A Literature Survey of the Development Processes for Secure Software

Turvalise tarkvara arendusprotsessidel on tähtis roll turvalise tarkvara kavandamisel, aga erinevate arendusprotsessidel vahel on rakse valikut teha ilma nendevahelie võrdluseta. Veel enam peale arendusprotsessi rakendamist tuleb valida meetodid, mida kasutada selle arendusprotsessi rakendamisel. Meetodite valikul tekib aga probleem, sest arendusprotsessides ei ole öeldud, milliseid meetodeid tuleks kasutada, et täita vajalikud tegevused turvalise tarkvara arendamiseks. Selle töö raames me võrdleme kolme erinevat turvalise tarkvara arendusprotsessi: Microsoft Security Development Lifecycle, OWASP CLASP ja Cigital’s Security Touchpoints. Järgmisena me keskendume valitud arendusprotsesside faasile, mis käsitleb turvariskide haldust ja viime läbi uuringu, et teada saada, mis on tänapäevased turvariski meetodid. Me anname nendest meetoditest lühikokkuvõtte ja võrdleme neid omavahel, mis loodetavasti lihtustab nende vahel valimist. Me koostame veel leitud meetoditest ühise vaate, mis aitab kaasa kõigi arendusprotsesside poolt pakutud tegevuste täitmisele selle faasis. See on vajalik, sest riskihaldus mängib suurt rolli turvalise tarkvara arendamisel ja erinevate riskihaldus meetodite kombineerimist saab kasutada, et avastada rohkem riske loodavast tarkvarast ja hiljem neid riske korrektselt leevendada.Secure software development processes are critical part of designing secure software. However, it is hard for the various stakeholders to make the decision about which software development process to choose without a comparison between them. Even further, after choosing the process, stakeholders have to decide which methods and techniques to use to fulfil activities required to develop secure software development processes. This is a problem, because there are a number of methods a stakeholder could use to fulfil these activities, but no explicit links between a method and development process. In this thesis firstly we perform comparison of three secure system development approaches namely Microsoft Security Development Lifecycle, OWASP CLASP and Cigital’s Security Touchpoints. In the next step we focus on step within these approaches, namely the security risk management and carry out an analytical survey to find out current methods for security risk management. We give a short overview and comparison between found methods, which potentially will help stakeholders to select their approach for designing secure software with the focus on security risk analysis. We also provide them with opportunity to perform all activities required in risk analysis phase of the development by giving them an aggregate view of risk management methods. This is essential, because risk analysis is a major part of developing secure software and combining different techniques can be used to discover and mitigate more risks in software under development

A Literature Survey of the Development Processes for Secure Software

Turvalise tarkvara arendusprotsessidel on tähtis roll turvalise tarkvara kavandamisel, aga erinevate arendusprotsessidel vahel on rakse valikut teha ilma nendevahelise võrdluseta. Veel enam peale arendusprotsessi rakendamist tuleb valida meetodid, mida kasutada selle arendusprotsessi rakendamisel. Meetodite valikul tekib aga probleem, sest arendusprotsessides ei ole öeldud, milliseid meetodeid tuleks kasutada, et täita vajalikud tegevused turvalise tarkvara arendamiseks. Selle töö raames me võrdleme kolme erinevat turvalise tarkvara arendusprotsessi: Microsoft Security Development Lifecycle, OWASP CLASP ja Cigital’s Security Touchpoints. Järgmisena me keskendume valitud arendusprotsesside faasile, mis käsitleb turvariskide haldust ja viime läbi uuringu, et teada saada, mis on tänapäevased turvariski meetodid. Me anname nendest meetoditest lühikokkuvõtte ja võrdleme neid omavahel, mis loodetavasti lihtsustab nende vahel valimist. Me koostame veel leitud meetoditest ühise vaate, mis aitab kaasa kõigi arendusprotsesside poolt pakutud tegevuste täitmisele selle faasis. See on vajalik, sest riskihaldus mängib suurt rolli turvalise tarkvara arendamisel ja erinevate riskihaldus meetodite kombineerimist saab kasutada, et avastada rohkem riske loodavast tarkvarast ja hiljem neid riske korrektselt leevendada.Secure software development processes are critical part of designing secure software. However, it is hard for the various stakeholders to make the decision about which software development process to choose without a comparison between them. Even further, after choosing the process, stakeholders have to decide which methods and techniques to use to fulfil activities required to develop secure software development processes. This is a problem, because there are a number of methods a stakeholder could use to fulfil these activities, but no explicit links between a method and development process. In this thesis firstly we perform comparison of three secure system development approaches namely Microsoft Security Development Lifecycle, OWASP CLASP and Cigital’s Security Touchpoints. In the next step we focus on step within these approaches, namely the security risk management and carry out an analytical survey to find out current methods for security risk management. We give a short overview and comparison between found methods, which potentially will help stakeholders to select their approach for designing secure software with the focus on security risk analysis. We also provide them with opportunity to perform all activities required in risk analysis phase of the development by giving them an aggregate view of risk management methods. This is essential, because risk analysis is a major part of developing secure software and combining different techniques can be used to discover and mitigate more risks in software under development

