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在当今不断变化的网络安全环境中，网络威胁不断演变。为了应对这一威胁，威胁建模已成为必不可少的工具。这是一种系统性方法，可帮助组织识别、分析和确定其关键资产的潜在威胁的优先级。通过了解潜在对手的方法和动机，安全团队可以制定强大的对策来保护系统和数据。这种主动措施不仅可以减轻风险，还可以增强组织的整体安全态势。在本文中，我们将探讨威胁建模过程如何使分析师能够识别和解决对组织系统最有可能的威胁，并定义对策以防止或减轻其影响。

威胁建模的关键组成部分

资产识别

威胁建模的第一步是资产识别。这涉及识别和分类对您的组织最有价值的资产。将资产视为任何有价值的东西，从客户数据和知识产权到您网站的可用性。从对手的角度看待这些资产至关重要。为什么？因为了解攻击者可能瞄准的目标有助于确定保护工作的优先级。这里的主要目标是确定哪些资产需要最强大的安全措施。

系统特性

接下来是系统特性描述。这涉及创建系统的详细架构概述。通过了解数据流、信任边界和外部依赖关系，您可以确定漏洞可能存在的位置。此步骤是关于规划您的系统以查看更大的图景。这就像在决定在哪里安装安全摄像头和锁之前创建房屋的蓝图。在流程早期识别这些元素有助于制定全面的安全策略。

威胁建模方法

STRIDE、PASTA 和 DREAD

有多种方法可用于威胁建模，每种方法都有其独特的优势。我不会在这里详细介绍每种方法，而是提供其他资源的链接以供进一步阅读。

• STRIDE（欺骗、篡改、否认、信息泄露、拒绝服务、特权提升）非常适合识别各种威胁类型。

• PASTA（攻击模拟和威胁分析过程）着眼于攻击者的视角，对潜在的攻击路径进行详细的分析。

• DREAD（损害潜力、可重复性、可利用性、受影响用户、可发现性）有助于根据威胁的风险对其进行排名。选择正确的方法取决于您的特定需求和所面临威胁的性质。

这些方法只是最常用的几种方法。还有许多其他威胁建模方法可用，每种方法都提供独特的方法和优势。探索这些其他方法可以帮助您找到最适合您特定安全需求的方法。

在威胁建模中使用图表

数据流图 (DFD) 和流程流图 (PFD) 等可视化表示工具非常有用。DFD 有助于绘制数据在系统中的移动方式，突出显示攻击者的潜在入口和出口点。这种高级视图使识别威胁路径和规划防御变得更容易。另一方面，PFD 将流程分解为基本组件，提供不同系统部分如何交互的细粒度视图。这两种工具对于可视化漏洞和规划对策都是必不可少的。

识别和排序威胁

威胁判定与识别

识别威胁涉及分析系统漏洞和弱点。威胁树或攻击树等技术特别有用。这些层次图描绘了不同级别的攻击活动，清晰地展示了攻击者如何破坏您的系统。通过分解攻击过程，分析师可以更好地了解对手的各种策略和方法，从而更容易制定有效的防御措施。

威胁分析与归因

一旦确定了威胁，下一步就是对其进行分析和归因。这涉及收集有关潜在威胁行为者的详细信息，包括他们的技术能力、目标和动机。分析有助于了解对手的行为和方法，这对于制定有针对性的对策至关重要。Microsoft威胁建模工具等工具可以帮助创建详细的威胁配置文件，从而更容易归因和应对特定威胁。

您还可以利用其他现成的威胁建模工具，例如ThreatModeler、OWASP Threat Dragon和IrusRisk。这些工具提供各种特性和功能，可以补充和增强您的威胁建模工作，提供额外的视角和方法来加强您的安全态势。

威胁排序方法

对威胁进行排序是确定安全工作优先级的关键步骤。一种有效的方法是使用以下公式：风险 = 概率 * 损害潜力。这有助于量化与每种威胁相关的风险。另一种流行的方法是 DREAD 模型，该模型根据威胁的损害潜力、可重复性、可利用性、受影响的用户和可发现性来评估威胁。通过对威胁进行排序，您可以将资源集中在首先缓解最重要的风险上，确保您的防御既有效又高效。

记录并减轻威胁

威胁信息文档

文档对于有效的威胁建模至关重要。它涉及记录过程中收集的所有信息，包括威胁目标、所涉及的风险、攻击方法和风险级别。适当的文档可确保所有团队成员都能访问关键信息，并在需要时参考这些信息。使用标准化模板可以帮助简化此过程并确保威胁报告的一致性。

制定并实施对策

最后一步是制定和实施对策。这涉及制定策略以减轻已识别的风险并减少其对组织的影响。减轻威胁需要分层方法。加密和防火墙等技术解决方案可保护数据，而改进的访问控制和定期的安全培训等程序变化可使员工成为第一道防线。关键是不断监控和更新这些措施以适应不断变化的威胁。

威胁建模的结论和未来趋势

威胁建模是一个持续的过程，需要不断保持警惕和适应。随着网络威胁变得越来越复杂，威胁建模正在发生转变。包括人工智能和机器学习在内的新兴技术正在为未来复杂而主动的安全策略铺平道路。通过保持知情和主动性，安全专业人员可以确保他们的防御在不断变化的威胁形势下保持强大和弹性。

