Webový aplikační firewall (WAF) je bezpečnostní nástroj používaný k ochraně webových aplikací proti nežádoucímu přístupu. Často se jedná o bezpečnostní zařízení, které se nachází nad webovým serverem a chrání před hrozbami z internetu nebo z prostoru za hranicí sítě.

Na rozdíl od vrstvy 3 (Síťové) a vrstvy 4 (Transportní) firewally, which are unable to identify malicious application layer queries, WAF is a Layer 7 firewall that can see past encrypted packets. Using a WAF enables organizations to defend their online presence against numerous internet-based web attacks, including cross-site scripting (XSS), SQL injections, and cross-site request forgery (CSRF). These attacks can give attackers the ability to steal critical information, take over web servers, or launch assaults against other systems, which can be disastrous to web applications.

Problems

1. Cloud-native micro-services and WAF

WAFs are less effective within cloud-native web applications and inside cloud environments. One reason is that the security rules that traditional web applications were bound by within on-premises environments are not applicable inside the cloud.

In traditional data centers, web application firewalls are typically installed at the edge of the network to protect applications running within the perimeter of the internal network. Nicméně, in cloud environments, applications are often deployed in virtual machines or containers that are flexible and can be turned on and off as demand changes. This means that traditional perimeter-based approaches to security can be less effective in cloud environments, where applications can reside anywhere on the network and are more difficult to monitor and control.

Another challenge with cloud-native web applications is that they are often more distributed and complex than traditional web applications. Cloud-native applications are typically composed of micro-services that communicate with each other via APIs and may use multiple data stores and third-party services. This can make identifying and mitigating security risks more difficult, as attacks can occur at any point in the application architecture.

2. Výzvy WAF a API

APIs (application programming interfaces) are the primary methods of connectivity between micro-services and are also used to enable communication between external services and applications. APIs use different communication protocols and traffic patterns than traditional web applications, which makes it more difficult for WAFs to accurately identify and protect API traffic. This can lead to false positives or false negatives, weaken security, or block legitimate traffic unnecessarily.

One of the challenges with API traffic is that it can use different protocols such as HTTP, HTTPS, and Web-Sockets, which can contain different types of payloads and headers that make it difficult for the WAF to accurately identify the traffic. For example, some APIs can use binary payloads or encryption, which is difficult for WAFs to interpret and parse.

Another challenge is that APIs can have different traffic patterns than traditional web applications. APIs typically have a high volume of traffic with many requests per second, making it difficult for the WAF to keep up with the pace of traffic. Additionally, compared to web applications, APIs often have more predictable and consistent traffic patterns, making it easier for attackers to identify vulnerabilities and launch attacks.

Nedávno, a security research group publikoval novou metodu pro obejití více firewallů webových aplikací, včetně Palo Alto, F5, Amazon Web Services, Cloudflare, a Imperva. Specifikovaní dodavatelé potvrdili (podle výzkumníků) zveřejnění a provedli změny ve svých produktech’ SQL inspekční procesy pro podporu syntaxe JSON.

řešení

1. API specifikované anomálie

aby překonal výše zmíněné výzvy, WAF by měl být speciálně navržen pro zpracování API provozu. To může zahrnovat identifikaci a ochranu API provozu pomocí různých technik, včetně analytiky založené na podpisech nebo algoritmů strojového učení, které dokážou detekovat anomálie v provozních vzorcích. WAF může také potřebovat integraci s dalšími bezpečnostními nástroji, jako jsou API brány, aby poskytl komplexnější bezpečnostní řešení.

Celkově, zabezpečení API provozu pomocí WAF vyžaduje odlišný přístup než tradiční bezpečnost webových aplikací. WAF musí být speciálně navržen tak, aby zvládal komunikační protokoly a vzorce provozu specifické pro API, aby přesně identifikoval a bránil se proti bezpečnostním hrozbám.

