslösungen, um DevSecOps-Teams beim Sicherheitsmanagement während des gesamten Entwicklungszyklus zu unterstützen. PKI für DevSecOps-Umgebungen sorgt für die zentralisierte Sichtbarkeit und Kontrolle aller Zertifikate. Das ermöglicht einen vereinfachten und schnellen Zugriff sowie eine Echtzeit-Zertifikatbereitstellung für sichere Umgebungen, die weniger Ressourcen und Risiken benötigen.

Erfahren Sie mehr über die Vorteile der PKI

PKI unterstützt auch die Integration automatisierter DevSecOps-Prozesse. Protokolle wie ACME verringern den Druck auf DevSecOps-Teams bei der Verwaltung von Sicherheits- und Zertifikatsbeständen. Zudem verringern sie das Risiko menschlicher Fehler bei der Verwaltung von Zertifikaten und schützen so die Vermögenswerte.

Für DevSecOps-Teams besteht immer stärkerer Bedarf an einer Automatisierung der PKI-Sicherheit, da die Bedrohungslandschaft wächst, die Qualifikationslücke größer wird und vergleichsweise geringe Implementierungskosten anfallen. Mit DevSecOps kann der Druck auf die Teams abnehmen, die Sicherheit von Vermögenswerten und Schlüsseln selbst verwalten zu müssen, da es viele Sicherheitsprozesse automatisiert und den Ressourcenbedarf reduziert. Die Automatisierung kann zu Skalierbarkeit, Sichtbarkeit, Effizienz und Compliance in Ihrer gesamten DevSecOps-Pipeline beitragen. Überlassen Sie also GlobalSign die Sorge um Ihre Zertifikatsverwaltung.