La seguridad en la Ingeniería de Software

la seguridad de un sistema de software es un concepto multi-dimensional. Las múltiples dimensiones de la seguridadson:- Autenticación: el proceso de verificar la identidad de una entidad.- Control de acceso: el proceso de regular las clases de acceso que una entidadtiene sobre los recursos.- Auditoria: un registro cronológico de los eventos relevantes a la seguridad deun sistema. Este registro puede luego examinarse para reconstruir unescenario en particular.- Confidencialidad: la propiedad de que cierta información no esté disponible aciertas entidades.- Integridad: la propiedad de que la información no sea modificada en eltrayecto fuente-destino.- Disponibilidad: la propiedad de que el sistema sea accesible a las entidadesautorizadas.- No repudio: la propiedad que ubica la confianza respecto al desenvolvimientode una entidad en una comunicación.La seguridad puede tener diferentes significados en distintos escenarios. Engeneral, cuando se habla de seguridad implica referirse a más de una de las dimensionesmencionadas anteriormente. Por ejemplo:- Seguridad en correo electrónico: involucra confidencialidad, no repudio eintegridad.- Seguridad en compras online: implica autentificación, confidencialidad,integridad y no repudio.Bajo este punto de vista, se define un ataque a la seguridad como un intento deafectar en forma negativa una o más de las dimensiones del concepto de seguridad.Una vez definido el concepto de seguridad, se pueden establecer objetivosbásicos para un software seguro:- Independencia de la seguridad: la seguridad debe construirse y utilizarse demanera independiente de la aplicación.- Independencia de la aplicación: la aplicación no debe depender del sistemade seguridad usado, debe ser desarrollada y mantenida en forma separada.- Uniformidad: la seguridad debe aplicarse de manera correcta y consistente através de toda la aplicación y del proceso que desarrolla la misma.- Modularidad: mantener la seguridad separada. Entre otras ventajas, esto nosbrindará mayor flexibilidad y menor costo de mantenimiento.- Ambiente seguro: se debe partir de un entorno confiable. Es decir, lasherramientas de desarrollo y lenguajes de programación no deben conteneragujeros de seguridad.- Seguridad desde el comienzo: la seguridad debe ser considerada como unrequerimiento desde el inicio del diseño.

Ingeniería de sistemas de ComputaciónLa seguridad de software aplica los principios de la seguridad de información al desarrollo de software.

Information security (La seguridad de información) se refiere a la seguridad de información comúnmente como la protección de sistemas de información contra el acceso desautorizado o la modificación de información, si está en una fase de almacenamiento, procesamiento o tránsito. También la protege contra la negación de servicios a usuarios desautorizados y la provisión de servicio a usuarios desautorizados, incluyendo las medidas necesarias para detectar, documentar, y contrariar tales amenazas.

Muchas preguntas con respecto a la seguridad, son relacionadas al ciclo vital de software. En particular, la seguridad del código y el proceso de software; deben de ser considerados durante la fase del diseño y desarrollo. Además, la seguridad debe de ser preservada durante la operación y el mantenimiento para asegurar la integridad de una parte (pedazo) de software.Una gran cantidad de seguridad usada en los Sistemas de Redes de hoy, nos pueden engañar en la creencia que nuestros trabajos como diseñadores de sistema de seguridad ya han sido realizados. Sin embargo, las cadenas y computadoras son increíblemente inseguras. La falta de seguridad se origina en dos problemas fundamentales: Los sistemas que son teóricamente seguros pueden ser inseguros en la práctica, Además los sistemas son cada vez más complejos. La complejidad proporciona más oportunidades para los ataques. Es mucho más fácil probar que un sistema es inseguro que demostrar que uno es seguro -- probar la inseguridad, simplemente una toma ventaja de ciertas vulnerabilidades del sistema. Por otra parte, probando un sistema seguro, requiere demostrar que todas las hazañas posibles puedan ser defendidas contra (muy desalentadora), si no imposible, la tarea Actualmente, no hay ninguna solución singular para asegurar la ingeniería de software. Sin embargo, hay métodos específicos que mejoran la seguridad de los sistemas. En particular, podemos mejorar laconfiabilidad de software. También podemos mejorar nuestra comprensión de los requisitos de un pedazo de software.

Buena PrácticaLa seguridad requiere más manejo y riesgo de mitigación, de la que requiere la tecnología. Como un desarrollador, uno primero debe de determinar los riesgos de una aplicación particular. Por ejemplo, el Web site típico de hoy puede ser sujeto de una variedad de riesgos; la desfiguración o la negación distribuida de ataques del servicio.Una vez que se identifiquen los riesgos, identificar medidas de seguridad apropiadas llega a ser manejable.En particular, al definir los requisitos, es importante considerar cómo la aplicación será utilizada. Con ese conocimiento uno puede decidir, sí o no, utilizar características complejas como contabilidad, auditoría etc.

