Reading Time: 9 minutes

CI/CD đã trở thành xương sống của quy trình phát triển phần mềm hiện đại. Tuy nhiên, nhiều đội ngũ vẫn chưa nhận thức đầy đủ tầm quan trọng của việc bảo mật trong CI/CD. Họ thường tập trung vào tốc độ và hiệu quả mà quên mất rằng một lỗ hổng bảo mật nhỏ cũng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Trong bài viết này, Locker sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về bảo mật CI/CD và các nguy cơ tiềm ẩn khi xây dựng và triển khai một pipeline.

Bảo mật CI/CD là gì?

Thuật ngữ chỉ đến tập hợp các biện pháp, quy trình và công nghệ nhằm đảm bảo tính an toàn cho pipeline CI/CD. Mục tiêu chính là bảo vệ code, môi trường và toàn bộ quá trình phát triển phần mềm khỏi các mối đe dọa bảo mật.

Cần phải chú tâm vào vấn đề bảo mật ở mọi khâu trong một pipeline CI/CD

Bảo mật trong CI/CD pipeline là một vấn đề phức tạp, bao gồm rất nhiều khía cạnh:

1. Tích hợp code an toàn: Áp dụng các phương pháp lập trình bảo mật, tự động kiểm tra code và quy trình review code. Mục tiêu là ngăn chặn code độc hại hoặc có lỗ hổng xâm nhập vào pipeline. Điều này giúp bảo vệ tính toàn vẹn của sản phẩm cuối cùng ngay từ giai đoạn đầu tiên của quá trình phát triển.
2. Quy trình build an toàn: Tập trung vào việc bảo vệ quá trình biên dịch và đóng gói code. Mục đích là đảm bảo không có thành phần độc hại nào được đưa vào trong quá trình build, từ đó duy trì tính toàn vẹn của ứng dụng.
3. Quản lý artifact (tạo phẩm) an toàn: Nhằm bảo vệ các thành phần đầu ra của quá trình build. Mục tiêu là ngăn chặn việc thay đổi trái phép hoặc đánh cắp các tạo phẩm quan trọng (như các file cấu hình hay gói ứng dụng), đảm bảo tính xác thực của sản phẩm cuối cùng.
4. Triển khai an toàn: Tự động hóa và bảo mật quá trình deploy ứng dụng lên các môi trường khác nhau (dev, test, staging, production). Mục đích là ngăn chặn các can thiệp trái phép trong quá trình triển khai, đảm bảo ứng dụng được triển khai đúng cách và an toàn trên môi trường production.
5. Giám sát liên tục: Tập trung vào việc phát hiện và ứng phó nhanh chóng với các mối đe dọa bảo mật. Mục tiêu là duy trì tính an toàn của pipeline CI/CD trong suốt quá trình hoạt động, phát hiện sớm các hoạt động đáng ngờ.
6. Đào tạo bảo mật: Nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng bảo mật của đội ngũ phát triển. Mục đích là tạo ra một lớp phòng thủ đầu tiên trước các mối đe dọa bảo mật, giúp ngăn chặn các vấn đề tiềm ẩn ngay từ giai đoạn viết code.

Vì sao bảo mật CI/CD pipeline lại quan trọng?

CI/CD đóng vai trò then chốt trong quy trình phát triển phần mềm hiện đại. Các pipeline ngày càng phức tạp và được sử dụng thường xuyên hơn. Điều này làm gia tăng rủi ro bảo mật nếu không được quản lý đúng cách.

Pipeline CI/CD là mục tiêu hấp dẫn cho tin tặc. Đây là quy trình tự động và tập trung xử lý các thay đổi code và quá trình triển khai. Bất kỳ lỗ hổng bảo mật nào trong pipeline đều có thể dẫn đến việc truy cập trái phép vào hệ thống. Tin tặc biết điều này và luôn tìm kiếm các điểm yếu để khai thác.

