Cloud-Sicherheit: Schlüsselkonzepte, Bedrohungen und Lösungen

Originalartikel von Trend Micro

Unternehmen sind gerade dabei, ihre digitale Transformation auf den Weg zu bringen. Dabei setzen sie auf Vielfalt der heutzutage verfügbaren Cloud-basierten Technologien. Für Chief Security Officer (CSO) und Cloud-IT-Teams kann sich die Verwaltung der Cloud-Computing-Sicherheit für eine bestimmte Installation zuweilen schwierig gestalten, und das gerade wegen der Benutzerfreundlichkeit, Flexibilität und Konfigurierbarkeit von Cloud-Diensten. Administratoren müssen ein Verständnis dafür entwickeln, wie ihre Unternehmen die Cloud nutzen, um die passenden Sicherheitsrichtlinien und -standards zusammen mit durchsetzungsfähigen Rollen und Verantwortlichkeiten festlegen zu können.

Herkömmliche netzwerkbasierte Sicherheitstechnologien und -mechanismen lassen sich nicht einfach nahtlos in die Cloud migrieren. Gleichzeitig aber sind die Sicherheitsprobleme, vor denen ein Netzwerkadministrator steht, meist gleich: Wie lässt sich ein unbefugter Zugriff auf das Netzwerk verhindern und Datenverluste vermeiden? Wie kann die Verfügbarkeit sichergestellt werden? Wie lässt sich die Kommunikation verschlüsseln oder Teilnehmer in der Cloud authentifizieren? Und schließlich wie kann das Sicherheits-Team Bedrohungen leicht erkennen und Schwachstellen in  Anwendungen aufdecken?

Geteilte Verantwortlichkeiten

Eigentlich hat Amazon die Konzepte „Sicherheit der Cloud“ versus „Sicherheit in der Cloud“ eingeführt, um die gemeinsame Verantwortung von Anbietern und Kunden für die Sicherheit und Compliance in der Cloud zu klären. Anbieter sind hauptsächlich für den Schutz der Infrastruktur verantwortlich, in der alle in der Cloud angebotenen Services ausgeführt werden. Des Weiteren bestimmt eine gestaffelte Skala je nach dem gekauften Cloud-Service die direkten Verantwortlichkeiten des Kunden.

Praktisch bestimmen die verschiedenen Cloud Service-Modelle — Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS) – welche Komponenten (von der physischen Infrastruktur, die die Cloud hostet, bis zu den Daten, die in der Cloud erstellt, verarbeitet und gespeichert werden) in der Verantwortung des Betreibers und welche in der des Kunden liegen, und wer demzufolge für die Sicherheit zu sorgen hat.

In einem PaaS-Modell wie Google App Engine, Microsoft Azure PaaS oder Amazon Web Services Lambda, kaufen Entwickler die Ressourcen für das Erzeugen, Testen und Ablaufen von Software. Daher sind sie als Nutzer generell für Anwendungen und Daten verantwortlich, während der Anbieter für den Schutz der Container-Infrastruktur und des Betriebssystems sorgen muss – mit einem unterschiedlichen Maß an Verantwortung, je nach der erworbenen spezifischen Dienstleistung.

Bild 1. „Sicherheit der Cloud“ versus „Sicherheit in der Cloud“

Die Sicherheit der Cloud gehört zum Angebot des Cloud Providers. Dies wird durch vertragliche Vereinbarungen und Verpflichtungen, einschließlich Service-Level-Agreements (SLAs) zwischen dem Verkäufer und dem Kunden, sichergestellt. Leistungskennzahlen wie Betriebszeit oder Latenzzeit sowie Erwartungen hinsichtlich der Lösung eventuell auftretender Probleme, dokumentierter Sicherheitsfunktionen und unter Umständen sogar Strafen für mangelnde Leistung können in der Regel von beiden Parteien durch die Festlegung akzeptabler Standards gemanagt werden.

