API-Sicherheit

API-Sicherheit ist die Praxis, Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) vor Schwachstellen, Bedrohungen und unbefugtem Zugriff zu schützen, um die Integrität, Vertraulichkeit und Verfügbarkeit von Daten und Diensten zu gewährleisten.

Stellen Sie sich eine API als ein digitales Tor zwischen verschiedenen Softwareanwendungen vor. Es ermöglicht ihnen, Daten und Funktionen sicher auszutauschen. Die Sicherung dieser „Eingänge“ ist von entscheidender Bedeutung, um Verstöße zu verhindern und Daten zu schützen.

• API-Sicherheit schützt die digitalen Schnittstellen zwischen Softwareanwendungen vor Angriffen, die Daten kompromittieren oder Dienste stören könnten.
• Zu den üblichen API-Sicherheitsrisiken zählen fehlerhafte Autorisierung, Schwachstellen bei der Authentifizierung und Probleme mit dem Ressourcenverbrauch.
• Die Implementierung starker Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen ist entscheidend für den Schutz von APIs vor unbefugtem Zugriff und Datenschutzverletzungen.

Sowohl die Webanwendungs- als auch die API-Sicherheit (WAAP) sind entscheidend für den Schutz der Daten und Systeme Ihres Unternehmens, aber sie behandeln Sicherheitslücken aus verschiedenen Blickwinkeln. 

Hier ist eine Aufschlüsselung der wichtigsten Unterschiede:

Fokus

• API-Sicherheit: Konzentriert sich auf die Sicherung von Anwendungsprogrammierschnittstellen. Da APIs als Vermittler fungieren, die es verschiedenen Anwendungen ermöglichen, Daten und Funktionen auszutauschen, zielt die API-Sicherheit darauf ab, diese Datenübertragungen vor unbefugtem Zugriff, Manipulation oder Störung zu schützen.
• Sicherheit von Webanwendungen: Konzentriert sich auf den Schutz traditioneller Webanwendungen, mit denen Benutzer direkt über einen Webbrowser interagieren. Hierzu gehört der Schutz vor Schwachstellen im Anwendungscode, die Validierung von Benutzereingaben und die Sitzungsverwaltung, um Angriffe wie Cross-Site-Scripting (XSS) oder die Einschleusung von Structured Query Language (SQL) zu verhindern.

Angriffsfläche

• API-Sicherheit: Durch den vermehrten Einsatz von Microservices-Architekturen ist die Angriffsfläche größer geworden. APIs verbinden verschiedene Dienste innerhalb einer Anwendung oder sogar über verschiedene Organisationen hinweg. Dadurch werden weitere potenzielle Einstiegspunkte geschaffen, die Angreifer ausnutzen können.
• Sicherheit von Webanwendungen: Konzentriert sich in erster Linie auf die Angriffsfläche, die die Webanwendung selbst bietet. Auch wenn Webanwendungen intern APIs nutzen, liegt der Schwerpunkt auf Schwachstellen im Anwendungscode für den Benutzer.

Kommunikationskanäle

• API-Sicherheit: Die Kommunikation findet oft hinter den Kulissen statt, von Maschine zu Maschine, unter Verwendung von Protokollen wie HTTP oder REST. Sicherheitsmaßnahmen müssen auf Codeebene implementiert werden, um Daten zu validieren und Zugriffskontrollen durchzusetzen.
• Sicherheit von Webanwendungen: Die Kommunikation erfolgt hauptsächlich von Mensch zu Mensch, wobei die Benutzer über einen Webbrowser interagieren. Sicherheitsmaßnahmen beinhalten oft die Validierung von Benutzereingaben, Sitzungsmanagement und die Verhinderung von Sicherheitslücken, die Hacker durch Benutzerinteraktion ausnutzen könnten.

