¿Cuál es el ciclo de vida del desarrollo de software seguro?

El desarrollo de software tradicionalmente sigue un camino lineal: planificar, codificar, probar, implementar. Durante décadas, la seguridad solo entraba en la ecuación durante la fase de pruebas, cuando ya se habían escrito miles de líneas de código.

SSDLC desafía este enfoque tradicional mediante la integración de la seguridad en todas las fases del ciclo de vida del desarrollo de software (SDLC) desde el primer día. El SSDLC suele estructurarse en nueve fases: requisitos, análisis, planificación, diseño, desarrollo, documentación, pruebas, implementación y mantenimiento.

Los equipos comienzan discutiendo las cuestiones de seguridad junto con los requisitos funcionales, mientras que los desarrolladores escriben código seguro utilizando entradas validadas y estándares de autenticación. Las pruebas se realizan de forma continua, no solo antes del lanzamiento, a menudo mediante reseñas automatizadas de código.

Este enfoque “desplazamiento a la izquierda”, adelantar la seguridad en el proceso de desarrollo, puede ayudar a transformar la forma en que las organizaciones crean software. En lugar de preguntar “¿Es seguro?” Durante las pruebas, los equipos preguntan: “¿Cómo hacemos que esto sea seguro?” antes de escribir la primera línea de código.

Por ejemplo, consideremos una aplicación bancaria. El desarrollo tradicional podría descubrir una vulnerabilidad de inyección SQL durante las pruebas previas al lanzamiento, lo que obligaría a los desarrolladores a reescribir las interacciones con la base de datos en cientos de archivos. Con un SSDLC, es mucho más probable que los equipos detecten antes esa vulnerabilidad, ya que las comprobaciones de seguridad se realizan durante el diseño, la construcción y las pruebas.

Los datos recientes ayudan a demostrar por qué es importante este enfoque proactivo. Según un reciente estudio de seguridad de la cadena de suministro, los ataques a la cadena de suministro de software aumentaron un 1300 % en solo tres años¹.

SSDLC puede ayudar a proteger a las organizaciones contra estos ciberataques y otros al detectar las vulnerabilidades antes, cuando las correcciones son más sencillas y menos costosas. También puede ayudar a mantener el cumplimiento de normativas como el Reglamento General de Protección de Datos (RGPD) y la Ley de Portabilidad y Responsabilidad del Seguro Médico (HIPAA).

Por lo general, hay nueve fases del SSDLC, que siguen de cerca el modelo del SDLC, excepto que cada fase también incorpora aspectos de seguridad:

• Requisitos
• Análisis
• Planificación
• Diseño
• Desarrollo
• Documentación
• Pruebas
• Implementación
• Mantenimiento

Los equipos debaten las capacidades del software terminado, definiendo los requisitos de seguridad junto con los requisitos funcionales desde el primer día; por ejemplo, implementando el cifrado para los campos de datos confidenciales y estableciendo controles de acceso basados en roles (RBAC). Este debate implica revisar los posibles riesgos de seguridad, además de los requisitos de cumplimiento, como las normas de protección de datos del RGPD.

Las organizaciones cuantifican las vulnerabilidades potenciales y trazan un mapa de su panorama de amenazas, pensando en los peores escenarios posibles en lugar de basarse en las mejores hipótesis. Por ejemplo, una aplicación sanitaria podría analizar los riesgos de vulneraciones de datos de pacientes, ataques de ransomware y amenazas internas, y planificar respuestas para cada uno de ellos.

Los equipos de seguridad y los stakeholders establecen roles, asignan recursos y definen líneas de base aceptables basadas en el posible impacto empresarial. Esta planificación permite priorizar las vulnerabilidades de alto riesgo sin dejar de cumplir los plazos de desarrollo. También les permite presupuestar las herramientas de seguridad y la formación antes de que comience la codificación.