威胁建模是现代威胁情报的重要组成部分。通过系统地识别和优先处理威胁，组织可以制定有效的对策来保护其最宝贵的资产。将威胁建模集成到您的工作流程中可以增强您的安全态势，并使您能够自信地面对潜在威胁。

有趣的案例研究：在 TechCorp 实施威胁建模

背景

TechCorp 是一家专注于云服务和物联网解决方案的中型科技公司，最近遭遇了一起安全漏洞，导致敏感客户数据泄露。为了应对这一情况，该公司决定实施全面的威胁建模流程，以增强其网络安全措施。本案例研究概述了 TechCorp 采取的步骤，并将每个步骤与威胁建模指南的相关部分联系起来。

步骤 1：资产识别

TechCorp 的第一步是识别和分类其关键资产。这些资产包括客户数据、知识产权、云基础设施和物联网设备。通过从对手的角度看待这些资产，TechCorp 优先保护其最宝贵的资源。

第 2 步：系统特性

接下来，TechCorp 进行了全面的系统特性分析。例如，他们绘制了云服务和物联网设备之间的数据流，确定了信任边界（例如将内部网络与互联网分隔开的防火墙），并确定了外部依赖关系（例如第三方 API 和云存储提供商）。这份详细的架构概述揭示了潜在的漏洞，例如不安全的数据传输路径和暴露的端点，使 TechCorp 能够了解将安全工作重点放在哪里。

步骤 3：选择威胁建模方法

TechCorp 选择使用 STRIDE 和 DREAD 方法进行威胁建模。STRIDE 用于识别各种潜在威胁，而 DREAD 则帮助根据风险对这些威胁进行排序。这种组合提供了一种平衡的识别和优先级排序方法。

步骤 4：在威胁建模中使用图表

TechCorp 使用数据流图 (DFD) 和流程流图 (PFD) 有效地可视化其系统。例如，他们创建了一个 DFD 来说明用户设备和云服务器之间的数据移动，识别攻击者的潜在入口和出口点。此外，他们使用 PFD 详细说明其物联网传感器如何与中央处理单元通信，突出显示组件之间的交互并查明漏洞，例如不安全的通信通道和配置不当的访问控制。这些可视化工具对于发现需要增强安全措施的领域至关重要。

第 5 步：威胁判定和识别

使用威胁树技术，TechCorp 识别了其系统面临的特定威胁。例如，他们创建了一个威胁树来分析潜在的 SQL 注入攻击。层次结构图显示了攻击的各个阶段，从用户输入字段中的初始入口点到可能危害数据库的恶意 SQL 命令的执行。此映射清晰地展示了攻击者如何利用每个级别的漏洞，帮助 TechCorp 了解对手可能使用的策略和方法，例如操纵输入验证和绕过身份验证机制。

第 6 步：威胁分析与归因

随后，TechCorp 专注于分析和归因已识别的威胁。例如，他们收集了有关以云服务提供商为目标的特定威胁行为者的详细信息。这包括行为者的技术能力，例如他们使用复杂的网络钓鱼技术、通过勒索软件攻击获取经济利益的目标以及他们受有组织网络犯罪驱动的动机。通过了解对手行为的这些方面，TechCorp 能够制定有针对性的对策，例如增强网络钓鱼检测机制和实施更严格的数据加密协议。这种分析对于针对该行为者所造成的特定威胁量身定制防御措施至关重要。

步骤 7：威胁排名

TechCorp 使用 DREAD 模型根据威胁的风险对其进行排名。例如，他们使用 DREAD 标准评估了潜在的勒索软件攻击：由于可能丢失关键数据，因此损害潜力很高；可重复性中等，因为过去曾成功实施过类似的攻击；可利用性很高，因为其过时的软件中存在已知漏洞；受影响的用户数量很大，涵盖了其大多数客户群；可发现性也很高，因为攻击方法有据可查。通过根据这些因素对该威胁进行评分，TechCorp 将其确定为首要任务，确保他们将安全工作重点放在实施强大的数据备份和高级加密技术上，以有效降低风险。

步骤 8：威胁信息记录

TechCorp 精心记录了威胁建模过程中收集的所有信息。例如，他们记录了客户数据库系统中发现的漏洞的详细信息，包括特定威胁目标（数据库）、所涉及的风险（未经授权的数据访问和潜在的数据泄露）、攻击方法（SQL 注入和凭证填充）以及评估的风险级别（高）。通过全面记录这些信息，TechCorp 确保所有团队成员都能获得关键见解，并在制定安全措施或应对事件时可以参考这些文档。适当的文档还促进了整个安全团队的清晰沟通和协调。

第九步：制定并实施对策

最后，TechCorp 制定并实施了应对措施，以减轻已发现的风险。例如，在发现 SQL 注入攻击风险很高后，他们引入了技术解决方案，例如实施参数化查询和增强数据存储加密。此外，他们还安装了高级防火墙来监控和阻止可疑流量。在程序方面，TechCorp 通过实施更严格的身份验证方法和定期更新用户权限来改进访问控制。他们还为员工启动了强制性安全培训计划，教育他们如何识别和预防网络钓鱼攻击。持续监控这些措施并定期更新，确保 TechCorp 能够适应不断变化的威胁并保持强大的安全防御。

本案例研究说明了如何将威胁模型集成到公司的工作流程中，以保护其最有价值的资产，并使其能够自信地面对潜在威胁。

原文始发于微信公众号（KK安全说）：再谈威胁建模