安全なDevOpsパイプラインの構築と維持：ベストプラクティスとケーススタディ

How to Build and Maintain a Secure DevOps Pipeline：ベストプラクティスとケーススタディ」（英語

DevOpsは、開発チームと運用チーム間のコラボレーションと自動化を重視したソフトウェア開発のアプローチです。DevOpsパイプラインは、ソフトウェアのアップデートや機能の迅速な自動配信を可能にするため、ソフトウェア開発チームの成功に不可欠です。しかし、DevOpsパイプラインのセキュリティを確保することは、攻撃者に悪用される可能性のある多くの脆弱性が存在するため、困難なことです。この記事では、安全なDevOpsパイプラインを構築・維持するためのベストプラクティスについて、成功した実装のケーススタディとともにご紹介します。

はじめに #

安全なDevOpsパイプラインを構築し維持するためのベストプラクティスに入る前に、DevOpsパイプラインの基本的な構成要素を理解することが重要である。高いレベルで、典型的なDevOpsパイプラインは、以下のステージで構成されています：

1.1.コード開発およびバージョン管理。 2.継続的な統合とテスト。 3.継続的なデリバリーおよびデプロイメント。 4.**モニタリングとフィードバック

これらのステージは高度に相互接続されており、各ステージは前のステージの出力に依存しています。うまく設計されたDevOpsパイプラインでは、セキュリティを犠牲にすることなく、コードの変更を迅速かつ効率的にテストして本番環境にデプロイすることができます。

安全なDevOpsパイプラインを構築するためのベストプラクティス #

1.セキュアなコーディングプラクティスを使用する #

セキュアなDevOpsパイプラインを構築するためには、セキュアなコーディングの実践が不可欠です。これには、一般的な脆弱性を防ぐためにOWASP（Open Web Application Security Project）が提供するような確立されたコーディング標準を遵守すること、SpringやDjangoなどの安全な開発フレームワークを使用すること、安全なコーディング手法に従うよう開発者をトレーニングすることが含まれます。また、コードに脆弱性がないことを確認するために、定期的なコードレビューを実施する必要があります。

例えば、開発者はDjangoのような安全な開発フレームワークを使用することで、SQLインジェクションやクロスサイトスクリプティング（XSS）攻撃などのセキュリティ脆弱性を防止することができます。さらに、OWASP は、インジェクション攻撃、認証の破壊、クロスサイトリクエストフォージェリ（CSRF）などの一般的な脆弱性を開発者が回避するのに役立つ、安全なコーディングの実践法のリストを提供しています。

2.安全なバージョン管理の実装 #

セキュアなバージョン管理を実装することは、DevOps パイプラインのセキュリティを維持する上で極めて重要です。開発者は、GitやSVNなどのセキュアなリポジトリを使用してコードの変更を保存・管理し、リポジトリへのアクセスを許可された担当者に限定する必要があります。また、リポジトリへの不正アクセスを防止するために、二要素認証を有効にする必要があります。

コードの変更は、メインブランチにマージする前にレビューする必要があります。これは、プルリクエストプロセスを通じて行うことができ、変更は少なくとも他の開発者によってレビューされ承認される。安全なバージョン管理を行うことで、開発者は不正な変更を防ぎ、許可された変更のみがコードベースにマージされるようにすることができます。

例えば、GitHubを利用すれば、プライベートリポジトリを作成し、権限を持つ人にアクセスを制限することができます。また、二要素認証を有効にして、リポジトリにさらなるセキュリティ層を追加することも可能です。最後に、プルリクエストプロセスを使用することで、すべての変更がメインブランチにマージされる前に、少なくとも他の開発者によってレビューされ承認されることを保証することができます。

3.セキュリティテストの自動化 #

自動化されたセキュリティテストは、脆弱性を迅速に検出し対処することができるため、安全なDevOpsパイプラインの重要な要素です。この種のテストは、静的解析ツールや脆弱性スキャナーのようなさまざまなセキュリティツールを使用することで実現できます。これらのツールは、DevOpsパイプラインに統合し、継続的インテグレーションとテスト段階の一部として自動的に実行する必要があります。

例えば、Snykは、アプリケーションコードやオープンソースの依存関係をスキャンして脆弱性を検出できる人気のツールです。DevOpsパイプラインに統合することで、開発サイクルの早い段階でセキュリティ問題を検出して対処し、本番環境に脆弱性が持ち込まれるのを防ぐことができます。

4.安全なコンテナを使用する #

コンテナは、DevOpsパイプラインでアプリケーションをパッケージ化してデプロイするための一般的な方法です。しかし、コンテナが安全に実装されていない場合、潜在的な脆弱性になる可能性があります。安全なコンテナを使用するために、開発者は、コンテナイメージが信頼できるソースから構築され、展開前に脆弱性をスキャンされることを確認する必要があります。さらに、コンテナへのアクセスを制限し、不正なアクセスや改変を防ぐためにランタイム保護を実装する必要があります。