Die wichtigsten Herausforderungen für die Sicherheit

Unternehmen migrieren möglicherweise einige Bereiche in die Cloud, indem sie diese vollständig in der Cloud (auch bekannt als „cloud-nativ“) starten oder setzen ihre ausgereifte Cloud-basierte Sicherheitsstrategie um. Unabhängig davon, in welcher Phase sich ein Unternehmen auf seinem Weg in die Cloud befindet, sollten Cloud-Administratoren in der Lage sein, Sicherheitsoperationen durchzuführen, wie z.B. das Management von Schwachstellen, die Identifizierung wichtiger Netzwerkvorfälle, Incident Response aufzusetzen sowie Bedrohungsinformationen zu sammeln und entsprechende  Maßnahmen festzulegen – und das alles unter Einhaltung der relevanten Industriestandards.

Verwalten der Komplexität

Cloud-Implementierungen greifen nicht auf dieselbe Sicherheitsinfrastruktur zu wie On-Premises-Netzwerke. Die Heterogenität der Dienste in der Cloud macht es schwierig, kohärente Sicherheitslösungen zu finden. Cloud-Administratoren müssen jederzeit versuchen, eine hybride Umgebung zu sichern. Die Komplexität der Aufgabe ergibt sich aus der Tatsache, dass die Risiken bei Cloud Computing je nach der spezifischen Cloud-Bereitstellungsstrategie variieren. Dies wiederum hängt von den spezifischen Bedürfnissen der Cloud-Benutzer und ihrer Risikobereitschaft bzw. der Höhe des Risikos ab, welches sie zu übernehmen bereit sind. Aus diesem Grund ist Risikobewertung wichtig, und zwar nicht lediglich gemäß der veröffentlichten Best Practices oder der Einhaltung von Vorschriften entsprechend. Compliance-Richtlinien dienen jedoch als Grundlage oder Rahmen, der dazu beitragen kann, die richtigen Fragen zu den Risiken zu stellen.

Übersicht erhalten

Infolge der Möglichkeit, Cloud-Dienste einfach zu abonnieren, geht der Wechsel innerhalb der Unternehmen immer schneller, und Kaufentscheidungen liegen plötzlich nicht mehr im Zuständigkeitsbereich der IT-Abteilung. Dennoch bleibt die IT-Abteilung weiterhin für die Sicherheit von Anwendungen, die mit Hilfe der Cloud entwickelt wurden, verantwortlich. Die Herausforderung besteht darin, wie sichergestellt werden kann, dass die IT-Abteilung jede Interaktion in der Cloud einsehen und sichern kann, und der Wechsel und Entwicklung trotzdem effizient bleiben.

Sicherheitsrisiken und Bedrohungen in der Cloud

Die Trend Micro-Untersuchung der bekanntesten Sicherheitsfallen in Cloud-Implementierungen ergab, dass Fehlkonfigurationen die größte Schwäche für Cloud-Sicherheit darstellen. Das bedeutet, dass Cloud-Anwender beim Aufsetzen ihrer Cloud-Instanzen häufig wichtige Einstellungen übersehen oder diese unsicher ändern.

Bedrohungsakteure nutzen diese Fehlkonfiguration für verschiedene bösartige Aktivitäten aus – von allgemeinen bis zu sehr gezielten Angriffen auf eine bestimmte Organisation als Sprungbrett in ein anderes Netzwerk. Auch über gestohlene Login-Daten, bösartige Container und Schwachstellen in einem der Software Stacks können sich Cyberkriminelle Zutritt zu Cloud-Implementierungen verschaffen. Zu den Cloud-basierten Angriffen auf Unternehmen zählen auch folgende:

  • Cryptojacking: Bedrohungsakteure stehlen Unternehmen Cloud-Computing-Ressourcen, um nicht autorisiertes Kryptowährungs-Mining zu betreiben. Für den aufkommenden Netzwerkverkehr wird das Unternehmen zur Kasse gebeten.
  • E-Skimming: Dabei verschaffen sich Kriminelle Zugang zu den Webanwendungen eines Unternehmens, um bösartigen Code einzuschleusen, der finanzielle Informationen der Site-Besucher sammelt und damit schließlich dem Ruf des Unternehmens schadet.
  • Nicht autorisierter Zugang: Dies führt zu Datenveränderungen, -diebstahl oder -exfiltrierung. Der Zweck dieser Aktionen kann der Diebstahl von Betriebsgeheimnissen sein oder Zugang zu Kundendatenbanken, um die dort geklauten Informationen im Untergrund zu verkaufen.

