Comparing Security Risk-oriented Modelling Languages to Manage Social Engineering Risks

Manipuleerimisrünnete turvariskide juhtimine on muutumas igapäevase riskide identifitseerimise keskseks tehnikaks. Kahjuks võivad selle standardid turva-modelleerimiskeelte ja kasutajate hõlmamise toetamisel olla piiratud. See on probleem, kuna vähene mõistmine võib viia analüüsi väärtõlgenduseni. Tänapäeval toimuvad korrapäraselt ühed ja samad turvasündmused, kuid neid ei käsitleta kohaselt. See võib tuleneda sellest, et tavakasutajad ei märka nõrkusi või tõlgendavad käimasolevat riskijuhtimisprotsessi vääralt. Teadmata, mis on tavakasutajale selge ja mida tuleks parandada, ei ole ükski manipuleerimisrünnete analüüs asjakohane. Selles töös rakendatakse struktureeritud lähenemist ühe turvariskide juhtimise standardi identifitseerimisele, mida saab rakendada eri modelleerimiskeeltega. Sügavamaks analüüsiks on selles töös kasutatud eri modelleerimiskeeli, nagu äriprotsesside modelleerimiskeel (ingl BPMN), Secure Tropos ja Misuse Case. Võttes arvesse, et manipuleerimisrünnete uurimise põhiaspekt on inimeste psühhomanipulatsioon, pidas autor heaks töö illustreerimise alusmaterjaliks Kevin Mitnicki raamatut „The art of deception”. Üks juhtum on valitud lähemaks uurimiseks ja analüüsitud, kasutades infosüsteemi turvariskide haldamise (ingl ISSRM) domeenimudelit eelpool mainitud kolme turva-modelleerimiskeele rakendusega. Identifitseerimaks tavakasutajate konkreetseid kontseptsioone või loogikat ja võtmaks arvesse nende infotehnoloogiateadmiste vähesust, on see töö keskendatud modelleerimislähenemise nõrkadele külgedele manipuleerimisrünnete analüüsis. See viis tulemuseni, et kasutajad eelistavad üldisi BPMN-i konstruktsioone ja Secure Tropose kontseptsiooni. Samuti, tuginedes kogutud tulemustele, püüdsime tõmmata paralleeli kontseptsioonide mõistmise ja osalejate konstruktsioonide vahel. Protsentuaalselt olid konstruktsioonide mõistmise tulemused kontseptsioonide mõistmise tulemustest kõrgemad. Ärivara, IS-vara, oht, ründmeetod, riskihaldus, turvanõue ja kontroll on konstruktsioonide vormis kergesti identifitseeritavad. Kontseptsioonide skoor oli kõrgem järgnevais aspektides: ärivara, turvakriteerium, mõju, sündmus, nõrkus, oht, ohuagent, turvanõue.Social engineering security risk management is emerging as a central technique for dealing with identification of occurring risks on the daily basis. Unfortunately, its standards might have limitations in support with security modelling languages and comprehension of users. This is a problem because lack of understanding can cause misinterpretation of analysis. Nowadays, same security events occur periodically, but they are not treated properly. It might be because ordinary users do not see vulnerabilities or their misunderstanding of ongoing process of risk treatment. Without knowing what is clear to ordinary users and what should be improved any social engineering analysis is irrelevant. The paper applies structured approach in identification of one security risk management standard that can be applied with different modelling languages. For a more in-depth analysis in this paper considered several modelling languages as BPMN, Secure Tropos and Misuse case. Taking into account the main aspect of the study in social engineering is psychological manipulation of people, author considered as a good foundation of the illustration a book of Kevin Mitnick “The art of deception”. One case has been chosen for a further study and analysed using ISSRM domain model with application of aforementioned three security modelling languages. To identify certain concepts or logic of ordinary users and taking into account their lack of knowledge in information technology this paper has been concentrated on weaknesses of modelling approaches for social engineering analysis. This led to the result that overall BPMN constructs and Secure Tropos concepts are preferred by users. Also based on collected results, we tried to make a parallel between understanding of concepts and constructs for participants. Percentage wise understanding of constructs showed higher results than concepts. Business asset, IS asset, threat, attack method, risk treatment, security requirement and control are easily identified in the form of constructs. Concepts are have received higher score in following aspects: Business Asset, Security criterion, Impact, Event, Vulnerability, Threat, Threat agent, Security requirement

