مدل STRIDE یکی از اولین و پرکاربردترین مدل‌های تحلیل تهدید است که توسط مایکروسافت در دهه ۹۰ میلادی معرفی شد. این مدل به عنوان یک ابزار کارآمد برای شناسایی و طبقه‌بندی تهدیدهای امنیتی در سیستم‌های نرم‌افزاری توسعه داده شد. هدف اصلی از ایجاد STRIDE، فراهم آوردن یک چارچوب مفهومی بود که بتواند به تیم‌های توسعه کمک کند تا از ابتدای فرآیند توسعه نرم‌افزار، به شناسایی و مدیریت تهدیدهای امنیتی بپردازند.

در اوایل دهه ۹۰، مایکروسافت به عنوان یکی از بزرگترین شرکت‌های نرم‌افزاری جهان، نیاز به یک مدل تحلیل تهدید جامع داشت که بتواند به مقابله با تهدیدهای امنیتی پیش رو کمک کند. در نتیجه، STRIDE به عنوان بخشی از رویکرد امنیتی "توسعه امن" (Secure Development Lifecycle - SDL) مایکروسافت شکل گرفت.

معرفی و مفهوم STRIDE

STRIDE یک مخفف است که هر حرف آن نمایانگر یک نوع خاص از تهدید امنیتی است. این مدل به تیم‌های توسعه نرم‌افزار کمک می‌کند تا تهدیدهای بالقوه‌ای را که ممکن است در فرآیند توسعه یا بهره‌برداری از نرم‌افزار وجود داشته باشد، شناسایی کنند. این تهدیدها عبارتند از:

• Spoofing (جعل هویت)
• Tampering (دستکاری داده)
• Repudiation (انکار)
• Information Disclosure (افشای اطلاعات)
• Denial of Service (سلب سرویس)
• Elevation of Privilege (ارتقاء سطح دسترسی)

هر یک از این تهدیدها می‌توانند به روش‌های مختلفی به سیستم‌های نرم‌افزاری آسیب برسانند و منجر به نقض امنیتی شوند. در ادامه به بررسی جزئیات هر یک از این تهدیدها پرداخته می‌شود.

اجزای STRIDE و تهدیدهای مربوطه

Spoofing (جعل هویت)

جعل هویت به معنای این است که یک فرد یا نرم‌افزار خود را به عنوان یک فرد یا نرم‌افزار دیگری جا بزند. در این تهدید، مهاجم تلاش می‌کند تا با دسترسی به اطلاعات احراز هویت، به منابع یا اطلاعاتی دسترسی پیدا کند که به طور عادی نباید به آن‌ها دسترسی داشته باشد.

مثال‌ها:

• جعل هویت یک کاربر در یک سیستم احراز هویت.
• استفاده از گواهینامه‌های دیجیتال جعلی.

Tampering (دستکاری داده)

دستکاری داده به معنای تغییر غیرمجاز داده‌ها در حین انتقال، ذخیره‌سازی یا پردازش است. مهاجم با تغییر محتوای داده‌ها می‌تواند نتایج پیش‌بینی نشده‌ای را در سیستم ایجاد کند.

مثال‌ها:

• تغییر محتوای یک پیام در حین انتقال.
• تغییر داده‌های ذخیره شده در یک پایگاه داده.

Repudiation (انکار)

انکار به معنای این است که یک فرد بعد از انجام یک عمل نمی‌پذیرد که آن عمل را انجام داده است. این تهدید می‌تواند منجر به مشکلات حقوقی و قانونی شود.

مثال‌ها:

• یک کاربر بعد از انتقال پول از حساب خود انکار می‌کند که این کار را انجام داده است.
• انکار ارسال یک پیام توسط فرستنده.

Information Disclosure (افشای اطلاعات)

افشای اطلاعات به معنای این است که اطلاعات محرمانه یا حساس به طور غیرمجاز در دسترس افراد غیرمجاز قرار بگیرد. این تهدید می‌تواند به افشای اطلاعات شخصی، تجاری یا محرمانه منجر شود.

مثال‌ها:

• دسترسی غیرمجاز به اطلاعات کارت اعتباری کاربران.
• افشای اطلاعات محرمانه شرکت در یک ایمیل عمومی.

Denial of Service (سلب سرویس)

سلب سرویس به معنای این است که منابع یا سرویس‌های یک سیستم به طور موقت یا دائم در دسترس نباشند. این تهدید معمولاً با ارسال حجم زیادی از درخواست‌ها به سمت یک سرویس صورت می‌گیرد تا منابع سیستم به طور کامل مصرف شود.

مثال‌ها:

• حملات DDoS که به توقف کامل سرویس‌های آنلاین منجر می‌شود.
• ایجاد ترافیک غیرمجاز به منظور مسدود کردن دسترسی کاربران قانونی به سیستم.

Elevation of Privilege (ارتقاء سطح دسترسی)

ارتقاء سطح دسترسی به معنای این است که یک کاربر یا نرم‌افزار با سطح دسترسی پایین، به طور غیرمجاز به سطح دسترسی بالاتری دست پیدا کند. این تهدید می‌تواند منجر به دسترسی غیرمجاز به منابع حساس و اجرای دستورات خطرناک شود.

مثال‌ها:

• اجرای کد مخرب برای دسترسی به سطح دسترسی ادمین.
• بهره‌برداری از نقص‌های امنیتی برای دسترسی به فایل‌های سیستم.

