软件开发安全中必知的开发模型知识

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在现代软件开发中，安全性往往被忽视，因为大多数开发者更专注于满足功能需求。然而，随着网络攻击手段日益多样化，软件的安全性已经成为评估一个软件系统质量的重要标准。尤其是在供应链攻击日益频繁的今天，软件安全性不再是一个可选项，而是一个必须从需求收集到维护阶段全方位考虑的关键因素。

软件安全开发的重要性

1.供应链攻击的威胁

供应链攻击已经成为黑客组织和国家级网络攻击的主流手段。这种攻击方式隐蔽性强，往往通过植入恶意代码或利用第三方库中的漏洞对系统进行破坏，影响广泛且检测难度大。这些攻击不仅威胁软件本身的安全，还可能通过软件传播到其所连接的整个生态系统。

2.潜伏性和长效影响

许多供应链攻击可以潜伏在系统中很长时间，等到适当的时机再发动攻击。这种攻击模式比传统漏洞利用更为精准和有效，其带来的影响往往更加严重和深远。因此，开发安全软件不仅关系到企业自身的信息安全，还涉及到用户数据保护和整个产业链的安全。开发者在开发的每个阶段都必须考虑如何保障软件的安全性，确保软件不仅能够满足功能需求，还能够在复杂的网络环境中应对各种攻击。

常见的软件开发模型

在软件开发中，开发模型是指导项目组织、管理和实施的核心方法。不同的开发模型各有优缺点，它们在保障安全方面的考量也有所不同。

1.边做边改模型

这种模型适用于小规模、短周期项目，开发过程中不做严格的规划，往往在实现需求后再修复问题。由于缺乏系统化的开发流程，安全问题往往在开发后期才暴露，修复成本较高且容易遗漏安全隐患。

2.瀑布模型

瀑布模型将软件开发划分为严格的阶段：需求分析、系统设计、编码、测试和维护。各阶段之间依次推进，前一阶段完成后才能进入下一阶段。尽管瀑布模型有着明确的流程，但由于各阶段分离，安全问题如果在早期未考虑，在后期发现会导致较高的修复成本。

3.V模型

V模型是在瀑布模型基础上改进的一种开发模式，它强调在开发的每个阶段同时考虑相应的验证和测试。这使得开发过程中能够更早地发现和修复安全漏洞，减少后期的安全风险。

4.原型模型

这种模型通过构建快速原型帮助用户明确需求，但原型的快速迭代往往容易忽略安全性。如果在快速开发过程中不充分考虑安全设计，容易留下后门和漏洞。

5.增量模型

增量模型将系统逐步开发，先实现核心功能，再逐步完善其他模块。通过这种方式，可以在每个增量开发阶段引入安全性验证，确保系统在整个生命周期内的安全性不断提升。

6.螺旋模型

螺旋模型结合了瀑布模型和增量模型的优点，每次迭代都经过需求分析、设计、开发、测试和评估的完整周期。每一轮迭代都可以更早发现安全问题，因此，螺旋模型在软件安全性设计上具有更高的灵活性和可控性。

7.快速应用开发模型

RAD模型强调快速开发、快速交付，但其快速特性容易忽视安全性。如果不在早期制定好安全策略，RAD项目容易在交付后出现安全漏洞。

8.敏捷开发模型

敏捷开发是一种迭代式、增量式的开发方法，它强调频繁发布和快速响应变化。敏捷开发团队通过短周期的迭代不断改进产品，具有较高的灵活性。在敏捷开发中，安全性问题可以在每次迭代中得到快速处理，从而有效应对不断变化的安全威胁。

从软件开发模型谈软件开发安全

在考虑软件安全开发时，不同的开发模型在实际实施中对安全的关注点和措施会有所不同。无论采用哪种开发模型，保障安全的关键在于贯穿全生命周期的安全思维。

1.安全需求阶段

在需求分析阶段就要明确系统的安全需求，识别潜在的威胁和风险，制定相应的安全策略。例如，在瀑布模型中，需求分析阶段必须详细考虑潜在的攻击面和数据保护问题，而在敏捷模型中，每次迭代的需求分析都要包含安全方面的考虑。

2.安全设计阶段

系统设计时应包含安全架构设计，如加密、身份验证、访问控制等。无论是V模型还是螺旋模型，这些安全设计必须被集成到系统设计的早期阶段，并在每个迭代中不断优化。

3.安全开发与编码阶段

在编码阶段，必须严格遵循安全编码规范，避免常见的编程漏洞（如SQL注入、XSS等）。增量模型和敏捷模型可以在每个迭代中逐步改进代码的安全性，而瀑布模型中则需要确保在编码前有明确的安全编码标准。

4.安全测试阶段

软件的每个模块在交付前都应经过严格的安全测试，包括渗透测试、漏洞扫描等。在V模型和螺旋模型中，测试与开发同步进行，能有效发现并修复安全漏洞。而在敏捷开发中，安全测试应在每次迭代结束后及时进行，确保下一次发布不会累积漏洞。

5.安全维护阶段

发布后的软件应持续进行安全监控和漏洞修复，特别是面对不断变化的威胁形势。在增量模型和敏捷模型中，这种持续的维护与开发流程无缝衔接，有利于快速响应新发现的安全问题。

结论

软件开发的每个阶段都与安全密切相关，选择合适的开发模型不仅可以提升开发效率，还可以提高软件的安全性。通过将安全性嵌入需求分析、设计、开发、测试和维护的每一个环节，开发人员可以有效防范潜在的攻击和漏洞，打造更加健壮、安全的软件系统。在面对日益复杂的网络环境和攻击手段时，安全开发将成为软件开发的核心目标之一。

原文始发于微信公众号（兰花豆说网络安全）：软件开发安全中必知的开发模型知识