Role-Based Access-Control for Databases

Liikudes üha enam paberivaba ari suunas, hoitakse üha enam tundlikku informatsiooni andmebaasides. Sellest tulenevalt on andmebaasid ründajatele väärtuslik sihtmärk. Levinud meetod andmete kaitseks on rollipõhine ligipääsu kontroll (role-based access control), mis piirab süsteemi kasutajate õiguseid vastavalt neile omistatud rollidele. Samas on turvameetmete realiseerimine arendajate jaoks aeganõudev käsitöö, mida teostatakse samaaegselt rakenduse toimeloogika realiseerimisega. Sellest tulenevalt on raskendatud turva vajaduste osas kliendiga läbirääkimine projekti algfaasides. See omakorda suurendab projekti reaalsete arenduskulude kasvamise riski, eriti kui ilmnevad turvalisuse puudujäägid realisatsioonis. Tänapäeva veebirakendustes andmebaasi ühenduste puulimine (connec-tion pooling ), kus kasutatakse üht ja sama ühendust erinevate kasutajate teenindamiseks, rikub vähima vajaliku õiguse printsiipi. Kõikidel ühendunud kasutajatel on ligipääs täpselt samale hulgale andmetele, mille tulemusena võib lekkida tundlik informatsioon (näiteks SQLi süstimine (SQL injection ) või vead rakenduses). Lahenduseks probleemile pakume välja vahendid rollipõhise ligipääsu kontorolli disainimiseks tarkvara projekteerimise faasis. Rollipõhise ligipääsu kontorolli modelleerimiseks kasutame UML'i laiendust SecureUML. Antud mudelist on võimalik antud töö raames valminud vahenditega genereerida koodi, mis kontrollib ligipääsu õiguseid andmebaasi tasemel. Antud madaltasemekontroll vähendab riski, et kasutajad näevad andmeid, millele neil ligipääsu õigused puuduvad. Antud töös läbiviidud uuring näitas, et mudelipõhine turvalisuse arendamise kvaliteet on kõrgem võrreldes programmeerijate poolt kirjutatud koodiga. Kuna turvamudel on loodud projekteerimise faasis on selle semantiline täielikkus ja korrektsus kõrge, millest tulenevalt on seda kerge lugeda ja muuta ning seda on lihtsam kasutada arendajate ja klientide vahelises suhtluses.With the constant march towards a paperless business environment, database systems are increasingly being used to hold more and more sensitive information. This means they present an increasingly valuable target for attackers. A mainstream method for information system security is Role-based Access Control (RBAC), which restricts system access to authorised users. However the implementation of the RBAC policy remains a human intensive activity, typically, performed at the implementation stage of the system development. This makes it difficult to communicate security solutions to the stakeholders earlier and raises the system development cost, especially if security implementation errors are detected. The use of connection pooling in web applications, where all the application users connect to the database via the web server with the same database connection, violates the the principle of minimal privilege. Every connected user has, in principle, access to the same data. This may leave the sensitive data vulnerable to SQL injection attacks or bugs in the application. As a solution we propose the application of the model-driven development to define RBAC mechanism for data access at the design stages of the system development. The RBAC model created using the SecureUML approach is automatically translated to source code, which implements the modelled security rules at the database level. Enforcing access-control at this low level limits the risk of leaking sensitive data to unauthorised users. In out case study we compared SecureUML and the traditional security model, written as a source code, mixed with business logic and user-interface statements. The case study showed that the model-driven security development results in significantly better quality for the security model. Hence the security model created at the design stage contains higher semantic completeness and correctness, it is easier to modify and understand, and it facilitates a better communication of security solutions to the system stakeholders than the security model created at the implementation stage

Modeling Security Risks at the System Design Stage Alignment of Mal Activity Diagrams and SecureUML to the ISSRM Domain Model

Turvatehnika disain on üks olulisi süsteemiarenduse komponente. Ta peaks läbima tervet süsteemiarendusprotsessi. Kahjuks pööratakse talle paljudel juhtudel tähelepanu ainult süsteemi arendamise ja haldamise ajal. Paljud turvalise modelleerimise keeled (näiteks Misuse Case, Secure Tropos) aitavad turvariskejuba nõuete analüüsi etapil hallata. Käesolevas magistritöös vaatleme modelleerimisvahendeid (pahateoskeemid ja SecureUML), mida kasutatakse süsteemi disainil. Täpsemalt, me uurime, kuivõrd need vahendid toetavad infosüsteemide turvariskide haldust (Information Systems Security Risks Management, ISSRM). Töö tulemuseks on tabel, mis seab pahateoskeemid ning SecureUML-keele konstruktsioonid ISSRM domeeni mõistetega omavahel vastavusse. Me põhjendame oma analüüsi ning valideerime saadud tulemusi mitmel illustratiivsel näitel. Me loodame, et saadud tulemused aitavad arendajatel paremini aru saada, kuidas turvariske süsteemi disainietapil arvesse võtta. Peale selle, nende keelte analüüs ühisel kontseptuaalsel taustal annab tulevikus võimaluse neid keeli korraga kasutada ning loodud mudeleid ühest keelest teise teisendada.Security engineering is one of the important concerns during system development. It should be addressed throughout the whole system development process; however in many cases it is often dealt only during system development and maintenance. There are several security modeling languages (e.g, Misuse case, Secure Tropos) that help dealing with security risk management at the requirements stage. In this thesis, we are focusing on the modeling languages (e.g. Mal activity diagrams and SecureUML) that are used to design the system. More specifically we investigate how these languages support information systems security risks management (ISSRM). The outcome of this work is an alignment table between the Mal activity diagrams and SecureUML language constructs to the ISSRM domain model concepts. We ground our analysis and validate the received results on the number of illustrative examples. We hope that our results will help developers to understand how they can consider security risks at the system design stage. In addition we open the way for the interoperability between different modeling languages that are analysed using the same conceptual background, thus, potentially leading to the transformation between these modeling approaches