Penetrationstests sind eine bewährte Methode der Cybersicherheit, bei der gemeinsam mit einem Unternehmen dessen IT-Umgebung auf Schwachstellen untersucht wird. Indem Penetrationstester diese Schwachstellen im Voraus entdecken, hoffen sie, sie beheben oder abschwächen zu können, bevor sie bei einem echten Cyberangriff ausgenutzt werden können.
Penetrationstests sind von entscheidender Bedeutung, um Unternehmen dabei zu helfen, IT-Sicherheitslücken zu erkennen und ihre Abwehrmaßnahmen gegen potenzielle Cyberbedrohungen zu stärken. Für jeden angehenden Penetrationstester ist es wichtig, die Unterschiede zwischen Blackbox-, Greybox- und Whitebox-Tests zu verstehen. Was sind also Blackbox-, Greybox- und Whitebox-Tests in der Cybersicherheit und was sind die Anwendungsfälle der einzelnen Typen?
Was sind Black-, Gray- und White-Box-Tests?
Man unterscheidet zwischen Black-Box-, Gray-Box- und White-Box -Tests :
- Black-Box-Penetrationstests (Close-Box- Penetrationstests ) sind vielleicht die anspruchsvollste und realistischste Form von Penetrationstests. Wie der Name schon sagt, geht es beim Black-Box-Penetrationstest darum, die Sicherheit einer IT-Umgebung oder eines IT-Systems zu beurteilen, ohne vorher dessen Funktionsweise zu kennen.
- White-Box-Penetrationstests (Open-Box-Penetrationstests) sind das Gegenteil von Black-Box-Penetrationstests. Bei einem White-Box-Test haben Pentester vollständige Kenntnis und Einblick in die Ziel-IT-Umgebung.
- Grey-Box-Penetrationstests sind irgendwo zwischen Black-Box- und White-Box -Tests angesiedelt. Bei einem Grey-Box-Pentest verfügen die Tester möglicherweise nur über begrenzte oder teilweise Kenntnisse über das Ziel ihrer Angriffe. Je nach Art des Tests wissen Grey-Box-Pentester möglicherweise wenig über das gesamte System oder viel über nur einen Teil des Systems.
Vor- und Nachteile dieser Testmethoden
Black-Box-Tests: Vor- und Nachteile
Die Vorteile von Black-Box- Penetrationstests sind:
- Höherer Realismus : In den meisten Fällen sind die Täter eines Cyberangriffs außerhalb einer Organisation tätig und verfügen über wenig bis kein Insiderwissen über das IT-Ökosystem des Ziels. Daher ermöglichen Black-Box-Tests eine realistischere Bewertung der Sicherheitslage der Organisation.
- Umfassende Auswertung: Black-Box-Penetrationstester führen häufig Aufklärungsarbeiten durch, um die Abwehrmaßnahmen des Ziels umfassend zu bewerten. Dies kann dazu beitragen, den Umfang des Penetrationstests zu erweitern und Schwachstellen zu identifizieren, die andernfalls möglicherweise unentdeckt geblieben wären.
Allerdings sind mit Black-Box -Penetrationstests auch Bedenken und Einschränkungen verbunden:
- Fehlende interne Transparenz: Black-Box-Tester stehen zunächst vor der Herausforderung, die externen Abwehrmechanismen des Ziels zu durchbrechen. Wenn der Perimeter der IT-Umgebung sicher ist, können Tester keine Schwachstellen in internen Diensten entdecken.
- Schwierigkeiten bei der Replikation: Penetrationstests können viele Formen annehmen, von einfachen automatisierten Schwachstellenscans bis hin zu hochkomplexen Angriffen. Black-Box-Tester haben möglicherweise Schwierigkeiten, fortgeschrittene Angriffsszenarien zu replizieren, da sie nur begrenzte Kenntnisse über die Umgebung haben.
