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AWS における攻撃経路分析と攻撃経路検証の違い

要点

  • 攻撃経路分析は、個々の検出結果を、攻撃者が侵入口から標的までたどりうる一連のステップへとつなげます。何が連鎖しうるか、という問いに答えるものです。
  • 攻撃経路検証は、各候補チェーンを AWS が評価する認可、つまりアイデンティティポリシー、リソースポリシー、信頼ポリシー、サービスコントロールポリシー、アクセス許可の境界、条件キーと照らし合わせて確認します。どのチェーンが実際に成立するか、という問いに答えるものです。
  • AWS では、この 2 つの答えは大きく異なります。グラフ上では完結して見えるチェーンも、SCP、境界、条件キーによってブロックされることがあり、どのチェーンが残るかは、それらすべてをまとめて解決して初めてわかります。
  • コントロールプレーンでの検証に、エクスプロイトの実行は必要ありません。実際の認可を読み取り専用で解決すれば、リスクを負うことなく同じ答えが得られます。
  • 優先順位付けは検証にかかっています。Pathbreak のラボアカウントでは、4,942 件の候補経路がランク付きのリストに絞り込まれ、2 つの変更でリスクの 80% が取り除かれました。

攻撃経路分析は、攻撃者が AWS で侵入口から標的まで移動するために使える、権限、信頼関係、露出のチェーンを見つけます。攻撃経路検証は、それらの各チェーンを AWS が呼び出しごとに評価する認可と照らし合わせて確認し、成立するものだけを残します。

互いに無関係な 3,000 件の問題のリストではなく、分析はチェーンを生成します。このパブリックインスタンスはこのロールを持ち、このロールはあのロールを Lambda に渡すことができ、あのロールは管理者である、というものです。現在ではほとんどのクラウドセキュリティプラットフォームが何らかの形でこれを提供しており、深刻度順に並べたリストと比べて大きな改善です。

検証は分析の次のステップです。AWS ではすべての判断に複数の種類のポリシーが関わるため、これは見た目以上に難しい問いであり、2 つの答えは多くのチームが想定する以上に食い違います。

攻撃経路分析が行うこと

CreateFunction iam:PassRole runs as role 01 Attacker principal 02 New Lambda 03 Passed role 04 Administrator
この記事で扱うチェーンです。iam:PassRole と lambda:CreateFunction を併せ持つプリンシパルは、関数を作成し、そこに特権ロールを渡し、関数はそのロールとして実行されます。この記事では、グラフ上の候補から証明済みの経路になるまでをたどります。

分析はインベントリから始まります。プリンシパル、ロール、ポリシー、信頼関係、コンピューティング、ストレージ、そしてそれらの間のネットワーク上のつながりです。そこからグラフを構築し、管理者ロール、本番データベース、顧客データのバケットといった機密性の高いものに行き着くルートをグラフ上で探索します。各ホップは既知の手法です。iam:PassRole と lambda:CreateFunction の組み合わせは 1 つのホップです。信頼する側のアカウントへの sts:AssumeRole も 1 つのホップです。パブリックな関数 URL は侵入口です。

出力は候補経路の集合です。候補にとどまるのは、グラフが記述されたとおりのポリシードキュメントから構築されており、アイデンティティポリシー単体では、呼び出しが行われたときに AWS がどう判断するかがわからないためです。

分析が及ばないところ

AWS はすべての API 呼び出しを複数のドキュメントに同時に照らして評価し、そのどれか 1 つでも許可を拒否に変えることができます。グラフ上に存在する経路は、次のいずれによってもブロックされる可能性があります。

  • サービスコントロールポリシー。組織単位にアタッチされた SCP は OU 全体に対して lambda:CreateFunction を拒否でき、その中のどのアイデンティティポリシーもそれを覆すことはできません。
  • アクセス許可の境界。起点となるプリンシパルの境界は、そのアイデンティティポリシーが付与できる範囲に上限を設けます。境界に iam:PassRole が含まれていなければ、アイデンティティポリシーが許可していてもロールの受け渡しは失敗します。
  • 信頼ポリシー。標的のロールは、そのホップが依存するサービスまたはプリンシパルを信頼している必要があります。lambda.amazonaws.com を信頼していないロールは、呼び出し元がどんな権限を持っていても Lambda に渡すことはできません。
  • リソースポリシー。経路の終点にあるバケット、キー、キュー、関数にはそれぞれ独自のポリシーがあり、チェーンがたどり着いた時点のプリンシパルを拒否できます。
  • 条件キー。iam:PassedToService、aws:SourceAccount、aws:PrincipalOrgID、そして sts:ExternalId のチェックは、いずれもアクションリスト上では広く見える付与を絞り込みます。
  • 明示的な拒否。評価のどこかにある拒否ステートメントはすべての許可に優先し、それはグラフが読み取ったものとは別のポリシーにあることがよくあります。

