現代軟體開發講求速度和效率，持續整合與持續佈署（CI/CD）是不可或缺的環節。CI/CD 將程式碼的建置、測試和佈署流程自動化，讓開發團隊能更專注於開發新功能和修復錯誤。然而，速度不能犧牲安全性。威脅模型則是在軟體開發生命週期中識別、評估和減輕安全風險的有效方法。透過威脅模型，開發團隊可以及早發現潛在的安全漏洞，並在軟體上線前採取必要的防禦措施，確保軟體的安全性。本文將探討 CI/CD 與威脅模型的整合，說明如何打造更安全可靠的軟體開發流程。
持續整合與持續佈署（CI/CD）
持續整合（Continuous Integration，CI）是指開發人員定期將程式碼變更合併到主分支中的過程。持續佈署（Continuous Deployment，CD）是指自動化佈署的過程，當程式碼變更被合併到主分支後，會自動觸發佈署流程。
建置與佈署自動化工具
有許多工具可以用於自動化建置和佈署過程，例如Jenkins、Ansible等。這些工具可以幫助開發人員自動化建置和佈署流程，提高效率和降低錯誤率。
內容解密：
上述內容簡要介紹了軟體建置和佈署自動化的重要性，以及相關工具和技術。下面將更深入地探討這些主題。
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A[原始碼] --> B[建置]
B --> C[測試]
C --> D[佈署]
D --> E[生產環境]
圖表翻譯：
上述圖表展示了軟體開發過程中，原始碼如何經過建置、測試和佈署等步驟，最終佈署到生產環境中。這個過程中，每一步驟都非常重要，需要確保每一步驟都正確地執行，以避免錯誤和問題。
版本控制與安全性
版本控制是指對軟體版本進行管理和追蹤的過程。這個過程中，需要確保每個版本都被正確地標記和儲存，以便於日後查詢和還原。安全性是指對軟體進行安全性檢查和測試的過程，以確保軟體不會有安全漏洞和問題。
內容解密：
版本控制和安全性是軟體開發中非常重要的兩個方面。版本控制可以幫助開發人員追蹤軟體版本的變更和更新，而安全性檢查可以幫助開發人員發現和修復軟體中的安全漏洞和問題。
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A[版本控制] --> B[安全性檢查]
B --> C[安全漏洞修復]
C --> D[軟體更新]
圖表翻譯：
上述圖表展示了版本控制和安全性檢查之間的關係。版本控制可以幫助開發人員追蹤軟體版本的變更和更新，而安全性檢查可以幫助開發人員發現和修復軟體中的安全漏洞和問題。這兩個過程都非常重要，以確保軟體的安全性和可靠性。
環境一致性與自動化佈署
在軟體開發中，環境一致性是確保軟體在不同生命週期階段行為可預測的金標準。就像一位廚師希望他的廚房在每個地方都設定得完全相同，以消除意外問題和增強可靠性。隨著現代工具的加入，這種一致性是可以實作的，確保軟體（就像一道菜）無論在哪裡「上菜」（佈署），都能符合預期。
自動化工具
自動化工具確保軟體的環境（例如伺服器設定）在不同的階段（如測試、預發布和生產）保持一致。想象一下，一位著名的廚師，例如戈登·拉姆齊，試圖在不同的廚房裡做他的招牌菜。如果這道菜每次都要味道相同，每個他使用的廚房都必須有相同的爐設定、相同的食材、相同的器具等等。同樣，在軟體開發中，「環境」就像那些廚房。為了讓一款軟體在開發、測試、預發布和生產階段都能功能正常，所有這些環境都需要保持一致或相同。
環境一致性的重要性
- 可預測性：確保軟體每次佈署時都能按預期工作。
- 可靠性：對最終結果有信心，因為在一個環境中的測試反映了其他環境中的行為。
- 效率：開發人員可以避免「它在我的機器上工作」的問題。由於環境差異，不會有意外。