Hier sind 10 API-Sicherheitsrisiken gemäß den Top 10 der API-Sicherheit des Open Worldwide Application Security Project (OWASP) für 2023:

1. Fehlerhafte Autorisierung auf Objektebene (BOLA): Dies passiert, wenn eine API Zugriff auf eine Ressource gewährt, die ausschließlich auf dem Vorhandensein einer Objektkennzeichnung in der Anfrage basiert, ohne ordnungsgemäß zu überprüfen, ob der Benutzer die Berechtigung hat, auf diese bestimmte Ressource zuzugreifen. Ein Angreifer könnte diese Sicherheitslücke ausnutzen, um auf Daten zuzugreifen oder diese zu verändern, für die er keine Berechtigung hat.
2. Fehlerhafte Benutzerauthentifizierung (BUA): Dies geschieht, wenn die Authentifizierungsmechanismen einer API schwach oder nicht ordnungsgemäß implementiert sind. Dies könnte es Angreifern ermöglichen, Anmeldedaten zu erraten oder zu stehlen, Schwachstellen im Authentifizierungsprozess auszunutzen oder die Authentifizierung ganz zu umgehen.
3. Autorisierung auf Objekteigenschaftsebene (BOPLA): Dies ist eine bestimmte Art von BOLA, die auftritt, wenn eine API Zugriff auf bestimmte Eigenschaften eines Objekts gewährt, ohne dass ordnungsgemäß überprüft wird, ob der Benutzer berechtigt ist, auf diese Eigenschaften zuzugreifen. Eine API könnte es einem Benutzer zum Beispiel ermöglichen, den Namen eines Kunden zu lesen, aber nicht seine Adresse. Ein Angreifer könnte BOPLA ausnutzen, um auf vertrauliche Daten zuzugreifen, die er nicht sehen darf.
4. Uneingeschränkter Ressourcenverbrauch: Dies tritt auf, wenn eine API die Ressourcen (z. B. CPU, Arbeitsspeicher oder Netzwerkbandbreite), die ein Benutzer verbrauchen kann, nicht ordnungsgemäß einschränkt. Angreifer könnten Denial-of-Service-Angriffe (DoS) starten, die die API überlasten und sie für legitime Benutzer unzugänglich machen.
5. Broken Function-Level Authorization (BFLA): Dies passiert, wenn eine API Zugriff auf eine Funktion gewährt, die ausschließlich auf der Rolle oder den Berechtigungen des Benutzers basiert, ohne ordnungsgemäß zu überprüfen, ob der Benutzer berechtigt ist, diese bestimmte Funktion auszuführen. Ein Angreifer könnte BFLA ausnutzen, um Aktionen wie das Löschen von Daten oder das Erstellen neuer Benutzer durchzuführen.
6. Uneingeschränkter Zugriff auf sensible Geschäftsabläufe: Dies ist der Fall, wenn eine API sensible Geschäftsabläufe (z. B. Zahlungsverarbeitung oder Auftragsabwicklung) ohne angemessene Zugriffskontrollen offenlegt. Dies könnte es Angreifern ermöglichen, diese Datenströme zu manipulieren oder sensible Daten zu stehlen.
7. Serverseitige Anforderungsfälschung (SSRF): Dies geschieht, wenn eine API einem Benutzer erlaubt, eine URL anzugeben, die die API dann im Namen des Benutzers abruft. Wenn die API die URL nicht ordnungsgemäß überprüft, kann ein Angreifer diese Sicherheitsanfälligkeit ausnutzen, um die API zum Abrufen einer bösartigen URL zu verleiten. Dadurch könnte der Angreifer Daten stehlen, DoS-Angriffe starten oder sich unbefugten Zugriff auf interne Systeme verschaffen.
8. Falsche Sicherheitskonfiguration: Dies geschieht, wenn eine API nicht sicher konfiguriert ist. Dies könnte die Verwendung schwacher Passwörter, die Nichtaktivierung wichtiger Sicherheitsfunktionen oder die Aktivierung unnötiger Dienste oder Funktionen sein.
9. Unsachgemäße Bestandsverwaltung: Dies tritt auf, wenn eine Organisation nicht über ein vollständiges und genaues Inventar aller ihrer APIs verfügt. Dies kann es schwierig machen, alle dem Internet ausgesetzten APIs zu identifizieren und zu sichern.
10. Unsichere Nutzung von APIs: Dies tritt auf, wenn eine Anwendung die Daten, die sie von externen APIs erhält, nicht ordnungsgemäß validiert, filtert oder bereinigt. Dies könnte es Angreifern ermöglichen, bösartigen Code in die Anwendung zu injizieren oder sensible Daten zu stehlen.

