雖然連接的系統(tǒng)為更容易的監(jiān)控、升級和增強帶來了新的機會，但它們也帶來了更容易受到攻擊的攻擊面。不幸的是，沒有一個連接系統(tǒng)的單一防御可以保證不可穿透性。幸運的是，有多個安全級別可以確保如果一個級別失敗，其他級別將保持警惕。

這些縱深防御方法可以包括安全啟動，以確保正確的映像加載;域分離;多個獨立的安全級別 （MILS） 設(shè)計原則，例如最小特權(quán);攻擊面減少;以安全為中心的測試，如靜態(tài)和動態(tài)分析，最后但并非最不重要的一點是，安全編碼技術(shù)。

雖然如果底層架構(gòu)不安全，安全的應(yīng)用程序代碼在保護連接的嵌入式系統(tǒng)方面幾乎無能為力，但在設(shè)計時考慮了安全性的系統(tǒng)，它確實起著關(guān)鍵作用。

縱深防御和 V 型模型

傳統(tǒng)上，安全代碼驗證的做法在很大程度上是被動的。代碼是通過遵循一些松散的指南來開發(fā)的，然后進行性能，滲透，負載和功能測試以查找漏洞，這些漏洞稍后會修復(fù)。

更好、更主動的方法可確保代碼在設(shè)計上是安全的 — 沿時間線“向左移動”。這意味著一個系統(tǒng)的開發(fā)過程，其中代碼是根據(jù)安全編碼標(biāo)準(zhǔn)編寫的，可追溯到安全要求，并隨著開發(fā)的進展進行測試以證明符合這些要求。

這種主動方法將與安全相關(guān)的最佳實踐集成到功能安全領(lǐng)域開發(fā)人員所熟悉的 V-model 軟件開發(fā)生命周期中。由此產(chǎn)生的安全軟件開發(fā)生命周期（SSDLC）代表了以安全為中心的應(yīng)用程序開發(fā)人員的左轉(zhuǎn)，并提供了一種實用的方法，以確保漏洞被設(shè)計出來或及時徹底地解決。

相同的原則可以應(yīng)用于 DevOps 生命周期，從而產(chǎn)生所謂的 DevSecOps。盡管 DevSecOps 和 SSDLC 之間的上下文不同，但左移對兩者意味著同樣的事情，即早期和持續(xù)地考慮安全性。

盡早并經(jīng)常測試

此處介紹的所有與安全相關(guān)的工具、測試和技術(shù)在每個生命周期模型中都有一席之地。在 V 模型中，它們在很大程度上類似于通常與功能安全應(yīng)用程序開發(fā)相關(guān)的過程（圖 1）。

圖 1：在基于 V 模型的安全軟件開發(fā)生命周期 （SSDLC） 中使用安全測試工具和技術(shù)

在 DevSecOps 模型中，DevOps 生命周期在整個持續(xù)開發(fā)過程中與安全相關(guān)的活動疊加在一起（圖 2）。

圖 2：在 DevSecOps 流程模型中使用安全測試工具和技術(shù)

對于 V 模型，需求可追溯性在整個開發(fā)過程中得到維護，對于 DevSecOps 模型（在每個圖中以橙色顯示），每個開發(fā)迭代都會保持需求可追溯性。

一些SAST（靜態(tài)）工具用于確認遵守編碼標(biāo)準(zhǔn)，確保將復(fù)雜性保持在最低限度，并檢查代碼是否可維護。其他用于檢查安全漏洞，但僅限于在沒有執(zhí)行環(huán)境上下文的情況下對源代碼進行此類檢查的程度。

白盒 DAST（動態(tài)）使編譯和執(zhí)行的代碼能夠在開發(fā)環(huán)境中進行測試，或者更好的是，在目標(biāo)硬件上進行測試。代碼覆蓋率有助于確認代碼是否滿足所有安全性和其他要求，以及所有代碼都滿足一個或多個要求。如果系統(tǒng)的關(guān)鍵程度需要，這些檢查甚至可以進入目標(biāo)代碼的級別。

可以在單元測試環(huán)境中使用健壯性測試來幫助證明特定函數(shù)是可復(fù)原的，無論是在其調(diào)用樹的上下文中隔離。

傳統(tǒng)上與軟件安全相關(guān)的模糊和滲透黑盒測試技術(shù)仍然具有相當(dāng)大的價值，但在這種情況下，它們用于確認和證明以安全為基礎(chǔ)設(shè)計和開發(fā)的系統(tǒng)的健壯性。

提供雙向可追溯性

IEEE軟件工程術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)詞匯表將可追溯性定義為“在開發(fā)過程中的兩個或多個產(chǎn)品之間建立關(guān)系的程度，特別是彼此具有前置 - 繼任者或主從關(guān)系的產(chǎn)品。雙向可追溯性意味著可追溯性路徑既向前保持又向后（圖 3）。

自動化使得在不斷變化的項目環(huán)境中保持可追溯性變得更加容易。

圖 3：雙向可追溯性

前向可追溯性表明，所有需求都反映在開發(fā)過程的每個階段，包括實現(xiàn)和測試?？梢酝ㄟ^應(yīng)用影響分析來評估對需求或失敗測試用例的任何更改的影響，然后可以對其進行處理。然后可以重新測試由此產(chǎn)生的實現(xiàn)，以提供繼續(xù)遵守雙向可追溯性原則的證據(jù)。

同樣重要的是向后可追溯性，它突出顯示了不滿足任何指定要求的代碼。疏忽、錯誤邏輯、功能蠕變以及惡意后門方法的插入都可能引入安全漏洞或錯誤。

必須記住，安全嵌入式工件的生命周期將一直持續(xù)到該領(lǐng)域的最后一個示例不再使用為止。對此類工件的任何妥協(xié)都需要響應(yīng)、更改或新要求，并且需要立即響應(yīng) — 通常是開發(fā)工程師長時間未接觸的源代碼。在這種情況下，自動可追溯性可以隔離所需的內(nèi)容，并僅對受影響的功能進行自動測試。

在實踐中向左移動

左移原則所采用的概念對于開發(fā)安全關(guān)鍵型應(yīng)用程序的個人和團隊來說很熟悉。多年來，功能安全標(biāo)準(zhǔn)要求采用類似的方法。因此，在功能安全領(lǐng)域經(jīng)過驗證的許多最佳實踐適用于前面討論的安全關(guān)鍵型應(yīng)用程序，包括在開始時（V模型）或每次迭代（DevSecOps）之前建立功能和安全要求，盡早和經(jīng)常進行測試，以及將雙向跟蹤需求應(yīng)用于開發(fā)的所有階段。

審核編輯：郭婷