達到環境一致性的挑戰
- 多樣的基礎設施：不同的部門可能使用不同的硬體和軟體。
- 設定漂移：隨著時間的推移，在一個環境中的小改變可能會使其與其他環境有所不同。
- 外部依賴：有時，軟體依賴於外部服務，這些服務可能會有不同的行為。
自動化CI/CD管道
自動化CI/CD管道是實作環境一致性的一種方式。透過自動化測試、構建和佈署過程，可以確保軟體在每個階段都保持一致的品質和功能。這包括使用諸如Terraform、Kubernetes、Chef和Puppet等工具來管理基礎設施和組態，以確保不同環境之間的一致性。
Terraform
Terraform是一種基礎設施即程式碼（IaC）工具，允許您使用簡單的一致語言定義和提供多個雲平臺的基礎設施。
Kubernetes
Kubernetes是一個開源系統，用於自動化容器化應用程式的佈署、擴充套件和管理。它確保應用程式執行的環境是統一的。
Chef和Puppet
Chef和Puppet是組態管理工具，確保每個系統都按照預定的「食譜」或「清單」設定。
Rollbar和Sentry
Rollbar和Sentry是用於應用程式佈署後監控的工具。如果出現問題，它們幫助您找出問題所在，以便快速修復。
透過使用這些工具和技術，可以實作環境一致性，從而提高軟體的可預測性、可靠性和效率。這對於任何軟體開發專案來說都是非常重要的，因為它可以確保軟體在不同環境中都能正常運作，並且減少由於環境差異引起的錯誤和問題。
玄貓：環境一致性與持續整合
在軟體開發中，環境一致性是確保軟體在不同環境中表現一致的關鍵。為了達到這個目標，開發人員使用各種工具來維護環境的一致性。
Docker
Docker是一種容器化平臺，允許開發人員將軟體封裝成容器，並確保軟體在任何環境中都能夠正常執行。就像一個可攜帶的廚房箱，裡麵包含了所有烹飪所需的工具和食材，無論在哪個地方，都能夠做出相同的菜餚。
Kubernetes
Kubernetes是一種容器化應用管理系統，能夠管理和協調多個容器之間的溝通和執行。它就像是一支廚房團隊，負責協調和管理多個廚房箱，以確保軟體在任何環境中都能夠正常執行。
Terraform
Terraform是一種基礎設施即程式碼（IaC）工具，允許開發人員使用程式碼定義和管理基礎設施。它就像是一個詳細的食譜，描述瞭如何設定每個廚房，以確保基礎設施的一致性。
Ansible、Chef和Puppet
Ansible、Chef和Puppet是組態管理工具，負責確保每個廚房工具、食材和設定都按照要求進行設定。它們就像是一支廚房管理團隊，負責維護廚房的一致性和效率。
持續整合與持續佈署
持續整合（CI）和持續佈署（CD）是軟體開發中兩個重要的概念。CI指的是開發人員定期將程式碼提交到分享儲存函式庫中，並自動執行測試和構建；CD指的是自動將已經透過測試和驗證的程式碼佈署到生產環境中。
監控和反饋
監控和反饋是軟體開發中非常重要的兩個方面。監控指的是對軟體應用程式進行實時監控，以確保其效能和健康狀態；反饋指的是從監控中獲得的有用資訊，幫助開發人員改進軟體應用程式。
監控工具
New Relic、Prometheus、Sentry等都是常用的監控工具。它們可以幫助開發人員實時監控軟體應用程式的效能和健康狀態，並提供有用的反饋資訊。
反饋工具
FeedbackHub和UserVoice等都是常用的反饋工具。它們可以幫助開發人員收集使用者的反饋資訊，以改進軟體應用程式。
回復機制
回復機制是一種安全機制，允許開發人員快速地復原有問題的變更，以確保使用者能夠繼續使用可靠和一致的軟體應用程式。它就像是一個安全網，能夠防止小問題變成大問題。