Bảo mật CI/CD giúp ngăn chặn tin tặc chèn mã độc hoặc tạo backdoor. Điều này giúp tránh mất dữ liệu và đảm bảo bảo mật hệ thống. Nếu không có biện pháp kiểm soát phù hợp, các lỗ hổng có thể lan truyền nhanh chóng qua pipeline. Điều này gây khó khăn cho việc phát hiện và khắc phục.

Hơn nữa, việc sử dụng các thành phần mã nguồn mở và của bên thứ ba trong quy trình CI/CD cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro bảo mật cho chuỗi cung ứng phần mềm.

Xem thêm: Giao thức ủy quyền OAuth 2.0 là gì?

Các phương pháp bảo mật trong CI/CD Pipeline

1. Kiểm thử bảo mật ứng dụng tĩnh (SAST)

SAST là phương pháp kiểm tra bảo mật ứng dụng tự động phổ biến nhất hiện nay. Nó quét và phân tích mã nguồn để tìm ra các lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn, đồng thời kiểm tra việc tuân thủ các tiêu chuẩn an ninh.

SAST đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện sớm các vấn đề bảo mật ngay từ giai đoạn phát triển, trước khi ứng dụng được triển khai. Điều đặc biệt của SAST là bạn không cần chạy ứng dụng để thực hiện quét.

Ưu điểm của SAST:

• Bảo đảm nguyên tắc bảo mật shift left: Phát hiện lỗi từ sớm giúp giảm thiểu rủi ro khi gần ngày release. Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường phát triển nhanh hiện nay, khi mà việc sửa lỗi ở giai đoạn cuối có thể gây ra nhiều chi phí và trì hoãn.
• Đảm bảo mã hóa an toàn: Giúp team dev tuân thủ các tiêu chuẩn coding bảo mật. SAST có thể được tích hợp vào quy trình CI/CD, cung cấp phản hồi ngay lập tức về các vấn đề bảo mật tiềm ẩn trong code của họ.
• Có khả năng phát hiện được các lỗ hổng phổ biến: Dễ dàng phát hiện các vấn đề như SQL injection, XSS, buffer overflow, v.v. SAST có thể quét toàn bộ codebase một cách tự động, giúp tiết kiệm thời gian và công sức so với việc kiểm tra thủ công.

Nhược điểm của SAST:

• Không thể phát hiện tất cả các lỗ hổng: Không thể tìm ra các vấn đề phức tạp như xác thực, phân quyền hay mã hóa. SAST cũng không thể phát hiện các lỗi logic phức tạp hoặc các vấn đề chỉ xuất hiện khi ứng dụng đang chạy.
• Tỷ lệ báo động giả cao: Điều này có thể gây tốn thời gian cho team phải sàng lọc kết quả. Điều này có thể dẫn đến việc team bỏ qua các cảnh báo quan trọng do mệt mỏi với số lượng lớn cảnh báo giả.
• Mất thời gian: Có thể mất nhiều giờ để quét một codebase lớn. Điều này có thể gây trở ngại cho quy trình CI/CD nhanh chóng, đặc biệt là trong các dự án lớn với nhiều lần commit mỗi ngày.

2. Kiểm thử bảo mật ứng dụng động (DAST)

DAST, hay còn gọi là “kiểm thử hộp đen”, là phương pháp tìm lỗ hổng bảo mật khi ứng dụng đang hoạt động. Khác với SAST, vốn chỉ xem xét mã nguồn tĩnh, DAST còn có thể phát hiện các vấn đề chỉ xuất hiện trong môi trường thực tế như lỗi xác thực, cấu hình server không đúng, hay các lỗ hổng chỉ xuất hiện sau khi người dùng đăng nhập.