Die zu sichernden Bereiche in der Cloud

Bei der Festlegung der Anforderungen an ihre Cloud, sollten Cloud Builder bereits von Anfang an Sicherheit mit berücksichtigen. So lassen sich die Bedrohungen und Risiken vermeiden. Durch die Absicherung jedes der folgenden Bereiche, sofern relevant, können IT-Teams aktuelle und zukünftige Cloud-Implementierungen sicher steuern.

Netzwerk (Traffic Inspection, Virtual Patching)

Ein kritischer Teil des Sicherheitspuzzles, die Netzwerkverkehrs-Inspektion, kann die Verteidigungslinie gegen Zero-Day-Angriffe und Exploits für bekannte Schwachstellen bilden sowie über virtuelles Patching schützen. Eine Firewall in der Cloud unterscheidet sich nur geringfügig von einer herkömmlichen, da die Hauptherausforderung bei der Ausführung darin besteht, die Firewall so zu implementieren, dass Netzwerkverbindungen oder vorhandene Anwendungen nicht unterbrochen werden, unabhängig davon, ob es sich um eine virtuelle private Cloud oder ein Cloud-Netzwerk handelt.

Bild 2. Netzwerksicherheit in der Cloud muss den gesamten Unternehmensverkehr „sehen“ können, unabhängig von dessen Quelle.

Cloud-Instanz (Workload-Sicherheit zur Laufzeit)

Die Begriffe in der Sicherheit und die Paradigmen ändern sich, um dem Verständnis der zu schützenden Komponenten Rechnung zu tragen. In der Cloud bezeichnet das Konzept der Workload eine Einheit von Fähigkeiten oder das Arbeitsaufkommen, das in einer Cloud-Instanz ausgeführt wird. Der Schutz von Workloads vor Exploits, Malware und unbefugten Änderungen stellt eine Herausforderung dar, da sie in Server-, Cloud- oder Container-Umgebungen ausgeführt werden. Workloads werden nach Bedarf dynamisch gestartet, aber jede Instanz sollte sowohl für den Cloud-Administrator sichtbar sein als auch durch eine Sicherheitsrichtlinie geregelt werden.

Bild 3. Workloads sollten auf Bedrohungen überwacht werden, unabhängig von ihrer Art oder dem Ursprung.

DevOps (Container-Sicherheit)

Der Container hat sich in den letzten Jahren zur zentralen Software-Einheit in Cloud-Services entwickelt. Durch die Verwendung von Containern wird sichergestellt, dass Software unabhängig von der tatsächlichen Computing-Umgebung zuverlässig ablaufen kann. Deren Replikation kann kompliziert werden, wenn beispielsweise bestimmte Codes, Werkzeuge, Systembibliotheken oder sogar Softwareversionen auf eine bestimmte Art und Weise da sein müssen.

Bild 4. Container bestehen aus verschiedenen Code Stacks und Komponenten und sollten nach Malware und Schwachstellen gescannt werden.

Insbesondere für Entwickler und Operations-Teams wird die Integration der Sicherheit während der Softwareentwicklung immer wichtiger, da zunehmend Cloud-first App-Entwicklung eingesetzt wird. Das bedeutet, dass Container auf Malware, Schwachstellen (auch in Softwareabhängigkeiten), Geheimnisse oder Schlüssel und sogar auf Compliance-Verletzungen gescannt werden müssen. Je früher diese Sicherheitsüberprüfungen während des Builds stattfinden, — am besten im Continuous-Integration-and-Continuous-Deployment-Workflow (CI/CD) — desto besser.