回復的重要性
回復機制對於軟體開發非常重要，因為它可以幫助開發人員快速地還原到之前的穩定版本，以確保使用者能夠繼續使用可靠和一致的軟體應用程式。
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A[持續整合] --> B[持續佈署]
B --> C[監控和反饋]
C --> D[回復機制]
D --> E[安全網]
圖表翻譯：
上述圖表展示了軟體開發中的持續整合、持續佈署、監控和反饋以及回復機制之間的關係。持續整合是指開發人員定期將程式碼提交到分享儲存函式庫中，並自動執行測試和構建；持續佈署是指自動將已經透過測試和驗證的程式碼佈署到生產環境中；監控和反饋是指對軟體應用程式進行實時監控，以確保其效能和健康狀態，並提供有用的反饋資訊；回復機制是指快速地復原有問題的變更，以確保使用者能夠繼續使用可靠和一致的軟體應用程式。這些步驟之間形成了一個安全網，能夠防止小問題變成大問題。
什麼是版本控制系統？
版本控制系統（如 Git）是一種記錄軟體變更的工具，讓開發人員可以追蹤和管理軟體的不同版本。它們可以幫助開發人員在發現問題時快速還原到之前的穩定版本。
版本控制系統如何幫助實作回復？
版本控制系統允許開發人員將程式碼還原到之前的版本，如果最近的變更導致問題。這樣，開發人員可以快速還原到一個穩定的版本，並減少對使用者的影響。
資料函式庫遷移工具的作用
資料函式庫遷移工具（如 Liquibase 和 Flyway）用於管理資料函式庫結構和資料的變更。它們可以幫助開發人員在軟體回復時還原資料函式庫到之前的狀態。
特徵標誌的作用
特徵標誌是一種方法，允許開發人員在不修改程式碼的情況下啟用或停用軟體功能。如果新功能導致問題，開發人員可以使用特徵標誌快速停用它，而不需要修改程式碼或重新佈署軟體。
容器協調系統的作用
容器協調系統（如 Kubernetes）用於管理和組織軟體容器。它們可以幫助開發人員快速在不同軟體版本之間切換，如果新版本出現問題，可以快速回復到之前的版本。
回復的挑戰
回復可能面臨資料變更、依賴關係和檢測時間等挑戰。如果軟體更新修改了資料函式庫結構或資料，回復程式碼可能不足以解決問題。此外，其他元件或服務可能依賴於新版本，使得回復更加複雜。
回復最佳實踐
為了實作成功的回復，開發人員應該遵循以下最佳實踐：
- 使用金雞嶺發布和分階段推出：在對所有使用者推出新版本之前，先將其佈署到一小部分使用者或伺服器。
- 自動化測試：在推出新版本之前，應該執行自動化測試以捕捉重大問題。
- 備份：在更新之前，應該備份資料和組態。
- 佈署後監控：應該連續監控佈署後的軟體，以便及時檢測可能需要回復的問題。
回復考慮因素
在進行回復時，開發人員應該考慮以下因素：
- 有狀態服務：對於維護狀態的服務（如資料函式庫），回復可能更加複雜。
- 零停機時間回復：應該努力實作零停機時間回復，以最小化對使用者的影響。
- 與利益相關者溝通：如果需要回復，尤其是在導向客戶的環境中，應該與使用者清晰溝通問題、回復決策和潛在影響。
持續整合和持續佈署
持續整合和持續佈署（CI/CD）是一種軟體開發和佈署方法，強調頻繁地整合和佈署程式碼變更。CI/CD 管道可以幫助開發人員快速、可靠地交付高品質軟體。
CI/CD 的重要性
CI/CD 的重要性體現在以下幾個方面：
- 更快的發布週期：CI/CD 可以幫助開發人員更快地發布新功能、更新和修復。
- 提高品質和可靠性：CI/CD 可以幫助開發人員透過自動化測試和監控來提高軟體品質和可靠性。
- 減少手動錯誤：CI/CD 可以幫助減少手動錯誤，確保一致的佈署過程。
