SAST: что такое Static Application Security Testing

В мире, где кибератаки на программное обеспечение и конфиденциальные данные стали нормой, application security testing превращается из полезной опции в необходимую часть процесса разработки. Каждый разработчик и специалист по информационной безопасности должен понимать, что без постоянного контроля за безопасностью на всех этапах создания программного продукта существует высокий риск возникновения уязвимостей, которые могут быть использованы злоумышленниками и в дальнейшем эксплуатированы.

И вот тут помогает Static Application Security Testing (SAST) — мощный инструмент для выявления уязвимостей исходного кода программы еще до того, как она будет скомпилирована и запущена. Зачем ждать, пока программа попадет в эксплуатацию, если можно заранее предотвратить потенциальные угрозы и ускорить разработку? Задача SAST — обнаружить уязвимости еще на этапе проектирования приложения до релиза.

В этой статье мы подробно разберем, как работает статический анализ, какие преимущества он дает, какие недостатки имеет, а также какие инструменты и методы могут сделать его максимально эффективным и результативным. Чтобы узнать, как защитить своё приложение на самом раннем этапе разработки, — читайте наш материал.

 

SAST: что это, зачем нужен такой анализ, где он применяется

Static Application Security Testing — метод статического анализа, при котором проверяется исходный код приложения или его компоненты на наличие уязвимостей без необходимости запускать программу. Этот процесс помогает разработчикам и специалистам по безопасности заранее выявить потенциальные угрозы и ошибки в коде, что значительно улучшает качество ПО.

SAST анализ используется на разных этапах разработки программного обеспечения:

• Ранние стадии разработки. На начальных этапах создания программного обеспечения статический анализ помогает найти ошибки в исходном коде, которые могут повлиять на безопасность и функциональность приложения.
• Перед релизом. На последней стадии разработки SAST проверяет код на наличие уязвимостей от злоумышленников. Продукт становится безопасным перед выпуском на рынок.
• Обнаружение небезопасных практик программирования. SAST помогает выявить типичные ошибки и небезопасные практики — устаревшие библиотеки или неправильное управление данными.

Где полезен SAST

• Разработка программного обеспечения. Для анализа исходного кода на наличие уязвимостей и ошибок.
• Процесс DevSecOps. Статический анализ помогает интегрировать проверку безопасности на всех этапах жизненного цикла разработки.
• Компании и организации. Все больше компаний внедряют статический анализ для улучшения качества выпускаемого ПО и защиты от возможных атак.

Преимущества и минусы SAST

Преимущества:

• Скорость и эффективность. Автоматизированные анализаторы быстро находят уязвимости в исходном коде без развертывания приложения.
• Проверка всего кода. С SAST можно проверить весь исходный код программы, что обеспечивает почти 100% покрытие всех компонентов.
• Минимизация человеческого фактора. При использовании инструментов для автоматического анализа исключаются ошибки, что повышает достоверность результатов.
• Простота интеграции. Интеграция SAST в разработку не требует значительных усилий, так как не нужно запускать приложение или создавать виртуальные среды для тестирования.

Минусы:

• Ложноположительные срабатывания. Несмотря на высокую точность, статический анализ может иногда выдавать ложные срабатывания, что требует дополнительных усилий для фильтрации этих сообщений.
• Трудность анализа сложных приложений. В случае с большими и сложными приложениями может возникнуть сложность в анализе всех частей кода, что снижает эффективность проверки.
• Ограничение на динамическое тестирование. SAST не может оценить безопасность приложения во время его работы, что является недостатком в сравнении с динамическим анализом (DAST).

Как работает SAST

Когда мы говорим о Static Application Security Testing (SAST), мы в первую очередь имеем в виду глубокое тестирование исходного кода программы для выявления уязвимостей еще до того, как приложение будет запущено. Это — основа безопасной разработки, ведь на стадии написания кода закладываются основные принципы защиты от кибератак. Разберемся, как работает SAST и какие этапы включены в анализ.

1. Предварительная обработка исходного кода

На первом этапе SAST происходит преобразование исходного кода в удобный для анализа формат. Это необходимо, чтобы анализатор мог эффективно работать с текстом программы и не упустить ни одной детали. Как это происходит?