کاربردها و مزایای STRIDE

STRIDE به عنوان یک ابزار کارآمد در فرآیند توسعه نرم‌افزار استفاده می‌شود و به تیم‌های توسعه کمک می‌کند تا از ابتدای پروژه به تهدیدهای امنیتی فکر کنند. این مدل به طور گسترده‌ای در محیط‌های توسعه نرم‌افزار به کار می‌رود و مزایای زیر را به همراه دارد:

• شناسایی زودهنگام تهدیدها: STRIDE به تیم‌ها کمک می‌کند تا در مراحل اولیه توسعه، تهدیدهای امنیتی را شناسایی کنند و اقدامات پیشگیرانه را انجام دهند.
• بهبود امنیت کلی سیستم: با استفاده از STRIDE، می‌توان نقاط ضعف امنیتی را شناسایی و تقویت کرد.
• کاربرد آسان و قابل فهم: مدل STRIDE ساده و قابل درک است و می‌توان آن را به راحتی در تیم‌های مختلف به کار گرفت.

نحوه پیاده‌سازی STRIDE در فرآیند توسعه نرم‌افزار

پیاده‌سازی STRIDE در فرآیند توسعه نرم‌افزار نیازمند یک رویکرد سازمان‌یافته است. به طور معمول، فرآیند پیاده‌سازی به صورت زیر انجام می‌شود:

1. تعریف محدوده: در این مرحله، محدوده سیستم و اجزای آن تعریف می‌شود. باید مشخص شود که چه بخش‌هایی از سیستم مورد تحلیل قرار می‌گیرند.

2. تهیه نمودار DFD (Data Flow Diagram): نمودار جریان داده‌ها به شناسایی مسیرهای داده و نقاط ورودی و خروجی کمک می‌کند. این نمودار مبنای اصلی تحلیل تهدیدها در STRIDE است.

3. شناسایی تهدیدها: با استفاده از STRIDE، تهدیدهای مختلف برای هر جزء سیستم شناسایی می‌شوند. این کار با تحلیل نمودار DFD و بررسی هر یک از تهدیدهای STRIDE انجام می‌شود.

4. اولویت‌بندی و مدیریت تهدیدها: تهدیدها بر اساس میزان خطر و تأثیر آن‌ها اولویت‌بندی می‌شوند. سپس اقدامات لازم برای کاهش یا از بین بردن تهدیدها انجام می‌شود.

5. پیگیری و ارزیابی: بعد از پیاده‌سازی اقدامات امنیتی، نیاز به ارزیابی مستمر و پیگیری جهت اطمینان از اثربخشی این اقدامات وجود دارد.

ابزارهای مرتبط با STRIDE

برای اجرای STRIDE به شکل کارآمدتر، می‌توان از ابزارهای مختلفی استفاده کرد. این ابزارها به تیم‌های توسعه کمک می‌کنند تا فرآیند شناسایی و مدیریت تهدیدها را به صورت خودکار و سازمان‌یافته‌تر انجام دهند. برخی از این ابزارها عبارتند از:

• Microsoft Threat Modeling Tool: این ابزار توسط مایکروسافت توسعه داده شده و به صورت اختصاصی برای پیاده‌سازی STRIDE استفاده می‌شود.
• OWASP Threat Dragon: یک ابزار متن‌باز برای مدل‌سازی تهدیدها که از STRIDE نیز پشتیبانی می‌کند.
• IriusRisk: یک پلتفرم جامع برای مدیریت و شناسایی تهدیدها که قابلیت ادغام با STRIDE را نیز دارد.

مقایسه STRIDE با مدل‌های دیگر تحلیل تهدیدها

STRIDE یکی از مدل‌های پرکاربرد تحلیل تهدیدهاست، اما مدل‌های دیگری نیز برای این منظور وجود دارند. برخی از مدل‌های مهم دیگر عبارتند از:

• DREAD: این مدل بر اساس ارزیابی تهدیدها بر مبنای پنج معیار (Damage, Reproducibility, Exploitability, Affected users, Discoverability) عمل می‌کند.
• PASTA: این مدل به شناسایی و ارزیابی تهدیدها در هفت مرحله می‌پردازد و بر مبنای ارزیابی ریسک انجام می‌شود.
• LINDDUN: یک مدل مخصوص تحلیل تهدیدهای حریم خصوصی که مشابه STRIDE عمل می‌کند اما بر حفاظت از اطلاعات شخصی تمرکز دارد.

مقایسه بین این مدل‌ها نشان می‌دهد که هر یک از آن‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند و بسته به نیاز و شرایط پروژه، می‌توان از یکی از آن‌ها استفاده کرد.

چالش‌ها و محدودیت‌های STRIDE

با وجود مزایای فراوان، STRIDE نیز با چالش‌ها و محدودیت‌هایی همراه است. برخی از این چالش‌ها عبارتند از:

• پیچیدگی برای پروژه‌های بزرگ: در پروژه‌های بزرگ، شناسایی و مدیریت تهدیدها با استفاده از STRIDE ممکن است زمان‌بر و پیچیده باشد.
• نیاز به دانش تخصصی: پیاده‌سازی موفق STRIDE نیاز به دانش تخصصی در زمینه امنیت و تحلیل تهدیدها دارد.
• نقص در پوشش همه‌جانبه: STRIDE بیشتر بر تهدیدهای امنیتی تمرکز دارد و ممکن است برخی تهدیدهای خاص مانند تهدیدهای حریم خصوصی را پوشش ندهد.

مدل STRIDE یکی از ابزارهای قدرتمند برای شناسایی و مدیریت تهدیدهای امنیتی در فرآیند توسعه نرم‌افزار است. این مدل به تیم‌های توسعه کمک می‌کند تا از ابتدای پروژه به امنیت نرم‌افزار فکر کنند و تهدیدهای بالقوه را شناسایی و مدیریت کنند. با این حال، استفاده از STRIDE نیاز به دانش و مهارت‌های خاص دارد و باید با دقت و برنامه‌ریزی مناسب پیاده‌سازی شود.