Innerhalb des allgemeinen Bereichs der APIs gibt es mehrere Methoden zur Verknüpfung von Software-Plattformen. Jede Architektur hat ihre eigenen Stärken und Schwachstellen. Hier ist ein detaillierterer Blick auf jeden einzelnen. 

SOAP-API-Sicherheit

SOAP-(Simple Object Access Protocol-)APIs sind zwar weit verbreitet, erfordern aber robuste Sicherheitsvorkehrungen, um Datenverletzungen und unbefugten Zugriff zu verhindern. Wie jeder Kommunikationskanal sind sie anfällig für Angriffe wie XML-Injection oder Man-in-the-Middle-(MITM-)Angriffe, wenn sie ungesichert bleiben.

Implementieren Sie zum Schutz Ihrer SOAP-APIs WS-Security-Protokolle zur Nachrichtenverschlüsselung und -authentifizierung. Verschlüsseln Sie die Kommunikation mit HTTPS und setzen Sie strenge Zugriffskontrollen durch. Aktualisieren Sie die SOAP-Software regelmäßig und überwachen Sie die Aktivität auf verdächtiges Verhalten. 

Mit diesen Maßnahmen können Sie den sicheren Austausch von Daten zwischen Ihren Anwendungen gewährleisten und die mit SOAP-API-Schwachstellen verbundenen Risiken verringern.

REST-API-Sicherheit

Representational State Transfer-(REST-)APIs, ein beliebtes Webservice-Design, organisieren Daten und Funktionen als Ressourcen, auf die über URLs zugegriffen wird. Sie werden auch als RESTful-APIs bezeichnet und nutzen standardmäßige HTTP-Verben und -Formate für eine klare Kommunikation zwischen Anwendungen. Dieser standardisierte Ansatz fördert Skalierbarkeit, Flexibilität und einfache Entwicklung.

Die Sicherheit steht jedoch weiterhin an erster Stelle. Zusätzlich zu den REST-APIs müssen die technischen Teams ein wachsames Auge auf die API-Gateways haben. 

Diese Schnittstellen dienen als zentrale Drehscheibe für den API-Verkehr, setzen Zugriffskontrollen durch, verwalten den Verkehrsfluss und implementieren Sicherheitsfunktionen wie Drosselung und API-Schlüsselverwaltung. Dieser zentralisierte Ansatz vereinfacht Sicherheitsmaßnahmen und stärkt den gesamten API-Sicherheitsstatus. 

Darüber hinaus verwendet das API-Management, ein umfassenderes Konzept, das den gesamten API-Lebenszyklus umfasst, Tools, um die Nutzung zu überwachen, verdächtige Aktivitäten zu identifizieren und die Sicherheit weiter zu erhöhen.

GraphQL-API-Sicherheit

GraphQL stellt eine überzeugende Alternative zu herkömmlichen RESTful-APIs dar. Im Gegensatz zu REST, das mehrere spezifische Anforderungen erfordert, um komplexe Daten zu sammeln, verwendet GraphQL eine einzige, flexible Abfragesprache. Auf diese Weise können Kunden genau die Daten ermitteln, die sie benötigen, was unnötige Datenübertragungen erheblich reduziert und die Leistung erhöht. Dieser rationalisierte Ansatz bietet Vorteile in Bezug auf Effizienz und Benutzerfreundlichkeit.

