Security-by-Design in der Cloud-Anwendungsentwicklung

Zusammenfassung

Unternehmen erkennen zunehmend die ökonomischen und operationalen Vorteile von Cloud Computing, die es ihnen ermöglichen, sowohl signifikante Kosteneinsparungen zu erzielen als auch den Einsatz neuer Software-Anwendungen zu beschleunigen. Der Einsatz von Cloud Computing erfordert jedoch eine zunehmende Betrachtung neuer Herausforderungen an die Sicherheit von Daten, die immer noch eine Barriere für eine breitere Akzeptanz von Cloud Computing sind. In diesem Artikel werden Erkenntnisse aus dem von der EU geförderten Projekt PaaSword vorgestellt, welches das Ziel verfolgt, das Vertrauen in Cloud Computing zu erhöhen. In diesem Projekt wurde ein Datensicherheits-Framework entwickelt, wobei der Fokus auf Software-Entwicklern liegt, die bei der Entwicklung von sicheren Cloud-Anwendungen und –Diensten unterstützt werden sollen. Dazu wird zunächst das zugrunde liegende Architektur-Konzept vorgestellt, um dann auf die kontextbasierte Zugriffskomponente einzugehen. Zentraler Aspekt dieser Zugriffskomponente ist ein kontextbasiertes Zugriffsmodell, das von Entwicklern zur Annotation von Data Access Objects verwendet werden kann. Das Zugriffsmodell baut auf einem Attribute-based Access Control Modell auf. Dabei werden Zugriffsrechte gewährt, indem Zugriffsregeln ausgewertet werden, welche Kontextattribute berücksichtigen. Im PaaSword-Zugriffsmodell kann festlegt werden, auf welche Daten unter welchen Bedingungen zugegriffen werden darf. Die Formulierung der Regeln baut auf dem XACML-Standard auf, der es ermöglicht, einzelne Regeln mit Kontextbedingungen zu komplexeren Regelwerken zusammenzufassen. Weiterhin wird der Datenbankadapter für eine sichere Speicherung von Daten vorgestellt. Dieser agiert gegenüber einer Anwendung wie ein klassisches relationales Datenbanksystem, transformiert die Datenbank jedoch so, dass die Daten verschlüsselt gespeichert werden können und trotzdem durchsuchbar bleiben. Dazu werden mehrere Datenbanken und besonders gestaltete Indizes verwendet. Die sichere Speicherung wird unterstützt durch Maßnahmen zur sinnvollen Aufteilung von Attributen auf getrennte Datenbanken für die Indizes. Abschließend wird ein leichtgewichtiges Schlüsselmanagement beschrieben, welches durch eine Aufteilung des Datenbankschlüssels die Sicherheit weiter erhöht, eine weiteren Autorisierungsfaktor hinzufügt und die Mechanismen zur Zugriffskontrolle und Speicherung verbindet.

Vollständig überarbeiteter und erweiterter Beitrag basierend auf Schoknecht, Schiefer, Citak, Oberweis (2016) Security-by-Design in der Cloud-Anwendungsentwicklung, HMD – Praxis der Wirtschaftsinformatik Heft 311 53(5):688–697