DAST là công cụ hữu ích, có khả năng tìm ra những điểm yếu mà các phương pháp khác bỏ sót. Dưới đây là những ưu điểm chính của DAST:

• Độc lập về công nghệ: DAST có thể áp dụng cho mọi loại ứng dụng, không phân biệt ngôn ngữ lập trình hay nền tảng. Điều này giúp các team có thể sử dụng một công cụ duy nhất để kiểm tra nhiều dự án khác nhau, tiết kiệm thời gian và nguồn lực.
• Độ chính xác cao: DAST cho kết quả đáng tin cậy hơn, với tỷ lệ cảnh báo giả thấp. Điều này giúp team tập trung vào việc khắc phục những lỗ hổng thực sự, thay vì lãng phí thời gian xác minh các cảnh báo không chính xác.
• Phát hiện được các lỗi cấu hình và runtime: DAST rất hiệu quả trong việc tìm ra các vấn đề chỉ xuất hiện khi ứng dụng đang chạy. Bằng cách mô phỏng tấn công từ bên ngoài, DAST có thể phát hiện những lỗi cấu hình server, vấn đề về xác thực, hay các lỗ hổng chỉ xuất hiện trong môi trường thực tế mà các công cụ kiểm tra tĩnh khó có thể phát hiện.

Tuy nhiên, nó cũng có những hạn chế riêng:

• Hạn chế trong việc mở rộng quy mô: DAST đòi hỏi sự tham gia của chuyên gia bảo mật để thiết kế và điều chỉnh các bài kiểm tra hiệu quả. Điều này gây khó khăn khi muốn áp dụng trên diện rộng, đặc biệt là đối với các tổ chức lớn với nhiều dự án cần kiểm tra.
• Thiếu khả năng truy cập mã nguồn: DAST không thể chỉ ra chính xác đoạn mã có vấn đề, khiến việc sửa lỗi trở nên khó khăn hơn cho lập trình viên. Điều này có thể dẫn đến việc tốn thêm thời gian để xác định và khắc phục lỗi.
• Tốc độ quét chậm: Quá trình kiểm tra của DAST thường kéo dài và tốn nhiều tài nguyên hệ thống. Hơn nữa, DAST thường được thực hiện ở giai đoạn cuối của quá trình phát triển phần mềm, khi ứng dụng đã gần như hoàn thiện. Điều này có thể dẫn đến việc phát hiện lỗi muộn, khiến việc sửa chữa tốn kém và mất nhiều thời gian hơn.

3. Kiểm thử bảo mật ứng dụng tích hợp (IAST)

IAST, còn được gọi là “kiểm thử hộp xám”, là phương pháp được phát triển nhằm khắc phục những hạn chế của SAST và DAST. IAST hoạt động bên trong ứng dụng web và mobile để phát hiện và báo cáo các vấn đề trong quá trình ứng dụng chạy.

Tương tự DAST, IAST thực hiện kiểm tra trong thời gian thực khi ứng dụng đang chạy trên môi trường QA hoặc testing. Tuy nhiên, khác với DAST, IAST có khả năng xác định chính xác dòng mã có vấn đề và thông báo ngay cho lập trình viên để xử lý. IAST cũng xem xét mã nguồn như SAST, nhưng thực hiện sau khi ứng dụng đã được build.

Ưu điểm của IAST:

• Độ chính xác cao: IAST cho tỷ lệ cảnh báo giả cực thấp, vượt trội so với SAST. Điều này giúp team phát triển tập trung vào việc khắc phục những lỗ hổng thực sự, tăng hiệu quả làm việc và tiết kiệm thời gian.
• Phản hồi nhanh chóng: IAST cung cấp kết quả kiểm tra tức thì cho lập trình viên. Khả năng tích hợp tốt với các công cụ CI/CD cho phép phát hiện và sửa lỗi bảo mật sớm trong quy trình phát triển phần mềm, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí đáng kể.
• Khả năng mở rộng cao: IAST dễ dàng triển khai và mở rộng quy mô. Nó có thể chỉ ra chính xác vị trí mã nguồn có vấn đề, giúp lập trình viên sửa lỗi ngay lập tức mà không cần sự can thiệp của chuyên gia bảo mật.