Otro asunto potencialmente importante es como soportar el nombramiento del producto. El aumento de los sistemas distribuidos ha hecho el nombramiento cada vez más importante. Típicamente, el nombramiento esta manejado por rendezvous: un principal exporta un nombre y lo anuncia en alguna parte, y alguien que desea utilizar el nombre lo busca en los libros y directorios de teléfono. Por ejemplo, en un sistema como elsistema del descubrimiento del recurso, los recursos y los individuos que usan esos recursos deben ser nombrados. A menudo hay cosas buenas y malas con respecto al nombramiento: mientras que el nombramiento puede proporcionar a un nivel de dirección, también puede crear problemas adicionales si los nombres no son estables. Los nombres

pueden permitir que los directores desempeñen diversos papeles en un sistema determinado que pueda también ser útil

Confiabilidad de softwareLa confiabilidad de software significa que un programa particular debe de seguir funcionando en la presencia de errores. Los errores pueden ser relacionados al diseño, a la implementación, a la programación, o el uso de errores. Así como los sistemas llegan a ser cada vez más complejos, aumenta la probabilidad de errores. Como mencionamos, es increíblemente difícil demonstrar que un sistema sea seguro. Ross Anderson dice que la seguridad de computación es como programar la computadora del Satán. Software seguro debe de funcionar abajo de un ataque. Aunque casi todos los software tengan errores, la mayoría de los errores nunca serán revelados debajo de circunstancias normales. Un atacante busca esta debilidad para atacar un sistema.Muchos de los problemas de la seguridad de hoy son relacionados con el código defectuoso. Por ejemplo, el Morris Internet Worm (el gusano Internet de Morris) utilizó overflow en un programa de UNIX para ganar acceso a las computadoras que ejecutaron el programa. Los ataques de buffer overflow han sido el tipo de ataque más común en las últimos diez años e implican el sobre grabar instrucciones en el programa.Específicamente, una cantidad fija de memoria en la pila, puede ser reservado por el usuario; si la entrada de información del utilizador es más grande que este espacio reservado, el usuario puede sobregrabar los instrucciones de la programa. Si esto se hace cuidadosamente, el usuario puede insertar sus propias instrucciones en el código del programa, así haciendo la máquina receptora realizar operaciones arbitrariasdictados por el atacante. Mientras que tales ataques se pueden prevenir típicamente con bounds checking (revisando el tamaño de la entrada de información antes de copiarla), ésta es una cuestión de práctica de programación que confiamos en que el programador mismo seguirá. El aspecto difícil de buffer overflows es que pueden ocurrir en una gran cantidad de lugares en cualquier programa, y es difícil de prevenir el suceso por todas partes. Este ha sido el caso en el pasado, especialmente, en los últimos 10 años.

"Confiando en la Confianza"En particular, la lectura de Ken Thompson "Reflections on Trusting Trust" (refleciones en confiar en confianza) nos da a pensar en la integridad de una parte de software. Específicamente, nos enseña un ejemplo donde un compilador de C puede ser hacked por un Trojan horse. Para el propósito de esta demonstración, Thompson inserta su propia versión de UNIX "login" código, cuando un usuario trataba decompilar el código de fuente. El valor de la lectura de Thompson es que no se puede confiar en el código de fuente que no hayas creado tu mismo. Este incluye el código del compilador, del ensamblador, y microcódigos de hardware. Thompson también nos dice que cuando el nivel de los "bugs" llega a un nivel bajo los " fallos de funcionamiento " serán más difíciles de detectar.De hecho, no tenemos que compilar software para ser víctima del mensaje de Thompson. Cada vez que bajamos un programa por internet o instalar software nuevo, confiamos en un número de cosas. Primero, confiamos que la máquina en la que estamos bajando el software es realmente la máquina que demanda ser. Proyectos como Self-Certifying File System han tratado de arreglar este problema. Aunque nos confiemos en que la máquina con la cual estamos hablando es la que pensamos que es, debemos de comprobar que los archivos fueron preparados apropiadamente. Así como cuando bajamos un programa por internet confiamos en el proceso de desarrollo del software.Mientras que los sistemas de UNIX parece generar más interés en las comunidades académicas. Otros sistemas de operación no son inmunes. Los ataques de buffer

overflow son extensos, desde los servidores ftp (El acrónimo de FTP es protocolo de transferencia de ficheros (File Transfer Protocol) y es un software cliente/servidor que permite a usuarios transferir ficheros entre ordenadores en una red TCP/IP.) de Windows a los procesos ocultados que capturan cada golpe de teclado del usuario. No importa cuánto énfasis ponemos en el diseño y la seguridad de la ingeniería del software, debe de ser una cierta cantidad básica de software y de hardware que no vamos a poder confiar totalmente.SEGURIDAD POR HARDWARE Y SOFTWARE.                      En Tecnología de dotación lógica, Seguridad del sistema de software optimiza seguridad del sistema en el diseño, el desarrollo, el uso, y el mantenimiento de software sistemas y su integración con seguridad sistemas críticos del hardware en un ambiente operacional.