Dieselbe Flexibilität, die die Leistungsfähigkeit von GraphQL ausmacht, bringt jedoch auch einzigartige Sicherheitsaspekte mit sich. Da eine einzige GraphQL-Abfrage potenziell auf eine große Anzahl von Daten zugreifen kann, sind robuste Sicherheitsmaßnahmen unerlässlich. Um diese Risiken zu mindern, sollten Unternehmen Techniken wie starke Authentifizierung und Autorisierung priorisieren, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Benutzer auf bestimmte Daten zugreifen können. Eine strenge Eingabevalidierung ist entscheidend, um Versuche der Einschleusung von bösartigem Code zu verhindern, während eine Begrenzung der Abfragekomplexität vor Denial-of-Service-Angriffen und übermäßigem Ressourcenverbrauch schützt.

Außerdem ist es empfehlenswert, die Funktionen der Introspektion sorgfältig zu prüfen. Durch das Deaktivieren in Produktionsumgebungen können Sie verhindern, dass unbefugte Personen das API-Schema erkunden und potenzielle Schwachstellen aufdecken.

APIs sind nützliche Werkzeuge. Um den größtmöglichen Nutzen daraus zu ziehen, müssen Unternehmen sie jedoch ordnungsgemäß installieren und implementieren. Beachten Sie die folgenden bewährten Praktiken für die API-Sicherheit, um etwaige Bedrohungen zu minimieren: 

1. Implementieren Sie eine starke Authentifizierung und Autorisierung: Stellen Sie sicher, dass nur autorisierte Benutzer und Anwendungen mit robusten Mechanismen wie Authentifizierung oder API-Schlüsseln auf bestimmte API-Ressourcen zugreifen können.
2. Validieren und bereinigen Sie alle Benutzereingaben: Validieren Sie alle über die API empfangenen Daten rigoros, um Injection-Angriffe wie SQL-Injection oder XSS zu verhindern.
3. Verschlüsseln Sie Daten im Ruhezustand und bei der Übertragung: Schützen Sie sensible Daten, indem Sie sie sowohl beim Speichern (Daten im Ruhezustand) als auch bei der Übertragung zwischen Anwendungen (Daten im Transit) verschlüsseln. Verwenden Sie starke Verschlüsselungsalgorithmen und sichere Schlüsselverwaltungsverfahren.
4. Sichern Sie Ihre API-Gateways: Wenn Sie API-Gateways verwenden, stellen Sie sicher, dass sie ordnungsgemäß konfiguriert und gesichert sind. Dazu gehören die Durchsetzung von Zugriffskontrollen, die Überwachung von Aktivitäten und die Aktualisierung der Gateway-Software.
5. Ratenbegrenzung und DoS-Minderung: Implementieren Sie Techniken zur Ratenbegrenzung, um Denial-of-Service-Angriffe zu verhindern, indem Sie die Anzahl der Anforderungen einschränken, die eine Anwendung innerhalb eines bestimmten Zeitraums stellen kann.
6. Überwachen Sie die API-Aktivität und protokollieren Sie Ereignisse: Überwachen Sie die API-Aktivitäten genau, um verdächtiges Verhalten oder potenzielle Angriffe zu erkennen. Implementieren Sie die Protokollierung, um API-Aufrufe zu verfolgen, Sicherheitsvorfälle zu diagnostizieren und Nutzungsmuster zu identifizieren.
7. Aktualisieren und patchen Sie regelmäßig die API-Software: Halten Sie alle Softwarekomponenten im Zusammenhang mit Ihren APIs, einschließlich Bibliotheken und Frameworks, mit den neuesten Sicherheitspatches auf dem neuesten Stand, um bekannte Sicherheitslücken zu beheben.
8. Verwenden Sie sichere Codierungsmethoden: Entwickler sollten sichere Codierungspraktiken anwenden, um das Risiko zu minimieren, dass Sicherheitslücken in den API-Code selbst eingeführt werden. Dazu gehören eine ordnungsgemäße Eingabevalidierung, Fehlerbehandlung und sichere Datenverarbeitungstechniken.
9. Dokumentieren Sie Ihre API-Sicherheitspraktiken: Eine bewährte API-Sicherheitspraxis, die Sie schnell umsetzen können, ist die klare Dokumentation Ihrer API-Sicherheitsrichtlinien und -verfahren. Dazu gehören Authentifizierungsprotokolle, Zugriffskontrollmechanismen und Incident-Response-Pläne.
10. Schulen Sie Entwickler und Benutzer: Schulen Sie Entwickler in sicheren Programmierpraktiken für APIs und schulen Sie Benutzer in der Installation und Implementierung von API-Schutzsoftware.