• Преобразование в абстрактное синтаксическое дерево (AST). Код разбивается на структуры, которые помогают анализатору понять, как программа должна работать.
• Идентификация зависимостей и библиотек. Код может ссылаться на сторонние библиотеки или фреймворки, которые также могут содержать уязвимости. Такие зависимости фиксируются для анализа.
• Удаление избыточных данных. Иногда в исходном коде встречаются временные или ненужные участки, которые могут мешать чистоте анализа. Их можно удалить или замаскировать.

2. Анализ кода

Выявляются потенциальные проблемы и уязвимости.

• Лексический анализ. Включает несколько этапов:

1. Лексический анализатор идентифицирует ключевые слова, идентификаторы, операторы и другие элементы языка программирования.
2. Создание потока лексем: на выходе получается последовательность лексем, которая будет использоваться на следующем этапе анализа.

 

• Синтаксический анализ. Следует за лексическим и проверяет, соответствует ли поток лексем синтаксическим правилам языка программирования. Синтаксический анализатор формирует абстрактное синтаксическое дерево (AST), которое моделирует структуру исходного кода.
• Следующим этапом является проверка грамматики — этот этап позволяет выявить синтаксические ошибки и несоответствия в коде.
• Семантический анализ. Этот этап проверяет логическое соответствие кода. Происходит проверка правильности работы функций или корректность определения переменных. Ошибки на этом уровне могут быть более сложными и трудными для выявления.
• Taint-тестирование (или анализ помеченных данных) — это методология, при которой анализатор отслеживает распространение непроверенных внешних данных по программе во время её работы. Происходит отслеживание так называемых «грязных» данных: анализатор помечает данные, полученные из ненадежных источников (например, пользовательский ввод), как «грязные». Если «грязные» данные используются в критических операциях (например, в SQL-запросах), это может указывать на возможность SQL-инъекций или других атак.
• Анализ потоков данных. Изучение того, как данные перемещаются по программе. Особенно важно это в контексте конфиденциальной информации (например, пароли или личные данные), чтобы предотвратить утечку или несанкционированный доступ.

3. Поиск уязвимостей

Здесь анализатор активно ищет потенциальные уязвимости, которые можно применить для взлома программы. Примеры таких уязвимостей:

• Ошибки конфигурации. Небезопасные параметры аутентификации и авторизации, а также использование слабых паролей или отсутствие многофакторной аутентификации. Проблемы с настройкой HTTPS или сертификатов.
• Соответствие стандартам безопасности: происходит проверка соответствия кодовых практик стандартам OWASP Top 10 и CWE Top 25.
• SQL-инъекции (SQLi). Когда пользовательский ввод может вмешиваться в SQL-запросы и заставить систему выполнять нежелательные команды.
• XSS (Cross-Site Scripting). Уязвимости, позволяющие внедрять вредоносные скрипты на веб-страницы, что может привести к утечке данных пользователей.
• Небезопасное управление памятью. Проблемы с неправильным использованием памяти, такие как переполнение буфера, могут привести к запуску вредоносных программ.
• Неправильная обработка ошибок, которая может раскрыть внутреннюю информацию о системе — слабый контроль безопасности, отсутствие регистрации подозрительных событий или уведомлений об аномалиях.

Этот этап может включать как статический, так и динамический анализ, при котором анализатор проверяет код в реальном времени в условиях, приближенных к реальной эксплуатации.

4. Предоставление рекомендаций

После того как уязвимости были выявлены, анализатор формирует подробные отчеты и рекомендации по их устранению. Это не просто списки ошибок, но и четкие указания по устранению найденных проблем.

• Указание местоположения ошибки. Система точно указывает строку и участок кода, где произошла ошибка, чтобы разработчики могли быстро исправить проблему.
• Рекомендации по улучшению безопасности. Например, использование более безопасных методов обработки данных, изменение структуры запросов или замена устаревших библиотек.
• Риски. Программа может также предложить оценку риска — насколько уязвимость может повлиять на безопасность приложения и насколько срочно требуется исправление.

5. Декомпиляция и деобфускация

Когда исходный код недоступен, например, при работе с бинарными файлами, используется декомпиляция для его восстановления. Если он был специально усложнен с помощью обфускации (сокрытие структуры программы), анализатор использует специальные технологии для деобфускации — восстановления понятного вида кода для его дальнейшего анализа.