- 提高開發人員生產力：CI/CD 可以幫助開發人員專注於編寫程式碼，而不是手動佈署和測試。
- 即時反饋：CI/CD 可以提供即時反饋，以幫助開發人員快速解決問題。
持續整合與持續佈署（CI/CD）簡介
CI/CD是一種軟體開發實踐，旨在提高軟體交付的速度和品質。它涉及兩個主要步驟：持續整合（Continuous Integration）和持續佈署（Continuous Deployment）。持續整合指的是開發人員定期將程式碼變更合並到主分支中，並自動化測試和構建過程，以確保程式碼的正確性和穩定性。持續佈署則是指在程式碼透過測試和驗證後，自動將其佈署到生產環境中。
持續整合的優點
持續整合可以幫助開發團隊更快地發現和修復程式碼中的錯誤，從而提高軟體的品質和可靠性。它還可以減少手動測試和佈署的工作量，提高開發團隊的生產力。
持續佈署的優點
持續佈署可以幫助開發團隊更快地將新功能和修復發布到生產環境中，從而提高使用者經驗和滿意度。它還可以減少手動佈署的風險和工作量，提高佈署的效率和可靠性。
CI/CD 工具
CI/CD 工具是實作持續整合和持續佈署的關鍵。常見的 CI/CD 工具包括 Jenkins、GitLab CI/CD、CircleCI 等。這些工具可以幫助開發團隊自動化測試、構建、佈署等過程，提高軟體交付的速度和品質。
持續整合與持續佈署的最佳實踐
要實作成功的 CI/CD 流程，需要遵循一些最佳實踐。首先，需要定義明確的 CI/CD 流程和目標。其次，需要選擇合適的 CI/CD 工具和技術。最後，需要不斷監控和最佳化 CI/CD 流程，以確保其效率和有效性。
威脅模型（Threat Modeling）簡介
威脅模型是一種安全性分析方法，旨在識別和評估系統或應用程式中的安全威脅。它涉及分析系統或應用程式的架構和設計，以識別潛在的安全風險和弱點。
威脅模型的優點
威脅模型可以幫助開發團隊更好地瞭解系統或應用程式中的安全風險和弱點，從而提高其安全性和可靠性。它還可以幫助開發團隊更好地評估和管理安全風險，從而降低安全事故的風險。
威脅模型的步驟
威脅模型通常涉及以下步驟：識別資產、建立架構概覽、識別威脅、評估威脅、定義對策等。這些步驟可以幫助開發團隊更好地瞭解系統或應用程式中的安全風險和弱點，從而提高其安全性和可靠性。
威脅模型工具
威脅模型工具是實作威脅模型的關鍵。常見的威脅模型工具包括 Microsoft Threat Modeling Tool、OWASP Threat Dragon 等。這些工具可以幫助開發團隊自動化威脅模型過程，提高威脅模型的效率和有效性。
威脅模型技術
威脅模型是指在系統、應用程式或環境中，識別、理解和應對威脅的過程。它是安全設計和軟體開發生命週期（SDLC）中的關鍵組成部分。以下是主要的威脅模型技術概覽：
腦力激盪
- 這是一種非正式的技術，讓一組利益相關者（理想情況下具有多樣化的專業知識）聚集在一起，討論和識別系統的潛在威脅。
- 優點：靈活，可以產生創造性和意外的見解。
- 侷限性：由於其非正式性，可能會忽略某些威脅，或根據參與者的知識而產生偏見。
攻擊樹
- 一種分層模型，概述了對系統的潛在攻擊。
- 從根節點開始（攻擊者的最終目標），分支到達成該目標的各種手段。
- 優點：提供了一種視覺化和系統化的方法來識別潛在的攻擊。
- 侷限性：對於大型系統可能會變得複雜。
資料流程圖（DFD）
- 圖形化地表示資料在系統中如何流動。
- 元素包括過程、資料儲存、資料流動和外部實體。
- 優點：視覺化資料流動有助於識別潛在的弱點。
- 侷限性：不捕捉所有型別的威脅，主要關注資料流動漏洞。
STRIDE 模型