例えば、Docker Hubは脆弱性スキャン機能を提供しており、デプロイ前にコンテナイメージの脆弱性をスキャンするために使用することができます。さらに、誰がどのコンテナにアクセスできるかを定義するコンテナセキュリティポリシーを実装することで、コンテナへのアクセスを制限することができます。最後に、コンテナイメージの署名、コンテナファイアウォール、コンテナランタイムセキュリティなどのコンテナセキュリティ対策を実施することで、ランタイムの保護を実現することができます。

5.継続的なモニタリングとフィードバックの実施 #

継続的な監視とフィードバックは、安全なDevOpsパイプラインを維持するために非常に重要です。なぜなら、脆弱性やパフォーマンスの問題を特定し、迅速に対処することができるからです。ログアナライザー、パフォーマンス監視ツール、セキュリティ情報・イベント管理（SIEM）ソリューションなどのさまざまなツールをDevOpsパイプラインに統合し、継続的な監視を実現する必要があります。

例えば、Splunkは、ログ解析、パフォーマンス監視、SIEMに使用できる人気のツールです。DevOpsパイプラインに統合することで、パイプラインとアプリケーションのパフォーマンスとセキュリティに関するリアルタイムのフィードバックを提供することができます。また、発生したセキュリティインシデントに関する洞察を提供し、開発者は脆弱性を迅速に修正することができます。

Prometheusは、オープンソースの監視・警告システムで、パイプラインやアプリケーションのパフォーマンスなど、さまざまな指標の監視に使用できます。DevOpsパイプラインに統合して継続的な監視を行うことができ、パフォーマンスやセキュリティの問題が発生した際に開発者に警告を出すことができます。さらに、開発者に貴重なフィードバックを提供し、DevOpsパイプラインの品質と効率を向上させることができます。

安全なDevOpsパイプラインを維持するためのベストプラクティス #

セキュアなDevOpsパイプラインが構築されたら、そのセキュリティを長期にわたって維持することが重要です。ここでは、セキュアなDevOpsパイプラインを維持するためのベストプラクティスをいくつか紹介します：

1.ソフトウェアと依存関係を定期的に更新する #

ソフトウェアと依存関係を定期的にアップデートすることは、安全なDevOpsパイプラインを維持するために不可欠です。これは、継続的なデリバリーとデプロイの段階の一部として行われるべきで、既知の脆弱性が悪用される前にパッチが適用されるように、可能な限り自動化されるべきです。

例えば、DependabotやWhiteSourceのようなツールをDevOpsパイプラインに統合することで、依存関係の更新と脆弱性のパッチの適用プロセスを自動化することができます。

2.定期的なセキュリティ監査の実施 #

定期的なセキュリティ監査を実施することは、安全なDevOpsパイプラインを維持するために非常に重要です。セキュリティ監査は、独立した第三者によって定期的に実施し、すべてのセキュリティコントロールが意図したとおりに機能していることを確認し、新たに導入された可能性のある脆弱性を特定する必要があります。これらの監査は、コード、インフラ、人員を含むDevOpsパイプラインのすべてのコンポーネントを対象とする必要があります。

例えば、DevOpsパイプラインの脆弱性を特定するために使用できる一般的なセキュリティ監査手法として、侵入テストがあります。これは、パイプラインへの攻撃をシミュレートして、弱点と脆弱性の領域を特定するものです。

3.アクセス制御の実装 #

アクセスコントロールは、DevOpsパイプラインのセキュリティを維持するための重要な要素です。パイプラインへのアクセスは許可された担当者に限定されるべきであり、アクセスは知る必要があるベースで許可されるべきです。さらに、バージョン管理、コンテナ、監視ツールなど、パイプラインのすべてのコンポーネントに対してアクセス制御を実装する必要があります。

例えば、HashiCorp Vaultのようなツールは、DevOpsパイプラインのアクセス制御を実装するために使用することができます。秘密やその他の機密情報へのアクセスを安全に管理し、許可された担当者のみがアクセスできるようにするために使用することができます。

4.ディザスタリカバリおよび事業継続計画の実施 #

DevOpsパイプラインの可用性とセキュリティを確保するためには、災害復旧と事業継続計画の実施が不可欠です。これらの計画は定期的に策定し、テストする必要があり、セキュリティインシデントに対応し、パイプラインの中断から回復するための手順が含まれている必要があります。

例えば、災害復旧計画では、重要なデータや設定の定期的なバックアップ、災害時にパイプラインを復旧させるための手順などが考えられます。事業継続計画では、インフラの冗長化やフェイルオーバーを行い、障害が発生した場合でもパイプラインが利用可能で安全であることを保証する。