これらのドキュメントを 1 つずつ読むのは簡単です。難しいのは、すべてのチェーンのすべてのステップについて、AWS と同じ順序でそれらをまとめて解決することであり、その作業こそが候補経路と証明済みの経路を分けます。これを省くとリストは長くなり、その大部分は最初の呼び出しで失敗するものになります。

AWS でクラウド攻撃経路を検証する方法

よくあるチェーンを例にとります。ci-deploy という CI ロールが、data-pipeline というロールに対する iam:PassRole に加えて、lambda:CreateFunction と lambda:InvokeFunction を持っています。data-pipeline ロールには AdministratorAccess があります。グラフ上では、これは CI ロールから管理者への 2 ホップの経路です。data-pipeline をアタッチした関数を作成して呼び出せば、その関数のコードは管理者として実行されます。

分析はこの経路を到達可能とマークします。続いて検証が、1 つずつチェックしながらこの経路をたどります。

  1. ci-deploy のアイデンティティポリシーは、data-pipeline の ARN、またはそれを含むワイルドカードに対して iam:PassRole を許可しているか。はい、arn:aws:iam::*:role/data-* に対して許可しています。
  2. ロールの受け渡しは iam:PassedToService で絞り込まれているか。条件がないため、どのサービスでも受け入れられます。
  3. data-pipeline の信頼ポリシーは lambda.amazonaws.com を信頼しているか。はい、Lambda ベースのパイプライン用に作成されたロールです。
  4. アカウントの OU にある SCP は lambda:CreateFunction または iam:PassRole を拒否しているか。OU には SCP がありますが、どちらも拒否していません。
  5. ci-deploy のアクセス許可の境界は、どちらかのアクションを除外しているか。このロールには境界がありません。
  6. 関数の実行は重要なものに到達するか。data-pipeline は管理者なので、答えはアカウント内のすべてであり、2 つのクロスアカウント信頼を通じて、さらに 2 つのアカウントにも及びます。

すべてのチェックを通過したので、この経路は証明済みです。関数は作成されず、何も呼び出されていません。各ステップは AWS と同じドキュメントを同じ順序で解決し、同じ判断を返しました。コントロールプレーンにおける検証とはこういうことです。エクスプロイトが権限である以上、その証明は認可の結果です。

修正はステップ 2 から導かれます。最も影響範囲の小さい変更は、ロールの受け渡しの付与に iam:PassedToService を追加して意図したサービスだけがロールを受け取れるようにするか、ワイルドカードの ARN を CI が必要とする単一のロールに置き換えることです。変更後に同じ 6 つのチェックを再実行すると、ステップ 2 が失敗します。経路は消え、その確認結果が検出結果の横に記録されます。このチェーンのマップ項目に、CloudTrail イベントと詳しい解説があります。

攻撃経路の検証を本番環境で実行しても安全か

読み取り専用の検証であれば安全です。Pathbreak は、お客様が作成し、いつでも取り消せる、最小権限の読み取り専用 IAM ロールを通じて接続します。Pathbreak が行う呼び出しはすべて読み取り(Get、List、Describe)であり、各ステップの認可は、それらの呼び出しが返すポリシードキュメントから解決されます。関数は作成されず、経路上のロールが引き受けられることもなく、リソースも変更されないため、本番のワークロードはそのまま動き続けます。

ロールのセッションと読み取りは、CloudTrail に Pathbreak ロールによる管理イベントとして記録されるため、アクティビティを簡単に監査できます。Pathbreak は構成を読み取ります。これには、インスタンスのユーザーデータ、関数の環境変数、スタックの出力など、認証情報が露出しやすい場所も含まれます。オブジェクトストレージやデータベースの内容は読み取りません。

読み取り専用の検証は、各ステップについて 1 つの問いに答えます。AWS はこのプリンシパルのこの呼び出しを認可するか、という問いです。アプリケーションコード、稼働中のホストに対するエクスプロイト、検知と対応が攻撃者を捕捉できるかどうかはテストしません。それらは手動の AWS セキュリティ評価でカバーされ、Pathbreak はそれと並行して利用できます。環境内で攻撃ステップを実行して検証するツールもあり、こちらの比較でそれぞれのアプローチが適する場面を説明しています。

