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

El desarrollo de software tradicionalmente sigue una ruta lineal: planificar, codificar, probar, desplegar. Durante décadas, la seguridad solo se tenía en cuenta durante la fase de pruebas, después de que ya se hubieran escrito miles de líneas de código.

El SSDLC desafía este enfoque tradicional al incorporar la seguridad en todas las fases del ciclo de vida del desarrollo de software (SDLC) desde el primer día. El SSDLC a menudo se estructura en nueve fases: requisitos, análisis, planificación, diseño, desarrollo, documentación, pruebas, despliegue y mantenimiento.

Los equipos comienzan hablando de las preocupaciones de seguridad junto con los requisitos funcionales, mientras que los desarrolladores escriben código seguro utilizando entradas validadas y estándares de autenticación. Las pruebas se ejecutan continuamente, no solo antes del lanzamiento, a menudo a través de revisiones automatizadas de código.

Este enfoque de “desplazamiento a la izquierda” (mover la seguridad a una etapa más temprana del proceso de desarrollo) puede ayudar a transformar el modo en que las organizaciones crean software. En lugar de preguntar "¿Es esto 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 esa vulnerabilidad antes porque las comprobaciones de seguridad se ejecutan durante todo el diseño, la compilación y las pruebas.

Los datos recientes ayudan a mostrar 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 en 1300 % en solo tres años.¹

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

Generalmente hay nueve fases del SSDLC, que siguen de cerca el modelo del SDLC, excepto que cada fase también incorpora consideraciones de seguridad:

• Requisitos
• Análisis
• Planificación
• Diseñe
• Desarrollo
• Documentación
• Pruebas
• Despliegue
• Mantenimiento

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

Las organizaciones cuantifican las vulnerabilidades potenciales y trazan un mapa de su ámbito de amenazas, planificando para los peores escenarios en lugar de basarse en las mejores hipótesis. Por ejemplo, una aplicación de atención médica podría analizar los riesgos de filtraciones de datos de pacientes, ataques de ransomware y amenazas de usuarios internos, planificando respuestas para cada uno.

Los equipos de seguridad y los stakeholders establecen roles, asignan recursos y definen líneas de base aceptables basadas en el impacto potencial en el negocio. 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 capacitación antes de comenzar la programación.

La fase de diseño implica el modelado de amenazas, un análisis sistemático de posibles vulnerabilidades de seguridad en la arquitectura planificada. Esta práctica ayuda a garantizar que el diseño seguro se incorpore en el proyecto técnico del sistema, desde la mejor plataforma hasta la interfaz de usuario (IU) ideal, en lugar de agregarse como una costosa adaptación.

Los desarrolladores aplican prácticas de programación seguras basadas en estándares de programación segura establecidos por organizaciones como Open Web Application Security Project (OWASP). Estos estándares pueden incluir la validación de todas las entradas, la implementación de técnicas de autenticación, el uso de llamadas a API adecuadas, el escaneo de repositorios y el manejo seguro de errores.

Los desarrolladores a menudo emplean 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 mientras se construye, no después de la integración. 

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

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

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

Las pruebas avanzadas pueden incluir hackers éticos que desafían el código, pruebas de inserción que validan la seguridad de los datos y simulaciones que ejercitan 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 aseguran 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 telemetría de software (métricas, registros y rastreos) para ver cómo se comporta el código en entornos reales. OpenTelemetry (OTel) es un proyecto nativo de la nube de código abierto de la Cloud Native Computing Foundation (CNCF) que permite la recolección y el transporte neutral para el proveedor de métricas, registros y rastros, ayudando a garantizar señales congruentes entre servicios, pipelines y entornos.

El monitoreo continuo puede ayudar a detectar amenazas y vulnerabilidades de manera temprana, lo que permite una corrección rápida a lo largo del ciclo de vida del software. Esta fase puede ser especialmente crítica para prevenir exploraciones de día cero y responder a vulnerabilidades recién descubiertas.

Las organizaciones suelen comenzar el ciclo de vida del desarrollo de software seguro con infraestructura establecida: metodologías integrales que incluyen puntos de referencia de seguridad, mejores prácticas de seguridad y herramientas de evaluación de riesgos. Algunos de los marcos más comunes incluyen:

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE. UU. proporciona prácticas y puntos de referencia respaldados por el gobierno específicos para el desarrollo seguro, incluyendo la infraestructura de desarrollo de software seguro, NIST SP 800-218.

Esta infraestructura ayuda a las organizaciones a establecer requisitos de seguridad básicos en todos los equipos de desarrollo. En comparación con otras infraestructuras, proporciona estándares federales más prescriptivos, lo que a menudo lo hace ideal para contratistas de gobierno e industrias reguladas. Las organizaciones que trabajan con agencias federales a menudo deben cumplir con las normas del NIST como requisito contractual.