- STRIDE 代表偽裝、篡改、否認、資訊洩露、拒絕服務和許可權升級。
- 用於將系統中的威脅進行分類別。
- 例如，使用 STRIDE 開發線上投票系統的威脅模型：
- 偽裝：攻擊者冒充合法投票者投票。
- 篡改：攻擊者修改投票資料。
- 否認：投票者否認自己投票。
- 資訊洩露：攻擊者未經授權存取投票者的個人資料。
- 拒絕服務：攻擊者使投票系統無法使用。
- 許可權升級：普通使用者獲得管理許可權並操控系統。
將威脅模型整合到 DevSecOps 中
威脅模型是一種關鍵實踐，應該無縫地整合到 DevSecOps 工作流程中，以便在軟體開發生命週期（SDLC）早期識別和緩解安全風險。以下是 SDLC 的主要階段以及如何在每個階段整合威脅模型：
- 預開發階段：威脅模型啟動會議，涉及跨功能團隊，包括開發人員、安全專家、架構師和商業利益相關者。討論專案範圍，識別潛在威脅，設定安全目標。
- 設計階段：建立威脅模型，概述應用程式設計的潛在威脅、攻擊向量和安全控制。使用 STRIDE 或 DREAD 等威脅模型方法來分類別和評估威脅。
- 開發階段：實施安全控制和緩解措施，以應對設計階段識別的威脅。
- 測試階段：進行安全測試，以驗證實施的安全控制是否有效。
- 佈署階段：持續監控和評估系統的安全性，並根據需要更新威脅模型。
透過將威脅模型整合到 DevSecOps 工作流程中，可以確保安全性從專案開始就被考慮，並且在整個軟體開發生命週期中持續不斷地被評估和改進。
軟體安全威脅模型的重要性
在軟體開發生命週期（SDLC）中，安全性是一個至關重要的方面。軟體安全威脅模型（Threat Modeling）是一種系統化的方法，用於識別、分類別和應對軟體系統中的安全威脅。透過使用威脅模型，開發人員可以在設計階段就識別出潛在的安全漏洞，並在佈署前加以解決。
威脅模型的優點
- 早期威脅檢測：威脅模型有助於開發人員在設計階段就識別出潛在的安全威脅，從而減少了後期修復的成本和風險。
- 知識分享：威脅模型工具通常包含內建的威脅函式庫或智慧，為開發人員提供了寶貴的資源，以便他們瞭解可能的安全威脅。
- 檔案：威脅模型可以作為開發和安全團隊的參考檔案，確保安全性考慮在不同專案和團隊中的一致性。
- 與SDLC的整合：透過將威脅模型納入SDLC，組織可以促進安全文化，並確保安全性考慮不再是事後才想到的。
威脅模型工具
市場上有多種開源和商業威脅模型工具可供選擇。這些工具可以幫助組織系統化地識別、分類別和應對安全威脅。一些著名的開源威脅模型工具包括：
- OWASP Threat Dragon：一個線上和桌面威脅模型工具，允許使用者建立具有拖曳元件的威脅模型。
- Microsoft Threat Modeling Tool：一個免費的工具，指導使用者完成識別和分類別潛在安全威脅的過程。
- pytM：一個根據Python的框架，允許使用者使用Python指令碼定義系統和元件。
組織為何不使用威脅模型
儘管威脅模型具有眾多優點，但並非所有組織都採用了這種方法。一些原因包括：
- 缺乏意識：一些組織可能不知道威脅模型的益處，或可能沒有遇到過足以促使他們採用此類別做法的重大安全問題。
- 資源限制：威脅模型需要專門的時間、專業知識和有時甚至工具。小型組織或初創企業可能會將其他業務方面放在優先位置。
- 複雜性：對於大型和複雜的系統，威脅模型可能是一項令人望而生畏的任務。一些組織可能覺得所需的努力超出了益處。
軟體組成分析（SCA）技術概覽
軟體開發中，第三方依賴是最大的隱憂之一。根據統計，高達80%至90%的軟體含有開源元件，而這些元件往往帶來自己的問題和益處。在本章中，我們將探討軟體組成分析（SCA）及其應用，並介紹相關的開源工具。