La fase de diseño implica el modelado de amenazas, un análisis sistemático de las posibles vulnerabilidades de seguridad en la arquitectura planificada. Esta práctica ayuda a garantizar que el diseño seguro se incorpore al plan del sistema, desde la mejor plataforma hasta la interfaz de usuario ideal, en lugar de añadirse como una costosa adaptación posterior.

Los desarrolladores aplican prácticas de codificación seguras basadas en estándares de codificación seguros establecidos por organizaciones como el Open Web Application Security Project (OWASP). Estos estándares pueden incluir la validación de todas las entradas, la aplicación de técnicas de autenticación, el uso de llamadas adecuadas a la API, el escaneado de los repositorios y la gestión segura de los errores.

Los desarrolladores a menudo utilizan entornos de desarrollo integrados (IDE) con complementos de seguridad para ayudar a detectar problemas antes.

Los equipos evalúan las dependencias del software para mitigar los riesgos de seguridad y las pruebas de seguridad comienzan durante el desarrollo. Por ejemplo, un módulo de procesamiento de pagos se sometería a pruebas de seguridad durante su construcción, no después de la integración. 

Los equipos documentan los controles y procesos de seguridad para auditorías, comprobaciones de cumplimiento y revisiones de seguridad, lo que permite una rápida respuesta ante incidentes y el cumplimiento normativo continuo.

Las pruebas combinan las revisiones de código con las pruebas de seguridad. Los equipos validan tanto la funcionalidad como la seguridad antes de la implementación.

Las pruebas incluyen análisis estáticos, como pruebas estáticas de seguridad de aplicaciones (SAST), para analizar el código fuente sin ejecutar el programa, y pruebas dinámicas de seguridad de aplicaciones (DAST), para probar las aplicaciones mientras se ejecutan.

Las pruebas avanzadas pueden incluir hackers éticos que desafíen el código, pruebas de penetración que validen la seguridad de datos y simulaciones que ejerciten las API. El análisis de composición de software (SCA) también se puede ejecutar en paralelo para ayudar a identificar dependencias vulnerables de código abierto y problemas de licencias.

Los equipos protegen el entorno de implementación (servidores, configuraciones y middleware) antes de lanzar el software. Esto ayuda a evitar que se introduzcan vulnerabilidades a través de una infraestructura mal configurada.

Muchos equipos también recopilan telemetríade software (métricas, registros y rastreos) para ver cómo se comporta el código en entornos reales. OpenTelemetry (Otel) es un proyecto de código abierto de la Cloud Native Computing Foundation (CNCF) que permite recopilar y transportar métricas, registros y rastreos de forma independiente con respecto al proveedor, lo que ayuda a garantizar la coherencia de las señales en todos los servicios, pipelines y entornos.

La monitorización continua puede ayudar a detectar amenazas y vulnerabilidades en una fase temprana, lo que permite una rápida corrección a lo largo del ciclo de vida del software. Esta fase puede ser especialmente crítica para prevenir exploits de día cero y responder a vulnerabilidades recién descubiertas.

Las organizaciones suelen comenzar el ciclo de vida de desarrollo de software seguro con marcos establecidos: metodologías integrales que incluyen puntos de referencia de seguridad, buenas prácticas de seguridad y herramientas de evaluación de riesgos. Entre algunos de los marcos más comunes se incluyen:

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) proporciona prácticas y referencias respaldadas por el gobierno específicas para el desarrollo seguro, incluido el marco de desarrollo de software seguro, NIST SP 800-218.

Este marco ayuda a las organizaciones a establecer requisitos básicos de seguridad en todos los equipos de desarrollo. En comparación con otros marcos, proporciona estándares federales más prescriptivos, lo que a menudo lo hace ideal para contratistas del gobierno y sectores regulados. Las organizaciones que trabajan con agencias federales a menudo deben cumplir las normas del NIST como requisito contractual.

El Open Web Application Security Project (OWASP) ofrece un marco abierto: el Software Assurance Maturity Model (SAMM).

SAMM de OWASP ayuda a las organizaciones a evaluar las prácticas de seguridad del software existentes y a crear programas de mejora iterativos que se adapten a sus perfiles de riesgo específicos. 

