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Por drmunozcl
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En el ámbito del desarrollo de software, uno de los aspectos más críticos es la identificación y gestión de amenazas potenciales. El proceso de modelado de amenazas o threat modeling no solo ayuda a identificar estas amenazas, sino también a mitigar riesgos antes de que se conviertan en serias brechas de seguridad. A continuación, examinaremos varios modelos de amenazas comunes y proporcionaremos ejemplos de cada uno.
Comprendiendo el modelado de amenazas
El modelado de amenazas es una metodología estructurada que permite identificar y evaluar las amenazas a la seguridad en el diseño de un sistema. A través del modelado de amenazas, los desarrolladores pueden anticipar posibles vectores de ataque y reforzar la protección desde las etapas iniciales del desarrollo.
- Prototipo de Flujo de Datos: Este modelo identifica cómo la información fluye a través de un sistema y señala los puntos donde las amenazas pueden ser introducidas. Es crucial entender cada entrada, procesamiento y salida de datos, y quién tiene acceso en cada nivel.
- TDL (Threat, Design, Layer): Este modelo se centra en la identificación de amenazas en relación con el diseño y las capas de un sistema de TI. Reconociendo que cada capa (como red, transmisión de datos, capa de aplicación) tiene vulnerabilidades únicas, el TDL ayuda a abordar amenazas específicas aplicables a cada área.
- Misuse Cases: Este modelo considera cómo un actor malicioso podría abusar de un sistema. A diferencia de los casos de uso tradicionales, los misuse cases se enfocan en especificar las interacciones no autorizadas con el sistema, determinando cómo prevenirlas.
- STRIDE: Un acrónimo de Spoofing, Tampering, Repudiation, Information Disclosure, Denial of Service, y Elevation of Privilege. STRIDE es un marco integral que ofrece una forma sistemática de identificar amenazas por categorías específicas, proporcionando un enfoque claro y distribuido para la prevención de diversas vulnerabilidades.
Ejemplos prácticos de modelos de amenazas en el desarrollo de software
Ejemplo 1: Aplicación Web con Login (usando STRIDE)
Escenario: Aplicación web con formulario de login y panel de administración.
Modelo usado: STRIDE
| Categoría STRIDE | Amenaza Identificada | Contramedida recomendada |
|---|---|---|
| Spoofing | Usuario malicioso intenta acceder como otro usuario | Autenticación MFA, protección contra fuerza bruta |
| Tampering | Modifica parámetros en el request para escalar privilegios | Validación en backend, control de integridad en tokens |
| Repudiation | Usuario borra logs o realiza acciones sin trazabilidad | Logs firmados y auditables, timestamps, no repudio |
| Information Disclosure | Intercepta cookies o datos sensibles en tránsito | HTTPS, secure flags en cookies, cifrado de datos sensibles |
| Denial of Service | Ataques de saturación contra endpoints críticos | Rate limiting, WAF, CAPTCHA |
| Elevation of Privilege | Escalamiento vía XSS o bypass de autenticación | Validaciones de permisos por rol, CSP, sanitizer estricto |
Ejemplo 2: Arquitectura SaaS Multi-Tenant
Escenario: Aplicación SaaS donde múltiples clientes comparten la misma plataforma.
Modelo usado: STRIDE
| Amenaza | Contramedidas clave |
|---|---|
| Fuga de datos entre tenants | Separación lógica/estructural de datos por tenant (filtrado por tenant_id, DB por tenant) |
| Acceso no autorizado a endpoints admin | Autorización por rol y scoping por tenant |
| Intercepción de tokens OAuth2 | Uso de HTTPS, expiración breve de tokens, refresh seguro |
| Subida de archivos maliciosos | Antivirus, validación de tipo MIME, sandboxing en backend |
Ejemplo 3: API RESTful expuesta públicamente
Escenario: API REST que permite operaciones CRUD de recursos.
Modelo de amenazas con DFD + STRIDE aplicado:
-
DFD:
-
Cliente móvil/web → API Gateway → Servicio REST → Base de datos
-
-
Amenazas y controles:
| Componente | Amenaza (STRIDE) | Control de seguridad |
|---|---|---|
| API Gateway | Denial of Service | Rate limiting, firewall, cache en lectura |
| Servicio REST | Tampering / Elevation of Privilege | Validación de payloads, control de acceso granular |
| Base de datos | Information Disclosure | Cifrado en reposo, consultas parametrizadas (evitar SQLi) |
Ejemplo 4: Aplicación Web de Comercio Electrónico
Caso de Uso Principal:
“Iniciar sesión en la plataforma”
Actores: Usuario legítimo
Flujo:
-
El usuario accede a la página de login.
-
Ingresa su correo y contraseña.
-
El sistema valida las credenciales.
-
El usuario es redirigido a su panel personal.
Misuse Case: Ataque de Fuerza Bruta para descubrir contraseñas
Actor Malicioso: Atacante automatizado
Objetivo:
Acceder a cuentas de usuarios legítimos probando combinaciones de contraseñas.
Flujo de Abuso:
-
El atacante automatiza peticiones al endpoint
/login. -
Prueba muchas combinaciones de correos y contraseñas.
-
El sistema responde con mensajes distintos para éxito o error.
-
El atacante detecta respuestas válidas y accede a cuentas.
Contramedidas (Requisitos de Seguridad):
| Categoría | Contramedida |
|---|---|
| Autenticación | Implementar límite de intentos por IP/usuario |
| Disponibilidad | Usar CAPTCHA después de X intentos fallidos |
| Registro / Monitoreo | Loguear intentos sospechosos y notificar alertas |
| Feedback controlado | Mensaje genérico: “Credenciales inválidas” |
| Trazabilidad | Asignar tokens de sesión aleatorios por intento |
Conclusión
La implementación de modelos de amenazas es un componente integral en el ciclo de desarrollo seguro del software. Al identificar amenazas potenciales y abordarlas durante las fases de desarrollo, no solo se mejora la seguridad del producto final, sino que también se reduce el riesgo de costosas brechas en el futuro.
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