El Open Web Application Security Project (OWASP) ofrece una infraestructura: el Modelo de madurez de garantía de software (SAMM).

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

Por esta razón, suele ser la opción preferida por 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 de 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 directriz 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 podrían favorecer la directriz DevSecOps de OWASP, como las empresas de tecnología financiera que despliegan actualizaciones diarias mientras mantienen el cumplimiento de PCI DSS.

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

SLSA ("salsa") es un marco comunitario, originalmente propuesto por Google y ahora bajo OpenSSF, para salvaguardar 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 la construcción podrían implementar SLSA para demostrar que su software no ha sido manipulado durante el proceso de construcción. Por ejemplo, un proveedor de software que distribuye aplicaciones empresariales necesita demostrar a los clientes que sus versiones son auténticas y no han sido manipuladas.

El SSDLC puede proporcionar a las organizaciones varios beneficios críticos. 

El enfoque de “desplazamiento a la izquierda” del 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 del despliegue.

Por ejemplo, una revisión en la fase de diseño podría revelar que una arquitectura planificada expondría datos confidenciales de los clientes a través de un endpoint no seguro. La detección temprana de este problema permite una arquitectura más segura desde el principio, evitando el daño potencial de una filtración de datos y la costosa actualización de los controles de seguridad.

Las organizaciones también pueden ver una reducción de costos cuando ocurre una brecha. Según el Informe del costo de una filtración de datos, un enfoque DevSecOps (incluido SSDLC) fue el factor número uno en la reducción de los costos de violación de datos. Las organizaciones que emplean este enfoque experimentaron una reducción de 227,192 USD en costos por filtración de datos.

El SSDLC puede ayudar a prevenir el tiempo de inactividad del sistema al identificar problemas de seguridad antes del despliegue, evitando potencialmente arreglos de emergencia y mejorando la estabilidad del software. El modelado de amenazas y las revisiones detalladas del código en todas las etapas también pueden mejorar esta estabilidad.

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

Por ejemplo, el 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.

El 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 constantemente con los estándares de seguridad específicos de la industria,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 confiable puede ayudar a garantizar menos problemas legales y posibles multas. 

Al implementar el SSDLC, los equipos de desarrollo, operaciones y seguridad deben trabajar en estrecha colaboración con frecuencia para sacar a la luz múltiples puntos de vista en el 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 muchos beneficios, pueden surgir algunos desafíos cuando las organizaciones se mueven para adoptar el SSDLC. 

Los stakeholders que quieren acelerar el tiempo de comercialización pueden considerar los requisitos de seguridad como un obstáculo para la velocidad de desarrollo. Incluso podrían solicitar aplazar las pruebas de seguridad hasta fases posteriores. 

Si bien este enfoque puede acelerar el desarrollo inicial, a menudo conduce a retrasos más costosos cuando surgen vulnerabilidades después del despliegue.

Omitir el modelado de amenazas durante el diseño, por ejemplo, puede dejar expuestos los caminos de ataque críticos. Sin un análisis sistemático de amenazas, los equipos podrían pasar por alto las brechas de seguridad en los sistemas de autorización, los controles de acceso a los datos o las integraciones de servicios de terceros, vulnerabilidades que se vuelven exponencialmente más costosas de arreglar en producción.

A medida que el escenario de amenazas sigue evolucionando, los equipos de desarrollo deben mantenerse al día en materia de seguridad. Las organizaciones sin experiencia en seguridad dedicada pueden necesitar más capacitación, contrataciones especializadas o consultores externos para implementar el SSDLC de manera efectiva.

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 capacitación adecuada, estas herramientas podrían señalar vulnerabilidades críticas que no se abordan o generar falsos positivos que desperdician el tiempo de desarrollo. Incluso los desarrolladores experimentados a menudo necesitan educación continua para mantenerse al día con las amenazas emergentes y las prácticas de seguridad.

Las arquitecturas de software complejas con múltiples integraciones a veces pueden requerir herramientas y procesos de seguridad sofisticados, lo que potencialmente aumenta el tiempo y los costos de desarrollo. Por ejemplo, la integración de dispositivos IoT que emplean diferentes formatos de datos y protocolos de comunicación puede crear otras superficies de ataque que los equipos deben proteger.

Considere una implementación de API de cifrado, donde la API debe operar con privilegios de acceso mínimos mientras soporta varios 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 agrega complejidad en torno a cada punto de integración que los equipos deben abordar sin comprometer la seguridad o la funcionalidad.