White-Box-Tests: Vor- und Nachteile
Die Vorteile von White-Box- Penetrationstests sind:
- Vollständige Kenntnis des Systems: White-Box-Tester können eine umfassendere Sicherheitsbewertung durchführen als Black-Box-Tester, denen nach dem Angriff möglicherweise noch wichtige Informationen fehlen.
- Statische Codeanalyse : White-Box-Tester haben im Allgemeinen Zugriff auf den Quellcode von Programmen und können im Gegensatz zu Black-Box-Tests eine statische Codeanalyse durchführen (Dewhurst, 2023). Dabei wird Software debuggt, indem der Code auf Schwachstellen gescannt wird, ohne die Anwendung selbst auszuführen.
- Insider-Bedrohungsszenarien: Eine Insider-Bedrohung ist eine Einzelperson innerhalb einer Organisation, die dieser Organisation aufgrund ihres privilegierten Zugriffs auf IT-Ressourcen Schaden zufügt (CISA, 2023). White-Box-Pentester können Insider-Bedrohungsszenarien realistischer simulieren.
White-Box-Penetrationstests bringen jedoch auch bestimmte Nachteile mit sich, beispielsweise:
- Zu viele Informationen: White-Box-Tester haben Zugriff auf riesige Datenmengen über eine IT-Umgebung, was wiederum ein Nachteil sein kann. Tester müssen all diese Informationen effektiv durchgehen und potenzielle Angriffsziele effizient identifizieren, was bedeutet, dass White-Box-Penetrationstests zeitaufwändiger sein können.
- Größere Expertise: Die umfassende Evaluierung durch White-Box-Pentester bedeutet, dass White-Box-Teams ein breiteres Spektrum an IT-Expertise benötigen. White-Box-Penetrationstests können alles von der Netzwerkarchitektur bis zum Programmquellcode abdecken, daher müssen die Tester verschiedene Sicherheitslücken kennen.
Gray-Box-Tests: Vor- und Nachteile
Zu den Vorteilen eines Gray-Box- Pentests gehören:
- Szenarien mit partiellem Wissen: Grey-Box-Penetrationstests können Advanced Persistent Threat (APT) -Szenarien simulieren, bei denen der Angreifer hochentwickelt ist und über einen längeren Zeitraum hinweg agiert (CISA, 2023). Bei dieser Art von Angriffen hat der Bedrohungsakteur eine Menge Informationen über das Zielsystem gesammelt – ähnlich wie bei einem Gray-Box-Testszenario.
- Die richtige Balance finden: Grey-Box-Penetrationstests ermöglichen vielen Organisationen, die richtige Balance zwischen White-Box- und Black-Box-Tests zu finden. Beispielsweise ist ein reiner White-Box-Test möglicherweise aufgrund von Ressourcen- oder Zeitbeschränkungen nicht durchführbar, während ein reiner Black-Box-Test möglicherweise unvollständige Ergebnisse liefert.
Der Hauptnachteil von Gray-Box-Tests besteht darin, dass sie im Vergleich zu Black-Box- oder White-Box-Tests zu „mittelmäßig“ sein können. Wenn Unternehmen beim Gray-Box-Testen nicht die richtige Balance finden, entgehen ihnen möglicherweise wichtige Erkenntnisse, die mit einer anderen Technik gewonnen worden wären.
Black-Box vs. Gray-Box vs. White-Box Pen-Tests
Black-Box-, Gray-Box- und White-Box -Pen-Tests unterscheiden sich in mehreren Punkten, darunter:
- Wissensniveau: Je weiter das Spektrum von Schwarz zu Weiß reicht, desto mehr Informationen haben die Tester über ihr Ziel. Black-Box-Tester sind am wenigsten informiert und haben keine Insidergeheimnisse, während White-Box-Tester am besten informiert sind und volle Einsicht in das System haben.