En el pasado, la industria en general consideraba aumentado productividad como el aspecto más importante de Tecnología de dotación lógica. Poca consideración fue dada referente confiabilidad o seguridad del producto de software. Estos últimos años, el papel del software y el hardware se ha convertido en el comando y el control de complejo y sistemas costosos de los cuales las vidas humanas pueden depender. Los ingenieros deben reconocer que el software es justo otro componente del sistema, y que este componente puede contener los errores o los defectos que pueden causar acontecimientos indeseados en el sistema del hardware él está controlando. Los ingenieros de seguridad del sistema deben trabajar con los técnicos y los expertos del dominio para conseguir requisitos funcionalidad a descompuesta y seguridad-crítica puesta en ejecución correctamente en software por las Software Engineers. Un proceso de la seguridad del software por las mejores prácticas de la industria, tales como IEEE STD 1228-1994 o equivalente, se debe desarrollar y adherir para a los métodos y a las técnicas para identificar las insuficiencias y los errores potenciales del diseño del software que pueden causar peligros o acontecimientos indeseados del producto.

La seguridad del sistema de software, un elemento de la seguridad total y programa de desarrollo del software, no se puede permitir funcionar independientemente del esfuerzo total. Los sistemas múltiples simples y altamente integrados están experimentando un crecimiento extraordinario en el uso de computadoras y software para supervisar y/o controlar subsistemas o funciones seguridad-críticos. A especificación del software el error, el defecto de diseño, o la carencia de requisitos seguridad-críticos genéricos pueden contribuir a o causar un fallo del sistema o una decisión humana errónea. Para alcanzar un nivel aceptable de la seguridad para el software usado en usos críticos, la ingeniería de la seguridad del sistema de software se debe dar énfasis primario temprano en la definición de los requisitos y el proceso del diseño conceptual del sistema. El software Seguridad-crítico debe entonces recibir énfasis de la gerencia y análisis continuos de la ingeniería a través del desarrollo y ciclos vitales operacionales del sistema.

AMENAZAS A LAS APLICACIONES SEGURAS Es necesario definir inicialmente las condiciones que debe cumplir un sistema seguro [1]: Que sea poco vulnerable y libre de defectos tanto como sea posible. Que limite el resultado de los daños causados por cualquier ataque, asegurando que los efectos no se propaguen y que puedan ser recuperados tan rápido como sea posible. Que continúe operando correctamente en la presencia de la mayoría de ataques.

El software que ha sido desarrollado con seguridad generalmente refleja las siguientes propiedades a través de su desarrollo: Ejecución Predecible. La certeza de que cuando se ejecute funcione como se había previsto. Reducir o eliminar la posibilidad de que entradas maliciosas alteren la ejecución o las salidas.

Fiabilidad. La meta es que no haya vulnerabilidades que se puedan explotar

Conformidad. Actividades planeadas, sistemáticas y multidisciplinarias que aseguren que los componentes y productos de software están conforme a los requisitos, procedimientos y estándares aplicables para su uso específico. Algunas propiedades fundamentales que son vistas tanto como atributos de seguridad, como propiedades del software son: Confidencialidad. Debe asegurar que cualquiera de sus características ―incluyendo sus relaciones con ambiente de ejecución y usuarios―, sus activos y/o contenidos no sean accesibles para no autorizados.

Integridad. El software y sus activos deben ser resistentes a subversión. Subversión es llevar a cabo modificaciones no autorizadas al código fuente, activos, configuración o comportamientos, o cualquier modificación por entidades no autorizadas. Tales modificaciones incluyen sobre-escritura, corrupción, sabotaje, destrucción, adición de lógica no planeada ―inclusión maliciosa― o el borrado. La integridad se debe preservar tanto en el desarrollo como durante su ejecución.

Disponibilidad. El software debe ser funcional y accesible por usuarios autorizados cada vez que sea necesario. Al mismo tiempo, esta funcionalidad y estos privilegios deben ser inaccesibles por usuarios no autorizados.

Dos propiedades adicionales, comúnmente asociadas con usuarios humanos, se requieren en entidades de software que actúan como usuarios, por ejemplo, agentes proxy y servicios Web. Responsabilidad. Todas las acciones relevantes de seguridad del software o de los usuarios se deben almacenar y rastrear, con atribución de responsabilidad. Este rastreo debe ser posible en ambos casos, es decir, mientras y después de que la acción registrada ocurra. Según la política de seguridad para el sistema se debería indicar cuáles acciones se consideran como seguridad relevante, lo que podría hacer parte de los requisitos de auditoría.

No repudio. Esta propiedad le permite al software y a los usuarios refutar o denegar responsabilidades de acciones que ha ejecutado. Esto asegura que la responsabilidad no puede ser derribada o evadida.

Otras propiedades influyentes en el software seguro son la exactitud, la capacidad de pronóstico, la fiabilidad y la protección, las cuales están también influenciadas por el tamaño, la complejidad y la trazabilidad del software. Análisis de riesgos. Debido a las constantes amenazas, toda organización es vulnerable a riesgos debido a la existencia de vulnerabilidades. De acuerdo con la Figura 3, para determinar el riesgo se puede evaluar la probabilidad asociada con los agentes de amenaza, el vector de ataque, las debilidades de seguridad, los controles de seguridad, los impactos técnicos y el impacto al negocio cuando se materialice la amenaza