Nhược điểm:

• Hạn chế về ngôn ngữ được hỗ trợ: Do IAST được nhúng trực tiếp vào ứng dụng cần kiểm tra, nó chỉ hỗ trợ một số ngôn ngữ và framework nhất định. Điều này có thể gây khó khăn cho các dự án sử dụng công nghệ mới hoặc không phổ biến.
• Yêu cầu môi trường phát triển hiện đại: IAST đòi hỏi một môi trường và kiến trúc phát triển phần mềm tiên tiến để hoạt động hiệu quả. Điều này có thể gây khó khăn cho các tổ chức vẫn đang sử dụng quy trình phát triển truyền thống.
• Chưa được áp dụng rộng rãi: Mặc dù IAST đã xuất hiện được một thời gian, nhưng nó vẫn chưa được chấp nhận rộng rãi trên thị trường. Nguyên nhân có thể do IAST chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu của nhiều dự án khác nhau.

4. Phân tích thành phần phần mềm (SCA)

SCA (Software Composition Analysis) là một công cụ tự động hóa việc kiểm tra mã nguồn của ứng dụng. Mục tiêu chính của nó là giúp các nhà phát triển nắm rõ tình hình sử dụng các thành phần mã nguồn mở trong dự án của họ.

Cơ chế hoạt động của SCA khá đơn giản nhưng hiệu quả. Nó quét toàn bộ codebase để xác định tất cả các thành phần phần mềm, bao gồm cả code từ bên thứ ba. Sau đó, SCA sẽ kiểm tra thông tin về giấy phép sử dụng của từng thành phần. Đồng thời, nó cũng tìm kiếm các lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn trong mã nguồn.

SCA không chỉ dừng lại ở việc phát hiện vấn đề. Nó còn ưu tiên phân tích các điểm yếu trong mã nguồn mở, cung cấp thông tin chi tiết về các lỗ hổng, đồng thời đề xuất các biện pháp khắc phục tự động. Điều này giúp đội ngũ phát triển có thể nhanh chóng xử lý các rủi ro về bảo mật.

Những lưu ý để triển khai bảo mật CI/CD hiệu quả

Dưới đây là một số điểm cần lưu ý để tăng cường bảo mật cho quy trình CI/CD:

• Bảo vệ thông tin nhạy cảm: Tránh lưu trữ các thông tin nhạy cảm hay cấu hình quan trọng trực tiếp trong codebase. Thay vào đó, sử dụng các giải pháp riêng biệt an toàn để quản lý chúng.
• Sử dụng xác thực đa yếu tố: Áp dụng bảo mật 2FA hoặc xác thực đa yếu tố MFA cho các tài khoản truy cập vào hệ thống CI/CD, đặc biệt là với môi trường production.
• Luân chuyển thông tin định kỳ: Thay đổi và phân phối lại các secret, token thường xuyên để hạn chế rủi ro nếu bị lộ. Sử dụng công cụ quản lý mật khẩu chuyên nghiệp, đặt lịch đổi mật khẩu định kỳ cho các tài khoản quan trọng.
• Phân quyền chặt chẽ: Áp dụng nguyên tắc least privilege, chỉ cấp quyền truy cập tối thiểu cần thiết cho từng vai trò.
• Dọn dẹp tài nguyên: Rà soát và xóa bỏ các instance, container không còn sử dụng để tránh lãng phí và giảm bề mặt tấn công.
• Triển khai bảo mật mạng: Sử dụng firewall, WAF và các giải pháp bảo mật phù hợp để ngăn chặn rò rỉ dữ liệu.
• Hạn chế chia sẻ thông tin: Chỉ cung cấp credential khi thực sự cần thiết, tránh chia sẻ không cần thiết làm tăng nguy cơ lộ thông tin.

Xem thêm cách tối ưu Ci/CD trong vòng phản hồi DevOps

Lời kết

Hy vọng rằng bài viết đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan và những gợi ý thiết thực để nâng cao bảo mật CI/CD. Việc đảm bảo an toàn cho quy trình này không chỉ giúp bảo vệ mã nguồn và dữ liệu quan trọng, mà còn góp phần duy trì uy tín và sự tin tưởng của khách hàng.