Authentifizierung und Autorisierung sind die wichtigsten Best Practices für die API-Sicherheit und stellen sicher, dass nur die richtigen Benutzer und Anwendungen auf bestimmte Ressourcen zugreifen können. So können Unternehmen sie zusammen mit gängigen Authentifizierungsstrategien implementieren:

Implementierungsansätze

• API-Gateway: Zentralisieren Sie die Authentifizierungs- und Autorisierungslogik innerhalb eines API-Gateways. Dies ermöglicht eine einheitliche Durchsetzung über alle APIs hinweg und vereinfacht die Verwaltung.
• Backend-Integration: Integrieren Sie Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen direkt in die Backend-Dienste, auf die über die API zugegriffen wird. Dieser Ansatz bietet eine detailliertere Kontrolle, erfordert jedoch eine Implementierung innerhalb jedes Dienstes.

Allgemeine Authentifizierungsstrategien

• API-Schlüssel: Dabei handelt es sich um eindeutige Kennungen, die an autorisierte Benutzer oder Anwendungen für den API-Zugriff vergeben werden. Sie sind einfach zu implementieren, erfordern jedoch eine sorgfältige Verwaltung, um eine unbefugte Nutzung zu verhindern.
• OAuth: Dies ist ein offenes Standard-Autorisierungsframework, das es Benutzern ermöglicht, einer anderen Anwendung (z. B. Ihrer API) Zugriff auf ihre Daten in einem Dienst (z. B. Google) zu gewähren, ohne ihre Anmeldeinformationen direkt weiterzugeben. OAuth ist sicherer als API-Schlüssel, die Einrichtung kann jedoch komplexer sein.
• OpenID Connect (OIDC): Dies ist eine Identitätsschicht auf OAuth, die die Benutzeranmeldung vereinfacht und die Komplexität für Entwickler reduziert. Es wird oft in Verbindung mit OAuth verwendet.
• Grundlegende Authentifizierung: Dies ist ein einfacher Ansatz, bei dem Benutzername und Passwort direkt in der API-Anfrage übertragen werden. Es gilt aufgrund der fehlenden Verschlüsselung als unsicher und wird bei sensiblen APIs im Allgemeinen am besten gemieden.
• Gegenseitiges TLS (mTLS): Dieses Protokoll verwendet digitale Zertifikate sowohl für die Client- als auch für die Serverauthentifizierung und bietet starkes gegenseitiges Vertrauen und Verschlüsselung. Es ist ideal für hochsichere APIs.

Die Auswahl der am besten geeigneten Authentifizierungsstrategie hängt von mehreren Schlüsselfaktoren ab. 

Die Sicherheitsanforderungen stehen im Vordergrund. Hochsensible APIs könnten robuste Mechanismen wie Mutual TLS erfordern, während einfachere APIs mit API-Schlüsseln funktionieren könnten. 

Auch der gewünschte Grad an Kontrolle spielt eine Rolle. Die zentrale Verwaltung über ein API-Gateway könnte OAuth oder OpenID Connect bevorzugen, während die Backend-Integration eine detailliertere Kontrolle ermöglicht, aber eine Implementierung in jedem Dienst erfordert.

Berücksichtigen Sie abschließend Ihre Benutzerbasis und Anwendungsintegrationen. Für interne Anwendungen reichen API-Schlüssel möglicherweise aus, externe Benutzer benötigen jedoch möglicherweise einen standardisierteren Ansatz wie OAuth. 

In einer Welt, in der wir auf Softwarekonnektivität angewiesen sind, um unsere täglichen Aufgaben zu erledigen, ist API-Sicherheit von größter Bedeutung. Glücklicherweise bieten die bewährten Verfahren, Risiken und architektonischen Informationen in diesem Glossar eine solide Grundlage zu diesem Thema.

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