ソフトウェア供給チェーンセキュリティの実裝:SLSAとCNCFの役割

はじめに

現代のソフトウェア開発では、複雑な依存関係と多層的な構造が一般的になっており、供給チェーンのセキュリティが重要な課題となっています。特に、2019年のSolarWinds攻撃や2021年のLog4Shell脆弱性など、供給チェーンを狙った攻撃が頻発しています。本記事では、SLSA(Software Supply Chain Levels for Software Artifacts)フレームワークとCNCF(Cloud Native Computing Foundation)が提供する実裝戦略を通じて、ソフトウェア供給チェーンのセキュリティを強化する方法を解説します。

ソフトウェア供給チェーンの課題

現代のアプリケーションは、多數の依存関係(dependency)を組み合わせて構築されるため、**転置依存関係(transitive dependencies)**が発生しやすくなります。これにより、**依存関係地獄(dependency hell)**が生じ、不正な暗號ライブラリやマルウェアが組み込まれるリスクが高まります。また、依存関係のソースが不明な場合、攻撃者が悪意のあるライブラリを挿入する可能性があります。

代表的な攻撃ケース

  • SolarWinds(2019):AWS認証情報を乗っ取って、18,000社に影響を與えるマルウェアを挿入。
  • Log4Shell(2021):CVSSスコア10の深刻な脆弱性で、グローバルに影響。

攻撃経路には、開発者による悪意コードの挿入、Gitなどのバージョン管理システムの侵入、依存関係內にマルウェアを埋め込むなどが含まれます。

セキュリティ対策とSLSAフレームワーク

依存関係スキャンとソフトウェアパッケージ検証

  • 依存関係スキャン:Gripなどのツールでパッケージの脆弱性を検出するが、手動での確認が負荷となる。
  • パッケージ署名:Artifact Signingを用いて、信頼できるソースを保証。

左移セキュリティ(Shift Left)

開発サイクルの初期段階でセキュリティチェックを実施し、バグや脆弱性を早期に発見。

SLSAフレームワークの特徴

SLSA 1.0は、4段階の構築プロセスを定義し、信頼性の高いソフトウェアアーティファクトを保証します。

  1. Build 1:ソースコードと依存関係の検証
  2. Build 2:構築プロセスのセキュリティ制御
  3. Build 3:署名と検証
  4. Build 4:配布と監視

SLSAは、二段階認証(2FA)PRのレビュー者2名制匿名貢獻者の禁止GitHub Actionsのラベル制御など、ゼロトラスト原則に則した設計を採用しています。

SixStoreアーキテクチャ

SixStoreは、ソフトウェアパッケージの信頼性を確保するための3つの核心コンポーネントを備えています。

  1. Record:ソフトウェアパッケージのメタデータを保存するデータベース(公開または內部使用可能)。
  2. FIO:Cosignによる署名を管理する認証機関(CA)。
  3. Cosign:パッケージの署名と検証を行うツール。

ワークフローは以下の通りです。

  • 開発者はCosignでパッケージを署名。
  • 署名情報はRecordに保存。
  • ユーザーはRecordを通じてパッケージの出所と署名者を検証。
  • 透明性ログ(Transparency Log)により、トレーサビリティが確保されます。

SBOM(Software Bill of Materials)

SBOMは、ソフトウェアに含まれるすべてのコンポーネントを明記するリストで、食譜の材料リストに例えられます。

  • 使用するパッケージやコンテナイメージのリスト
  • ソース情報
  • 署名者情報

SBOMは、ソフトウェアの出所を明確にし、リスク評価やトレーサビリティを支援します。

ChainGuardの対応メカニズム

ChainGuardは、新しい脆弱性(CV)が発見された際に以下の手順で対応します。

  1. 新しいCVが発生した場合、検証システムでリスクを評価。
  2. 解決策が既存のものであれば、即座にイメージを更新。
  3. 解決策がなければ、新しい構築プロセスを確立して修正。

このプロセスは、ソフトウェア供給チェーンのセキュリティ原則に従い、無脆弱なイメージを維持します。

結論

SLSAフレームワークは、ソフトウェア供給チェーンの信頼性を確保するための4段階構築プロセスを提供し、透明性署名検証を強調しています。SixStoreは、Recordを通じた透明性ログにより、パッケージの出所を可視化し、SBOMはコンポーネントの明確化を実現します。ChainGuardは、継続的な検証と構築プロセスの更新により、脆弱性のリスクを最小限に抑えます。

実裝においては、SLSAの各段階を段階的に導入し、CNCFのツールやアーキテクチャを活用することで、セキュリティを強化することが可能です。