- Ziele: Black-Box-Tester versuchen, Angriffe von außen nur mit öffentlich verfügbaren Informationen zu simulieren. White-Box-Tester versuchen, die Cybersicherheit eines Systems anhand interner Details und Ressourcen gründlich zu bewerten. Gray-Box-Tester liegen irgendwo zwischen diesen beiden Extremen.
- Anwendungsfälle: Black-Box-Tester stellen die Perspektive externer Hacker dar, und White-Box-Tester stellen Insider-Bedrohungen dar. Gray-Box-Tester können je nach Art der Informationen, auf die sie Zugriff haben, verschiedene Arten von Szenarien darstellen.
Wie werden Black-, Gray- und White-Box-Tests durchgeführt?
Die Unterschiede zwischen der Durchführung von Black-, Gray- und White-Box -Tests sind wie folgt:
- Black-Box-Tests: Bei einem Close-Box-Pentest müssen Penetrationstester im Laufe des Tests Informationen über das Ziel sammeln. Normalerweise erhalten sie zu Beginn nur minimale Informationen, beispielsweise die URL einer Webanwendung oder eine IP-Adresse. Black-Box-Penetrationstester müssen dann ihre Wissenslücken schließen, beispielsweise indem sie Diagramme der IT-Architektur erstellen oder nach Schwachstellen suchen.
- White-Box-Tests: Bevor der White-Box-Test beginnt, erhalten die Pentester alle gewünschten Informationen über das IT-Ökosystem des Unternehmens. Dazu können Details zum Anwendungsquellcode, zu Systemkonfigurations- und Designdateien, zu Netzwerkbenutzern und mehr gehören.
- Gray-Box-Tests: Gray-Box-Tester beginnen möglicherweise mit begrenzten Informationen über die IT-Umgebung. Sie verfügen beispielsweise möglicherweise über eine grobe Skizze der Systemarchitektur oder haben Zugriff auf eine begrenzte Anzahl von Benutzerkonten. Sie müssen jedoch möglicherweise mehr Daten sammeln, um das Ziel erfolgreich zu infiltrieren.
Sobald die Tester diese vorläufigen Details erhalten, sind sich alle drei Penetrationstestmethoden sehr ähnlich. Der Hauptunterschied zwischen der Durchführung von Black-, Gray- und White-Box-Tests besteht darin, dass die Tester während des Tests umso mehr Informationen selbst sammeln müssen, je „schwärzer“ die Box ist.
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Black-Box-, Grey-Box- und White-Box -Tests sind allesamt wertvolle Formen des Penetrationstests, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen sowie Anwendungsfällen. Penetrationstester müssen mit der Bedeutung und den Anwendungsfällen der einzelnen Testarten vertraut sein, um sie möglichst effizient und mit den richtigen Tools für jeden Test durchführen zu können.
Das Verständnis des Unterschieds zwischen Black-Box-, Grey-Box- und White-Box-Tests ist nur einer der vielen Faktoren bei Penetrationstests und Ethical-Hacking -Szenarien. Wenn Sie daran interessiert sind, Penetrationstester oder Ethical Hacker zu werden, ist es eine hervorragende Idee, eine Zertifizierung zu erwerben, die Ihr Wissen auf diesem Gebiet durch praktische Erfahrung nachweist.
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Verweise
Dewhurst, R. (2023). Statische Code-Analyse. OWASP. https://owasp.org/www-community/controls/Static_Code_Analysis
CISA. (2023). Definition von Insider-Bedrohungen. https://www.cisa.gov/topics/physical-security/insider-threat-mitigation/defining-insider-threats
CISA. (2023). Fortgeschrittene anhaltende Bedrohungen und staatliche Akteure. https://www.cisa.gov/topics/cyber-threats-and-advisories/advanced-persistent-threats-and-nation-state-actors
Über den Autor
David Tidmarsh ist Programmierer und Autor. Er hat als Softwareentwickler am MIT gearbeitet, hat einen BA in Geschichte von Yale und studiert derzeit Informatik an der UT Austin.
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