Пример: Как работает декомпиляция

Предположим, что у вас есть приложение в виде скомпилированного файла (например, .exe или .apk). Внешний анализатор с помощью декомпилятора восстановит исходный код, проверит его на уязвимости, и после этого вам будут предоставлены рекомендации по устранению найденных проблем. Этот процесс позволяет эффективно проверять приложения даже тогда, когда исходный код недоступен.

6. Обработка сложных программ

Сложные программы, включающие много внешних зависимостей или использующие нестандартные подходы, требуют особого подхода при анализе. В таких случаях используются:

• Специализированные алгоритмы для выявления уязвимостей в сложных архитектурах и компонентах, которые традиционные анализаторы могут не обнаружить.
• Анализ компонентов: Оценка уязвимостей в сторонних библиотеках и фреймворках, используемых в проекте, что также помогает предотвратить внешние угрозы.

Тонкости работы SAST: скрытые нюансы и полезные лайфхаки

Static Application Security Testing (SAST) — мощный инструмент для безопасности, но его эффективность зависит от правильной настройки и понимания скрытых тонкостей. Разработчики и инженеры по безопасности часто сталкиваются с подводными камнями, о которых не всегда говорят в официальной документации. Разберем важные нюансы, лайфхаки и потенциальные ловушки, которые помогут грамотно использовать SAST.

SAST ≠ серебряная пуля: работаем в связке с DAST и SCA

Одна из распространенных ошибок — полагаться только на SAST, забывая про другие инструменты. Хотя статический анализатор отлично выявляет уязвимости на уровне исходного кода, он не может:

• протестировать уязвимости, которые проявляются только при выполнении программы (например, проблемы с конфигурацией сервера или сессиями);
• анализировать зависимости и сторонние библиотеки (это зона ответственности Software Composition Analysis — SCA);
• выявлять runtime-уязвимости, возникающие во взаимодействии компонентов (это делает DAST — Dynamic Application Security Testing).

Лайфхак: Если хотите получить комплексную картину безопасности, используйте SAST, DAST и SCA в связке. Это позволит закрыть больше потенциальных точек взлома.

Фильтруйте шум: сокращаем количество ложных срабатываний

Одним из главных недостатков SAST является высокий процент ложных срабатываний (false positives). Анализаторы могут находить уязвимости там, где их нет, перегружая разработчиков ненужной работой.

Как уменьшить шум?

• Настраивайте правила. Большинство инструментов позволяют тонко настроить профили сканирования, отключая неактуальные для проекта проверки.
• Используйте исключения. Добавляйте определенные файлы, модули или строки в список исключений, если точно уверены, что с ними все в порядке.
• Интегрируйте анализ с CI/CD. Это позволит проверять код автоматически на каждом этапе разработки, снижая нагрузку на команду.

Лайфхак: Проведите тестовый запуск SAST на заведомо безопасном коде вашего проекта, чтобы оценить уровень ложных срабатываний. Настройте фильтры и исключения на основе полученных результатов.

Грамотная интеграция SAST в DevSecOps: автоматизируем, но с умом

Статический анализатор должен работать в фоне, не замедляя процесс разработки. Если SAST тормозит работу команды, его просто отключат. Поэтому надо интегрировать его в DevSecOps так, чтобы он не мешал, а помогал.

Как это сделать?

• Запускайте быстрые проверки на уровне IDE. Это позволяет разработчикам находить уязвимости еще до коммитов.
• Используйте дифференциальный анализ. Вместо полного сканирования всего кода анализируйте только те файлы, которые изменились. Это ускорит процесс.
• Настроить уровни критичности отчетов. Пусть разработчики получают только критические баги в реальном времени, а остальные отчеты собираются для более глубокого анализа.

Лайфхак: Включите «автоматическое исправление» для типичных уязвимостей. Некоторые инструменты позволяют автоматически заменять опасные конструкции на безопасные аналоги.

Язык программирования имеет значение: разные языки — разная эффективность анализа

Не все языки программирования хорошо анализируются SAST-инструментами. Некоторые языки, особенно динамические (Python, JavaScript, PHP), сложнее поддаются статическому анализу из-за их природы (например, динамической типизации).

Как учесть этот нюанс?

• Для Java, C#, C++ статический анализ работает надежно и находит большую часть потенциальных багов.
• Для Python, JavaScript, PHP надо учитывать ограничения, так как SAST может не учитывать динамически формируемый код (например, eval() или динамическую загрузку модулей).
• Для Go и Rust анализаторы пока не так развиты, но их использование все равно полезно, особенно в сочетании с ручной ревизией.