Applikationen (Serverlos, APIs, Web Apps)

Auf einigen serverlosen oder Container-Plattformen lässt sich traditionelle Sicherheit nicht einsetzen. Dennoch müssen einfache und komplexe Anwendungen selbst genauso gut gesichert werden wie die anderen Bereiche. Für viele Unternehmen stellt die schnelle und effiziente Programmierung und Bereitstellung neuer Anwendungen einen wichtigen Treiber für ihren Weg in die Cloud dar. Aber diese Anwendungen sind auch möglicher Eintrittspunkt für Laufzeitbedrohungen wie das Einschleusen von Code, automatisierte Angriffe und Befehlsausführung aus der Ferne. Finden Angriffe statt, so müssen Cloud-Administratoren auf die Details zugreifen können.

Dateispeicher

Unternehmen betrachten die Cloud hauptsächlich oder teilweise als Möglichkeit, Storage von den On-Premise-Servern dahin auszulagern. Cloud-Speicher für Dateien oder Objekte können zur Quelle für Infektionen werden, wenn aus irgendeinem Grund eine bekannte bösartige Datei hochgeladen wurde. Deshalb sollte Scanning für jede Art von Datei, unabhängig von deren Größe, verfügbar sein und zwar idealerweise bevor sie gespeichert wird. Nur so lässt sich das Risiko minimieren, dass andere Nutzer auf eine bösartige Datei zugreifen und sie ausführen können.

Compliance und Governance

Datenschutzregularien wie die europäische Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO), Industriestandards wie der Payment Card Industry Data Security Standard (PCI-DSS) und Gesetze wie Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) haben direkte Auswirkungen auf Unternehmen, die Daten vor allem in der Cloud verarbeiten und speichern. Cloud-Administratoren müssen die Compliance-Anforderungen mit den Vorteilen der Agilität der Cloud abgleichen. Dabei muss Sicherheitstechnologie Unternehmen die Gewissheit geben, dass ihre Installationen den besten Sicherheitspraktiken entsprechen; andernfalls können die Geldstrafen, die sich aus unbeabsichtigten Verstößen ergeben können, die Kosteneinsparungen leicht zunichtemachen.

Cloud-Sicherheitstechnologien

Bei so vielen „beweglichen“ Teilen muss ein Unternehmen, das über eine Cloud-Sicherheitsstrategie nachdenkt, darauf achten, die notwendigen Sicherheitstechnologien zu straffen, vom Schutz vor Malware und Intrusion Prevention bis hin zu Schwachstellenmanagement und Endpoint Detection and Response. Die Gesamtsicherheitslösung muss die Anzahl der Tools, Dashboards und Fenster, die als Grundlage für die IT-Analyse dienen, klein halten. Gleichzeitig muss sie in der Lage sein, die abstrakten Netzwerkgrenzen des ganzen Cloud-Betriebs des Unternehmens überzeugend zu visualisieren — unabhängig davon, ob eine Aktivität, wie z.B. die On-the-Fly-Tool-Entwicklung durch einen der Entwickler, von der IT bewilligt wurde oder nicht.

Trend MicroTM Hybrid Cloud Security kann beispielsweise DevOps-Teams dabei unterstützen, sicher zu entwickeln, schnell zu liefern und überall auszuführen. Die Lösung bietet funktionsstarke, schlanke, automatisierte Sicherheit innerhalb der DevOps Pipeline und liefert mehrere XGenTM Threat Defense-Techniken für den Schutz von physischen, virtuellen und Cloud-Workloads zur Laufzeit. Sie wird von der Cloud OneTM Platform unterstützt, die Unternehmen eine einheitliche Übersicht über die hybriden Cloud-Umgebungen liefert, sowie Sicherheit in Echtzeit durch Netzwerksicherheit, Workload-Sicherheit, Container-Sicherheit, Anwendungssicherheit, File Storage Security sowie Conformity-Dienste.

Unternehmen, die Security as Software für Workloads, Container Images sowie Datei- und Objektspeicher zur Laufzeit benötigen bietet Deep SecurityTM und Deep Security Smart Check Scans für Workloads und Container Images nach Malware und Schwachstellen während der Entwicklung-Pipeline.

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