什麼是SCA？
SCA是一種專門的品質保證團隊，負責軟體的安全性和合規性。它確保您使用最新、最安全和合規的元件來構建軟體，不僅能夠提高最終產品的品質，也能夠避免潛在的安全漏洞和法律問題。
與烹飪不同，軟體開發中使用過時或有漏洞的元件可能會導致嚴重的後果。想象一下，您是一位正在準備大宴會的廚師，您可能會從自己的花園中種植一些食材（等同於自行撰寫的程式碼），但您也會從各個市場和供應商中購買許多食材（類別似於第三方或開源元件）。在軟體開發中，您希望確保每個元件都是安全、更新和合規的。
SCA的工作原理
讓我們繼續使用廚師的比喻：
- 元件庫存：當您將食材帶入廚房時，SCA團隊會製作詳細的庫存清單。在軟體開發中，SCA工具會掃描您的軟體專案以列出所有使用的第三方元件和函式庫。
- 新鮮度檢查：團隊會檢查每個食材的新鮮度。在軟體開發中，SCA工具會驗證您是否使用的是元件的最新版本。過時的元件可能存在已在新版本中修復的漏洞。
- 健康和安全檢查：團隊會查詢已知的食物汙染和召回資料函式庫，以確保食材不會帶來風險。在軟體開發中，SCA工具會查詢已知漏洞資料函式庫（如國家漏洞資料函式庫（NVD）），以檢視是否有任何軟體元件存在已知問題。
- 倫理和法律合規：團隊會審查每個食材的來源，以確保其符合倫理標準且不違反任何使用條件。在軟體開發中，SCA工具會檢查第三方元件的授權，以確保合規。一些開源授權條款具有嚴格的條件，違反這些條款可能會導致法律問題。
- 糾正建議：如果團隊發現了過時或來源可疑的食材，它們會建議替代品或採取行動。在軟體開發中，SCA工具不僅能夠識別問題，還能夠提供建議，例如更新元件到更安全的版本或替換為更安全的替代品。
SCA工具及其功能
軟體組成分析工具是自動化的軟體工具，用於識別編譯二進位制檔案、第三方函式庫和元件中的漏洞。SCA工具使用一套預定義的規則和演算法掃描程式碼並識別可以被利用的漏洞：
- 元件識別：SCA工具可以識別軟體應用程式中的開源和第三方元件，包括直接和間接依賴。
- 漏洞檢測：掃描軟體元件以對照已知漏洞資料函式庫（如NVD），以突出潛在風險。
- 授權合規：檢測開源元件相關的授權，以確保遵守組織的授權政策並避免潛在的法律複雜性。
- 依賴對映：視覺化應用程式內的依賴，以展示元件之間的相互關係並突出潛在風險區域。
- 連續監控：連續檢查軟體應用程式中開源元件的新漏洞或更新，通常實時或當新漏洞被披露時。
- 政策執行：允許組織根據因素（如漏洞嚴重性、授權型別或過時元件）設定開源元件使用政策。然後工具可以在開發或CI/CD過程中執行這些政策。
- 糾正指導：提供可行的見解和建議，以糾正或緩解已識別的漏洞或授權問題。
- 與開發和CI/CD工具整合：無縫整合流行的開發環境、構建系統和CI/CD管道，使開發人員能夠立即獲得反饋。
- 歷史追蹤：追蹤元件和漏洞隨時間的使用情況，這對稽核跟蹤或瞭解專案風險-profile演變有益。
- 安全報告和儀錶板：提供專案間開源風險的集中檢視，使安全、法律和開發團隊能夠做出明智的決定。
隨著軟體開發流程的日益複雜，自動化建置和佈署已成為不可或缺的一環。透過 CI/CD 流程，開發團隊得以更快速、更頻繁地交付軟體，同時降低人為錯誤的風險。然而，CI/CD 的實施並非一蹴可幾，需要團隊成員具備相關技能，並選擇合適的工具和策略。技術限制深析顯示，環境一致性、安全性考量以及資料函式庫遷移等問題仍是 CI/CD 落地過程中的挑戰。對於重視長期穩定性的企業，採取漸進式整合策略，並注重團隊培訓，將帶來最佳平衡。玄貓認為，CI/CD 已成為現代軟體開發的基本，值得企業投入資源，持續最佳化和精進。