この違いが、最初に何を修正するかを決める理由

経路を影響度でランク付けすることに意味があるのは、その経路が実在する場合だけです。証明済みのチェーンと、すでに SCP がブロックしているチェーンが混在したリストは、チームを何も変わらない作業へと向かわせます。Pathbreak のラボアカウントでは、分析によって 4,942 件の候補経路が生成されました。検証と影響範囲によるランク付けの後、1 つのロールに対する 1 つの Deny で残り 4,087 件のうち 3,893 件の経路が取り除かれ、2 つの変更を合わせてアカウントのリスクの 80% が取り除かれました。この順序は、各経路を実際の認可に照らして解決して初めて見えてきます。

Pathbreak の方法

Pathbreak はグラフを構築し、それを推論して候補チェーンを生成したうえで、AWS が評価する認可、つまりアイデンティティポリシーとリソースポリシー、信頼ポリシー、SCP、境界、条件を解決することで、各チェーンを最初から最後まで検証します。アクセスは読み取り専用で、何も実行されません。検証済みの各経路は到達先によってランク付けされ、それを断ち切る具体的な変更が添えられます。変更が反映された後に経路が再評価されて結果が記録されるので、修正は証拠をもって確認されます。

Pathbreak の攻撃経路ビュー: ステージングロールが CloudFormation スタックを読み取り、そのテンプレートが管理者ユーザーの認証情報を露出している様子。リスク評価と、選択したエッジの証拠が表示されている
Pathbreak における検証済みの経路です。PathbreakLabStaging ロールは CloudFormation スタックを読み取ることができ、そのテンプレートには管理者ユーザーの長期キーが埋め込まれています。選択したエッジには、手法、証拠 (観測された認証情報)、そしてその経路がそのように評価された理由が表示されます。

よくある質問

攻撃経路分析とは何ですか?

攻撃経路分析は、個々のセキュリティ検出結果を、攻撃者が侵入口から標的までたどりうる一連のステップへとつなげるものです。通常は、アイデンティティ、権限、リソースのグラフを構築し、機密性の高い資産に至るルートをその中で探索します。 Pathbreak は AWS についてこのグラフを構築し、見つかった各経路を検証します。

攻撃経路検証とは何ですか?

攻撃経路検証は、各候補経路を、クラウドプロバイダーがすべてのステップで評価する認可と照らし合わせて確認するものです。AWS では、アイデンティティポリシー、リソースポリシー、信頼ポリシー、サービスコントロールポリシー、アクセス許可の境界、条件キーをまとめて解決し、その経路が成立することを確認することを意味します。 Pathbreak はこの方法で AWS の攻撃経路を読み取り専用で検証し、すべてのステップの結果を記録します。

検証とは、自分の AWS アカウントでエクスプロイトを実行することですか?

いいえ。AWS のコントロールプレーンでは攻撃者の操作は API 呼び出しであり、各呼び出しはポリシードキュメントによって許可または拒否されます。それらのドキュメントを読み取り専用で解決すれば AWS と同じ判断が得られるため、何も作成、呼び出し、変更することなく経路を証明できます。 これが、Pathbreak が AWS の攻撃経路を検証する方法です。

CSPM で攻撃経路検証はできますか?

CSPM や CNAPP のツールは、構成のグラフに対する攻撃経路分析を提供しています。ここで説明した検証とは、各ステップについて AWS の認可のすべての層を評価し、その後に修正を確認することを意味します。Pathbreak はそれを行い、CSPM と併用することも、単体のスキャナーを置き換えることもできます。

AWS でクラウド攻撃経路を検証するにはどうすればよいですか?

プリンシパル、ロール、信頼関係、リソースのグラフを構築し、そこから候補となるチェーンを生成します。チェーンの各ステップについて、アイデンティティポリシー、リソースポリシー、信頼ポリシー、サービスコントロールポリシー、アクセス許可の境界、条件キーを、AWS が評価するのと同じ順序でまとめて解決し、すべてのステップが許可されるチェーンだけを残します。修正を適用した後は、同じチェックを再実行して経路が消えたことを確認します。Pathbreak は AWS 向けにこれらのステップを自動化します。

Pathbreak が攻撃経路を検証するとき、CloudTrail には何が記録されますか?

お客様が作成した読み取り専用 IAM ロールで各セッションを開始する sts:AssumeRole 呼び出しと、その後の読み取り呼び出しです。Pathbreak の Get、List、Describe 呼び出しは、そのロールによる管理イベントとして CloudTrail に記録されます。経路上で作成、呼び出し、変更されるものは何もないため、検証によって書き込みイベントが残ることはありません。

読み取り専用の攻撃経路検証でカバーされないものは何ですか?

読み取り専用の検証は、AWS が経路の各ステップを認可するかどうかに答えます。アプリケーションコード、稼働中のホストに対するエクスプロイト、検知と対応が攻撃者を捕捉できるかどうかはテストしません。それらは手動の AWS セキュリティ評価でカバーされ、Pathbreak はそれと並行して利用できます。

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