AMAN-DA : Une approche basée sur la réutilisation de la connaissance pour l'ingénierie des exigences de sécurité

In recent years, security in Information Systems (IS) has become an important issue that needs to be taken into account in all stages of IS development, including the early phase of Requirement Engineering (RE). Considering security during early stages of IS development allows IS developers to envisage threats, their consequences and countermeasures before a system is in place. Security requirements are known to be “the most difficult of requirements types”, and potentially the ones causing the greatest risk if they are not correct. Moreover, requirements engineers are not primarily interested in, or knowledgeable about, security. Their tacit knowledge about security and their primitive knowledge about the domain for which they elicit security requirements make the resulting security requirements poor and too generic.This thesis explores the approach of eliciting requirements based on the reuse of explicit knowledge. First, the thesis proposes an extensive systematic mapping study of the literature on the reuse of knowledge in security requirements engineering identifying the diferent knowledge forms. This is followed by a review and classification of security ontologies as the main reuse form.In the second part, AMAN-DA is presented. AMAN-DA is the method developed in this thesis. It allows the elicitation of domain-specific security requirements of an information system by reusing knowledge encapsulated in domain and security ontologies. Besides that, the thesis presents the different elements of AMANDA: (i) a core security ontology, (ii) a multi-level domain ontology, (iii) security goals and requirements’s syntactic models, (iv) a set of rules and mechanisms necessary to explore and reuse the encapsulated knowledge of the ontologies and produce security requirements specifications.The last part reports the evaluation of the method. AMAN-DA was implemented in a prototype tool. Its feasibility was evaluated and applied in case studies of three different domains (maritime, web applications, and sales). The ease of use and the usability of the method and its tool were also evaluated in a controlled experiment. The experiment revealed that the method is beneficial for the elicitation of domain specific security requirements, and that the tool is friendly and easy to use.Au cours de ces dernières années, la sécurité des Systèmes d'Information (SI) est devenue une préoccupation importante, qui doit être prise en compte dans toutes les phases du développement du SI, y compris dans la phase initiale de l'ingénierie des exigences (IE). Prendre en considération la sécurité durant les premieres phases du dévelopment des SI permet aux développeurs d'envisager les menaces, leurs conséquences et les contre-mesures avant qu'un système soit mis en place. Les exigences de sécurité sont connues pour être "les plus difficiles des types d’exigences", et potentiellement celles qui causent le plus de risque si elles ne sont pas correctes. De plus, les ingénieurs en exigences ne sont pas principalement intéressés à, ou formés sur la sécurité. Leur connaissance tacite de la sécurité et leur connaissance primitive sur le domaine pour lequel ils élucident des exigences de sécurité rendent les exigences de sécurité résultantes pauvres et trop génériques.Cette thèse explore l'approche de l’élucidation des exigences fondée sur la réutilisation de connaissances explicites. Tout d'abord, la thèse propose une étude cartographique systématique et exhaustive de la littérature sur la réutilisation des connaissances dans l'ingénierie des exigences de sécurité identifiant les diférentes formes de connaissances. Suivi par un examen et une classification des ontologies de sécurité comme étant la principale forme de réutilisation.Dans la deuxième partie, AMAN-DA est présentée. AMAN-DA est la méthode développée dans cette thèse. Elle permet l’élucidation des exigences de sécurité d'un système d'information spécifique à un domaine particulier en réutilisant des connaissances encapsulées dans des ontologies de domaine et de sécurité. En outre, la thèse présente les différents éléments d'AMAN-DA : (i) une ontologie de sécurité noyau, (ii) une ontologie de domaine multi-niveau, (iii) des modèles syntaxique de buts et d’exigences de sécurité, (iv) un ensemble de règles et de mécanismes nécessaires d'explorer et de réutiliser la connaissance encapsulée dans les ontologies et de produire des spécifications d’exigences de sécurité.La dernière partie rapporte l'évaluation de la méthode. AMAN-DA a été implémenté dans un prototype d'outil. Sa faisabilité a été évaluée et appliquée dans les études de cas de trois domaines différents (maritimes, applications web, et de vente). La facilité d'utilisation et l’utilisabilité de la méthode et de son outil ont également été évaluées dans une expérience contrôlée. L'expérience a révélé que la méthode est bénéfique pour l’élucidation des exigences de sécurité spécifiques aux domaines, et l'outil convivial et facile à utiliser