2. Integrované WAFy

Aby bylo možné tyto výzvy splnit, WAF by měl být vytvořen speciálně pro cloud-native webové aplikace. To může zahrnovat nasazení WAF jako součásti vaší aplikační architektury, nikoli jako perimetru řešení. Additionally, WAFy mohou potřebovat integraci s dalšími cloud-nativními bezpečnostními nástroji, jako jsou kontejnerové bezpečnostní platformy a API brány, aby poskytly komplexnější bezpečnostní řešení.

WAF mohou stále hrát důležitou roli při zabezpečení cloud-nativních webových aplikací, ale mohou vyžadovat úpravy a vylepšení, aby bylo možné řešit specifické bezpečnostní výzvy cloudově nativních prostředí.

3. WAF a obrana do hloubky

WAF by měl být považován za jednu vrstvu vícevrstvého bezpečnostního přístupu, společně s dalšími bezpečnostními nástroji, jako jsou systémy detekce a prevence průniků, bezpečné API brány, ochrana koncových bodů, síťové firewally, a přístupové kontroly. Implementací více vrstev bezpečnostních opatření, organizace mohou vybudovat odolnější bezpečnostní postoj a lépe se bránit proti různým hrozbám.

Použití WAF jako součást strategie obrany do hloubky může pomoci zabránit široké škále útoků na webové aplikace a snížit riziko narušení dat a dalších bezpečnostních incidentů. WAF pomáhá poskytovat přehled o provozu webových aplikací, enabling organizations to monitor and analyze traffic patterns and identify potential security threats. This is especially important in cloud environments where web applications and APIs can become more distributed and complex.

By integrating WAFs with other security tools such as API gateways and Security Information and Event Management (SIEM) systems, organizations can create a more comprehensive security solution that gives them greater visibility and control over their cloud environment.

4. Distributed WAFs

A distributed WAF (web application firewall) is the answer to the challenge of securing distributed cloud-based micro-services. For traditional monolithic applications, a single WAF can be deployed at the network edge to protect the entire application. Nicméně, in cloud-based distributed microservices environments, applications are split into smaller, modular components, each with its own API and security requirements. This can make it difficult to protect all components with a single WAF, as each component may require different security policies and configurations.

A distributed WAF was developed to address this challenge by providing a distributed and scalable security solution for cloud-based micro-services. A distributed WAF consists of multiple instances of a WAF deployed in different locations such as data centers and cloud regions. Each WAF instance can be configured with its own security policy and configuration tailored to the specific needs of the micro-services it protects.

By deploying multiple instances of WAF in different locations, organizations can deploy a more comprehensive and scalable security solution that can adapt to the changing needs of micro-services environments. A distributed WAF can also improve resilience and availability, as it can continue to operate even if one or more instances fail.

Additionally, distributed WAFs can be integrated with other security tools such as API gateways and SIEM systems to provide a more comprehensive security solution for cloud-based micro-services. For example, an API gateway can be used to manage access to micro-services, a distributed WAF can be used to protect against web application attacks, and visibility into web application traffic can be achieved.

Conclusion

Web Application Firewalls (WAFs) play a significant role in defending web applications from internet-originating attacks, including SQL injections, cross-site scripting (XSS), and cross-site request forgery (CSRF). Nicméně, cloud-native web applications and APIs pose particular challenges for WAFs because of their complex and distributed nature, making it difficult for WAFs to properly detect and mitigate security risks.

To address these challenges, WAFs need to be specifically designed for cloud-native web applications and integrated with other cloud-native security tools, including container security platforms and API gateways. Additionally, WAFs should be considered as one layer of a multi-layered security approach, including other security tools such as intrusion detection and prevention systems, secured API gateways, ochrana koncových bodů, síťové firewally, a přístupové kontroly.

By integrating WAFs with other security tools and deploying multiple layers of security controls, organizace mohou vytvořit komplexnější bezpečnostní řešení, které poskytne větší přehled a kontrolu nad jejich cloudovým prostředím.