O firewall de aplicação web (WAF) é uma ferramenta de segurança usada para proteger contra acessos indesejados a aplicações web. É frequentemente um dispositivo de segurança que fica em cima de um servidor web e protege contra ameaças da internet ou de além do perímetro da rede.

Ao contrário da Camada 3 (Rede) e da Camada 4 (Transporte) firewalls, que não conseguem identificar consultas maliciosas da camada de aplicação, O WAF é um firewall da Camada 7 que pode ver além de pacotes criptografados. Usar um WAF permite que as organizações defendam sua presença online contra numerosos ataques web baseados na internet, incluindo scripts entre sites (XSS), injeções SQL, e falsificação de requisições entre sites (CSRF). Esses ataques podem dar aos atacantes a capacidade de roubar informações críticas, assumir o controle de servidores web, ou lançar ataques contra outros sistemas, o que pode ser desastroso para aplicações web.

Problemas

1. Micro-serviços nativos da nuvem e WAF

WAFs são menos eficazes em aplicações web nativas da nuvem e dentro de ambientes de nuvem. Uma razão é que as regras de segurança que as aplicações web tradicionais seguiam em ambientes locais não se aplicam dentro da nuvem.

Em data centers tradicionais, firewalls de aplicações web são tipicamente instalados na borda da rede para proteger aplicações que operam dentro do perímetro da rede interna. No entanto, em ambientes de nuvem, as aplicações são frequentemente implantadas em máquinas virtuais ou contêineres que são flexíveis e podem ser ativados e desativados conforme a demanda muda. Isso significa que abordagens tradicionais baseadas em perímetro para segurança podem ser menos eficazes em ambientes de nuvem, onde as aplicações podem residir em qualquer lugar da rede e são mais difíceis de monitorar e controlar.

Outro desafio com aplicações web nativas da nuvem é que elas são frequentemente mais distribuídas e complexas do que aplicações web tradicionais. Aplicações nativas da nuvem são tipicamente compostas de micro-serviços que se comunicam entre si via APIs e podem usar múltiplos armazenamentos de dados e serviços de terceiros. Isso pode tornar a identificação e mitigação de riscos de segurança mais difícil, já que ataques podem ocorrer em qualquer ponto da arquitetura da aplicação.

2. Desafios de WAF e API

APIs (interfaces de programação de aplicações) são os principais métodos de conectividade entre micro-serviços e também são usados para permitir a comunicação entre serviços externos e aplicações. As APIs usam diferentes protocolos de comunicação e padrões de tráfego do que aplicações web tradicionais, o que torna mais difícil para os WAFs identificar e proteger com precisão o tráfego da API. Isso pode levar a falsos positivos ou falsos negativos, enfraquecer a segurança, ou bloquear tráfego legítimo desnecessariamente.

Um dos desafios com o tráfego da API é que ele pode usar diferentes protocolos, como HTTP, HTTPS, e Web-Sockets, que podem conter diferentes tipos de cargas úteis e cabeçalhos que dificultam a identificação precisa do tráfego pelo WAF. Por exemplo, algumas APIs podem usar cargas úteis binárias ou criptografia, o que é difícil para os WAFs interpretar e analisar.

Outro desafio é que as APIs podem ter padrões de tráfego diferentes das aplicações web tradicionais. As APIs geralmente têm um alto volume de tráfego com muitas solicitações por segundo, tornando difícil para o WAF acompanhar o ritmo do tráfego. Além disso, em comparação com aplicações web, as APIs costumam ter padrões de tráfego mais previsíveis e consistentes, tornando mais fácil para os atacantes identificar vulnerabilidades e lançar ataques.

Recentemente, um grupo de pesquisa em segurança publicou um novo método para contornar múltiplos firewalls de aplicações web, incluindo Palo Alto, F5, Amazon Web Services, Cloudflare, e Imperva. Os fornecedores especificados reconheceram (de acordo com os pesquisadores) a divulgação e fizeram alterações em seus produtos’ processos de inspeção SQL para suportar a sintaxe JSON.

Soluções

1. Anomalias Especificadas pela API

Para superar os desafios mencionados acima, um WAF deve ser especificamente projetado para lidar com tráfego de API. Isso pode incluir identificar e proteger o tráfego de API usando uma variedade de técnicas, incluindo análises baseadas em assinatura ou algoritmos de aprendizado de máquina que podem detectar anomalias em padrões de tráfego. Um WAF também pode precisar se integrar a outras ferramentas de segurança, como gateways de API, para fornecer uma solução de segurança mais abrangente.

No geral, proteger o tráfego de API com um WAF requer uma abordagem diferente da segurança tradicional de aplicações web. Um WAF deve ser especificamente projetado para lidar com protocolos de comunicação e padrões de tráfego específicos de API para identificar e defender com precisão contra ameaças de segurança.