ケーススタディ #

セキュアなDevOpsパイプラインの実装に成功したケーススタディをいくつか紹介します：

1.Netflix #

Netflix はストリーミングビデオサービスであり、DevOps パイプラインを使用して、プラットフォームに新機能とアップデートを迅速に提供しています。そのパイプラインのセキュリティを確保するために、Netflix は以下のような多くのベストプラクティスを使用しています：

• パイプライン全体で自動化されたセキュリティテストを実施する**。
  • Netflix は、Prana や Stethoscope のような自動セキュリティテストツールを導入し、セキュリティの脆弱性を検出しています。
• アプリケーションのパッケージ化とデプロイにセキュアコンテナを使用する**。
  • Netflixはコンテナ化を受け入れ、アプリケーションのパッケージ化とデプロイにセキュアコンテナを使用しています。Dockerコンテナを使用してアプリケーションを分離し、セキュアにしているほか、Titusという独自のコンテナ管理プラットフォームも持っています。
• 定期的なセキュリティ監査と脆弱性評価**の実施
  • Netflixは、パイプラインの安全性を確保するために、定期的なセキュリティ監査と脆弱性評価を実施しています。また、サードパーティのセキュリティ専門家と連携し、脆弱性の特定と対処を行っています。
• パイプラインの全コンポーネントに対するアクセス制御の実施**。
  • Netflixは、バージョン管理、コンテナ、監視ツールなど、パイプラインのすべてのコンポーネントに対してアクセス制御を実施しています。彼らは、役割ベースのアクセス制御、ネットワークのセグメンテーション、およびセキュリティ監視を組み合わせて使用し、許可された担当者のみがアクセスできるようにしています。
• 災害復旧と事業継続計画の策定**。
  • ネットフリックスは、パイプラインの可用性と安全性を確保するために、災害復旧と事業継続計画を策定している。彼らは、バックアップ、フェイルオーバー手順、冗長なインフラを組み合わせて使用し、災害が発生した場合でもパイプラインが利用可能であることを保証します。

2.キャピタル・ワン #

Capital Oneは金融サービス企業であり、DevOpsパイプラインを使用して、新しいソフトウェアのアップデートと機能を顧客に提供しています。そのパイプラインのセキュリティを確保するために、Capital One は以下のようなベストプラクティスを使用しています：

• Using secure coding practices and conducting regular code reviews （セキュアコーディングプラクティスの使用と定期的なコードレビューの実施）。
  • Capital One は、OWASP などの業界のベストプラクティスに基づき、安全なコーディング基準を策定しています。また、セキュリティの脆弱性を特定し、対処するために、定期的なコードレビューを行っています。
• パイプライン全体を通しての自動化されたセキュリティテストの実施**。
  • キャピタル・ワンでは、DevOpsパイプライン全体に、脆弱性スキャナや静的解析ツールなど、さまざまな自動化セキュリティ・テスト・ツールを導入しています。また、すべてのコードが同社のセキュアコーディング標準に適合していることを確認するために、自動テストを使用しています。
• アプリケーションのパッケージ化とデプロイに安全なコンテナを使用する**。
  • Capital Oneは、DevOpsパイプラインのアプリケーションのパッケージとデプロイにコンテナを使用しています。同社は、信頼できるソースのみを使用し、定期的に脆弱性スキャンを実施するなど、コンテナに関する厳格なセキュリティ管理を導入しています。
• 定期的なセキュリティ監査と脆弱性診断の実施。
  • Capital Oneは、パイプラインの安全性を確保するために、定期的なセキュリティ監査と脆弱性評価を実施しています。また、第三者のセキュリティ専門家と連携し、脆弱性を特定し対処しています。
• パイプラインの全コンポーネントに対するアクセス・コントロールの実施**。
  • Capital Oneは、バージョン管理、コンテナ、監視ツールなど、DevOpsパイプラインのすべてのコンポーネントに対して厳格なアクセス制御を実施しています。また、ネットワークセグメンテーション、ファイアウォール、役割ベースのアクセス制御を組み合わせて使用し、許可された担当者のみがアクセスできるようにしています。
• 災害復旧と事業継続計画の策定**。
  • Capital Oneは、DevOpsパイプラインの可用性とセキュリティを確保するために、災害復旧および事業継続計画を策定しています。同社は、災害が発生した場合でもパイプラインが利用できるように、さまざまな冗長性とフェイルオーバー手順を実装しています。

結論 #

セキュアなDevOpsパイプラインの構築と維持は、ソフトウェアアプリケーションのセキュリティと可用性を確保するために不可欠です。セキュアなDevOpsパイプラインの構築と維持のためのベストプラクティスに従うことで、組織はセキュリティインシデントのリスクを低減し、ソフトウェア開発プロセスの効率を向上させることができます。これらのベストプラクティスを実施し、成功事例から学ぶことで、組織は安全性と効率性を兼ね備えたDevOpsパイプラインを構築することができます。