Лайфхак: Используйте специализированные SAST-инструменты, заточенные под ваш язык программирования. Например, для JavaScript хороши ESLint Security Rules, а для Python — Bandit.

SAST + искусственный интеллект: новые возможности анализа

Современные инструменты анализа кода все чаще используют машинное обучение и ИИ, чтобы улучшить точность обнаружения уязвимостей. Такие системы могут:

• обучаться на реальных данных, улучшая выявление сложных багов;
• предсказывать потенциальные уязвимости, еще до их появления в коде;
• автоматически генерировать исправления на основе известных паттернов безопасного кодирования.

Примеры решений — DeepCode, GitHub CodeQL, Microsoft Security Copilot.

Лайфхак: Попробуйте инструменты, использующие ИИ, если у вас большой проект с частыми релизами. Они помогают находить уязвимости быстрее.

Роль человеческого фактора: SAST не заменяет ревью кода

Как бы хорош ни был ваш анализатор, он не заменит опытного специалиста по информационной безопасности. Некоторые уязвимости невозможно найти автоматическими инструментами.

Поэтому:

• Не полагайтесь только на SAST — сочетайте его с ручным код-ревью.
• Проводите регулярные тренинги для разработчиков, чтобы они сразу писали более безопасный код.
• Используйте «геймификацию» безопасности — вводите соревнования, CTF-челленджи, чтобы повысить вовлеченность команды.

Лайфхак: Внедрите принцип «Security Champions» — выделите в команде разработчиков специалистов, которые будут следить за безопасностью и обучать коллег.

Как выбрать анализатор для Static Application Security Testing

При выборе инструмента для SAST важно учитывать несколько факторов:

1. Поддержка многих языков программирования. Инструмент должен поддерживать широкий спектр языков программирования, включая популярные как Java, Python, C#, а также редкие и специфические.
2. Совместимость с инфраструктурой разработки. Анализатор должен легко интегрироваться в существующие процессы, включая средства сборки, CI/CD и другие системы.
3. Точность результатов. Надо выбирать инструменты с минимальными ложными срабатываниями. Некоторые инструменты используют технологии, такие как Fuzzy Logic Engine, для уменьшения числа ложноположительных сигналов.
4. Подробные отчеты и рекомендации. Инструмент должен не только обнаруживать уязвимости, но и предлагать конкретные рекомендации для их устранения.
5. Возможность анализа бинарных файлов. Важно, чтобы инструмент поддерживал анализ исполняемых файлов, таких как APK, EXE и других.
6. Соответствие стандартам безопасности. Убедитесь, что инструмент соответствует всем актуальным стандартам безопасности и может быть использован в рамках импортозамещения.

Когда стоит выбрать облачное SAST сканирование

Вот несколько моментов, когда SAST сканирование будет особенно эффективно при использовании облака:

• Масштабируемость и гибкость

Облачные сервисы позволяют быстро масштабировать ресурсы в зависимости от объема работы. Если у вас много проектов или сложные приложения, облако может предоставить дополнительные вычислительные мощности, которые вам нужны для интенсивного анализа.

• Снижение затрат на инфраструктуру

В отличие от локальных решений, облачные сервисы не требуют закупки дорогого оборудования или постоянного его обслуживания. Вы платите только за ресурсы, которые используете.

• Удаленная команда и коллаборация

Если в вашей компании работают распределенные команды, облачные решения облегчают доступ к инструментам SAST с любой точки мира.

• Интеграция с CI/CD

Облачные платформы часто предлагают готовые интеграции с инструментами CI/CD, что позволяет автоматизировать процесс сканирования кода при каждом изменении.

• Обновления и поддержка

В облаке обновления и патчи безопасности часто проводятся автоматически, что снимает с вас необходимость следить за актуальностью программного обеспечения.

• Обработка больших объемов данных

Если ваше приложение или проект генерирует много данных (например, в случае с микросервисами или крупными облачными платформами), облачные решения могут эффективно справляться с такими объемами данных.

SAST — это ключевой элемент в процессе безопасной разработки, который помогает выявлять и устранять уязвимости на самых ранних этапах. В сочетании с другими методами тестирования, такими как DAST и SCA, SAST становится важнейшим звеном в безопасности приложений и защиты данных пользователей.