2. WAFs Integrados

Para enfrentar esses desafios, um WAF deve ser construído especificamente para aplicações web nativas da nuvem. Isso pode envolver a implementação de um WAF como parte da arquitetura da sua aplicação, em vez de uma solução baseada em perímetro. Além disso, Os WAFs podem precisar se integrar a outras ferramentas de segurança nativas da nuvem, como plataformas de segurança de contêineres e gateways de API, para fornecer uma solução de segurança mais abrangente.

Os WAFs ainda podem desempenhar um papel importante na segurança de aplicações web nativas da nuvem, mas podem precisar ser adaptados e aprimorados para enfrentar os desafios de segurança únicos dos ambientes nativos da nuvem.

3. WAF e defesa em profundidade

Um WAF deve ser considerado uma camada de uma abordagem de segurança em múltiplas camadas, junto com outras ferramentas de segurança, como sistemas de detecção e prevenção de intrusões, gateways de API seguros, proteção de endpoint, firewalls de rede, e controles de acesso. Ao implementar múltiplas camadas de controles de segurança, as organizações podem construir uma postura de segurança mais robusta e defender melhor contra várias ameaças.

Usar um WAF como parte de uma estratégia de defesa em profundidade pode ajudar a prevenir uma ampla variedade de ataques a aplicações web e reduzir o risco de vazamentos de dados e outros incidentes de segurança. Um WAF ajuda a fornecer visibilidade no tráfego de aplicações web, permitindo que as organizações monitorem e analisem padrões de tráfego e identifiquem potenciais ameaças de segurança. Isso é especialmente importante em ambientes de nuvem, onde aplicações web e APIs podem se tornar mais distribuídas e complexas.

Ao integrar WAFs com outras ferramentas de segurança, como gateways de API e Gestão de Informações e Eventos de Segurança (SIEM) sistemas, as organizações podem criar uma solução de segurança mais abrangente que lhes proporciona maior visibilidade e controle sobre seu ambiente em nuvem.

4. WAFs distribuídos

Um WAF distribuído (firewall de aplicação web) é a resposta ao desafio de proteger micro-serviços baseados em nuvem distribuídos. Para aplicações monolíticas tradicionais, um único WAF pode ser implantado na borda da rede para proteger toda a aplicação. No entanto, em ambientes de micro-serviços distribuídos baseados em nuvem, as aplicações são divididas em componentes menores, componentes modulares, cada um com sua própria API e requisitos de segurança. Isso pode dificultar a proteção de todos os componentes com um único WAF, já que cada componente pode exigir políticas e configurações de segurança diferentes.

Um WAF distribuído foi desenvolvido para enfrentar esse desafio, fornecendo uma solução de segurança distribuída e escalável para micro-serviços baseados em nuvem. Um WAF distribuído consiste em várias instâncias de um WAF implantadas em diferentes locais, como data centers e regiões de nuvem. Cada instância de WAF pode ser configurada com sua própria política de segurança e configuração adaptadas às necessidades específicas dos micro-serviços que protege.

Ao implantar várias instâncias de WAF em diferentes locais, as organizações podem implantar uma solução de segurança mais abrangente e escalável que pode se adaptar às necessidades em mudança dos ambientes de micro-serviços. Um WAF distribuído também pode melhorar a resiliência e a disponibilidade, pois pode continuar a operar mesmo se uma ou mais instâncias falharem.

Além disso, WAFs distribuídos podem ser integrados com outras ferramentas de segurança, como gateways de API e sistemas SIEM, para fornecer uma solução de segurança mais abrangente para micro-serviços baseados em nuvem. Por exemplo, um gateway de API pode ser usado para gerenciar o acesso a micro-serviços, um WAF distribuído pode ser usado para proteger contra ataques a aplicações web, e a visibilidade do tráfego de aplicações web pode ser alcançada.

Conclusão

Firewalls de Aplicações Web (WAFs) desempenham um papel significativo na defesa de aplicações web contra ataques originados na internet, incluindo injeções SQL, scripting entre sites (XSS), e falsificação de requisições entre sites (CSRF). No entanto, aplicações web nativas da nuvem e APIs apresentam desafios particulares para os WAFs devido à sua natureza complexa e distribuída, tornando difícil para os WAFs detectar e mitigar adequadamente os riscos de segurança.

Para enfrentar esses desafios, os WAFs precisam ser projetados especificamente para aplicações web nativas da nuvem e integrados com outras ferramentas de segurança nativas da nuvem, incluindo plataformas de segurança de contêineres e gateways de API. Além disso, os WAFs devem ser considerados como uma camada de uma abordagem de segurança em múltiplas camadas, incluindo outras ferramentas de segurança, como sistemas de detecção e prevenção de intrusões, gateways de API seguros, proteção de endpoint, firewalls de rede, e controles de acesso.

Ao integrar WAFs com outras ferramentas de segurança e implantar múltiplas camadas de controles de segurança, as organizações podem criar uma solução de segurança mais abrangente que oferece mais visibilidade e controle sobre seu ambiente em nuvem.