Por este motivo, suele ser la opción preferida de las organizaciones que buscan enfoques flexibles y basados en la madurez, en lugar de requisitos de cumplimiento rígidos. Por ejemplo, una startup puede comenzar con prácticas básicas de seguridad en áreas críticas como la autenticación, y luego expandirse gradualmente a pruebas de seguridad integrales a medida que crecen el equipo y el presupuesto.

La guía DevSecOps de OWASP detalla la implementación de pipelines con herramientas de pruebas de seguridad integradas: SAST, DAST, SCA (análisis de composición de software) e IAST (pruebas de seguridad de aplicaciones interactivas). Seguir esta guía puede facilitar la integración de pruebas de seguridad en los pipelines existentes de integración continua y entrega continua (CI/CD) sin interrumpir los flujos de trabajo de desarrollo.

Como resultado, las organizaciones que buscan automatizar la seguridad sin ralentizar los ciclos de lanzamiento pueden optar por la guía OWASP DevSecOps, como las empresas de tecnología financiera que implementan actualizaciones diarias mientras mantienen el cumplimiento de PCI DSS.

Muchas organizaciones implementan SSDLC a través de prácticas de DevOps y DevSecOps, que automatizan las pruebas de seguridad y las integran en los pipelines de CI/CD, lo que acelera el desarrollo y mantiene los estándares de seguridad. Gracias a las técnicas DevSecOps, los equipos de desarrollo son responsables de la seguridad de las aplicaciones, además de asegurar el diseño, la construcción, las operaciones y el mantenimiento. Para iterar rápidamente y evitar cuellos de botella, suelen utilizar la automatización para las pruebas de seguridad.

SLSA (‘salsa’) es un marco comunitario, propuesto originalmente por Google y ahora bajo OpenSSF, para proteger las cadenas de suministro de software. 

Sus directrices ayudan a las organizaciones a prevenir la manipulación, verificar la integridad de los artefactos y automatizar la verificación de los procesos de compilación y las dependencias. Las organizaciones que desean optimizar la seguridad de la cadena de suministro y la procedencia de los edificios podrían implementar SLSA para demostrar que su software no ha sido manipulado durante el proceso de creación. Por ejemplo, un proveedor de software que distribuye aplicaciones empresariales necesita demostrar a sus clientes que sus versiones son auténticas y no están manipuladas.

SSDLC puede proporcionar a las organizaciones varios beneficios críticos. 

El enfoque de “desplazamiento a la izquierda” de SSDLC ayuda a las organizaciones a detectar y corregir vulnerabilidades cuando a menudo son las más fáciles y menos costosas de abordar: durante el diseño y el desarrollo en lugar de después de la implementación.

Por ejemplo, una revisión de la fase de diseño podría descubrir que una arquitectura planificada expondría datos sensibles de los clientes a través de un endpoint no seguro. Detectar este problema a tiempo permite crear una arquitectura más segura desde el principio, evitando los posibles daños de una vulneración de datos y la costosa adaptación de los controles de seguridad.

Las organizaciones también pueden ver una reducción de costes cuando ocurre una brecha. Según el informe "Cost of a Data Breach", un enfoque de DevSecOps (incluido SSDLC) fue el factor número uno para reducir los costes de la vulneración de datos. Las organizaciones que utilizan este enfoque experimentaron una reducción de 227 192 USD en costes por vulneración de datos.

SSDLC puede ayudar a prevenir el tiempo de inactividad del sistema al identificar los problemas de seguridad antes de la implementación, lo que puede evitar correcciones de emergencia y mejorar la estabilidad del software. El modelado de amenazas y las revisiones detalladas del código en todas las etapas también pueden mejorar esta estabilidad.

SSDLC ayuda a proteger la cadena de suministro de software, que incluye toda la infraestructura y las personas que intervienen en el código, desde el desarrollo hasta la implementación, pasando por el pipeline de CI/CD. Combina prácticas de gestión de riesgos (como la modelización de amenazas y el análisis de dependencias) con los controles de ciberseguridad (como las restricciones de acceso y la firma de códigos) para evitar vulnerabilidades a lo largo de todo el ciclo de vida.

Por ejemplo, SSDLC puede ayudar a las organizaciones a implementar listas de materiales de software (SBOM) para rastrear todos los componentes y dependencias. Este enfoque facilita la identificación y corrección de vulnerabilidades cuando se descubren en bibliotecas de terceros.

SSDLC ayuda a las organizaciones a mantener el cumplimiento mediante la creación de controles de seguridad y documentación en cada fase de desarrollo. Este proceso es crítico para las organizaciones que necesitan cumplir de forma sistemática normas de seguridad específicas del sector, como el Reglamento General de Protección de Datos (RGPD), la Ley de Portabilidad y Responsabilidad del Seguro Médico (HIPAA) y la California Consumer Privacy Act (CCPA). Un cumplimiento más fiable puede ayudar a garantizar menos problemas legales y posibles multas. 

Al implementar SSDLC, los equipos de desarrollo, operaciones y seguridad deben colaborar estrechamente con frecuencia para aportar múltiples puntos de vista al desarrollo de software. Esta colaboración necesaria puede ayudar a romper los silos entre departamentos y evitar problemas de seguridad que podrían resultar costosos más adelante.

A pesar de sus numerosos beneficios, pueden surgir algunos desafíos cuando las organizaciones deciden adoptar SSDLC. 

Los stakeholders que desean una comercialización más rápida suelen ver los requisitos de seguridad como un impedimento para la velocidad de desarrollo. Incluso podrían solicitar aplazar las pruebas de seguridad hasta fases posteriores. 

Aunque este enfoque puede acelerar el desarrollo inicial, a menudo provoca retrasos más costosos cuando surgen vulnerabilidades después de la implementación.

Omitir el modelado de amenazas durante el diseño, por ejemplo, puede dejar expuestas las rutas de ataque críticas. Sin un análisis sistemático de amenazas, los equipos podrían pasar por alto brechas de seguridad en los sistemas de autorización, los controles de acceso a los datos o las integraciones de servicios de terceros, vulnerabilidades cuya reparación resulta exponencialmente más costosa en la fase de producción.

A medida que el panorama de amenazas sigue evolucionando, los equipos de desarrollo deben mantenerse al día en materia de seguridad. Las organizaciones que no cuentan con expertos dedicados a la seguridad pueden necesitar más formación, personal especializado o consultores externos para implementar SSDLC de manera eficaz.

Por ejemplo, los desarrolladores que se inician en la programación segura pueden no saber cuándo utilizar herramientas de análisis estático o cómo interpretar sus resultados. Sin la formación adecuada, estas herramientas podrían señalar vulnerabilidades críticas que no se abordan o generar falsos positivos que hacen perder tiempo de desarrollo. Incluso los desarrolladores experimentados necesitan a menudo una formación continua para mantenerse al día de las nuevas amenazas y prácticas de seguridad.

En ocasiones, las arquitecturas de software complejas con múltiples integraciones pueden requerir herramientas y procesos de seguridad sofisticados, lo que puede aumentar el tiempo y los costes de desarrollo. Por ejemplo, integrar dispositivos IoT que utilizan diferentes formatos de datos y protocolos de comunicación puede crear otras superficies de ataque que los equipos deben asegurar.

Consideremos una implementación de API de cifrado, en la que la API debe funcionar con privilegios de acceso mínimos y, al mismo tiempo, admitir diversos casos de uso. Algunos servicios pueden necesitar capacidades de cifrado sin derechos de descifrado. Este proceso puede requerir una planificación cuidadosa en torno a los controles de acceso, la autenticación y la seguridad de la capa de transporte (TLS), lo que añade complejidad a cada Integración que los equipos deben abordar sin comprometer la seguridad ni la funcionalidad.