Black-Box-Tests sind eine Software-Testmethode, die sich auf die Funktionalität und das Verhalten einer Anwendung konzentriert, ohne zu wissen, wie sie intern funktioniert. Bei diesem Testansatz besteht das Ziel nicht darin, Fehler zu finden, sondern zu verstehen, wie die Anwendung funktioniert und welche Möglichkeiten sie bietet.
In diesem Artikel wird erörtert, wie Blackbox-Tests Sicherheitslücken aufdecken und potenzielle Schwachstellen für Startup- und Unternehmensorganisationen verhindern. Wir gehen auch auf die verschiedenen Arten von Pentest-Techniken ein und beantworten häufig gestellte Fragen.
Was sind Black-Box-Tests, und warum sind sie für Ihr Unternehmen wichtig?
Black-Box-Sicherheitstests sind eine Softwaretestmethode, mit der die Funktionalität einer Anwendung mit begrenztem Wissen über ihre Architektur oder internen Prozesse untersucht wird. Dieser Ansatz, der auch als Closed-Box-Testing bezeichnet wird, stützt sich auf die Ergebnisse der Implementierung bestimmter Ausführungsbedingungen für ausgewählte Eingaben, um die Funktionalität der Anwendung zu beobachten. Ein Black-Box-Penetrationstest hilft Unternehmen beispielsweise dabei, ihre Angriffsfläche zu verringern, indem häufige Schwachstellen aufgedeckt werden, die vom Entwicklungsteam während des Code-Tests nicht entdeckt werden. QA-Teams können auch Testfälle für bestimmte Nutzungsszenarien erstellen, die Informationen über die Anwendungsleistung aus der Sicht des Benutzers liefern.
Wann sollte Black-Box-Scanning implementiert werden?
Black-Box-Tests werden eingesetzt, um verschiedene Aspekte der Funktionalität einer Anwendung zu untersuchen. Daher sind Black-Box-Testverfahren in mehreren Phasen des SDLC anwendbar, z. B:
- Integrationstests für neue Funktionen während der Bereitstellung und des Rollouts
- In der Produktion, um die Benutzerfreundlichkeit der Anwendung und das Benutzererlebnis zu verstehen
- Während der Akzeptanztests, um die Auswirkungen von Drittanbieterlösungen auf die Anwendungssicherheit zu verstehen
- während der Qualitätssicherung, um sicherzustellen, dass die Anwendung vor der Veröffentlichung wie erwartet funktioniert
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Arten von Tests bei Black-Box-Tests
Black-Box-Penetrationstests lassen sich in erster Linie in drei Testarten untergliedern. Diese sind:
1. Funktionale Tests
Bei dieser Form des Closed-Box-Tests wird untersucht, wie die Software in Bezug auf bestimmte funktionale Anforderungen funktioniert. Die Tests überprüfen die Hauptfunktionen der Software (Benutzeroberfläche, Datenbanken, Sicherheit usw.), indem sie eine bestimmte Eingabe liefern und die tatsächliche Ausgabe mit dem erwarteten Verhalten vergleichen. Ein ethischer Hacker entwickelt funktionale Testfälle auf der Grundlage von Geschäftsszenarien und anderen anwendbaren Anforderungen, um die Konformität der Anwendung mit SLAs in einem solchen Testansatz zu bestimmen. Diese Fälle können entweder automatisiert oder durch manuelle Penetrationstests durchgeführt werden und konzentrieren sich in der Regel auf die Zugänglichkeit des Systems und Fehlerbedingungen.
2. Nicht-funktionale Tests
Beim nichtfunktionalen Testen werden die nichtfunktionalen Anforderungen der Anwendung untersucht, wie z. B. Leistung, Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit. Diese Parameter werden in der Regel verwendet, um die Fähigkeit der Anwendung zu messen, in ihrer Einsatzumgebung effektiv zu funktionieren. Daher liefert ein nicht-funktionaler Test detaillierte Informationen über das Verhalten der Anwendung und des Tech-Stacks und hilft so, Sicherheitsschwachstellen während der Laufzeit zu vermeiden. Zu den Aspekten, die von dieser Art von Tests abgedeckt werden, gehören:
- Software-Leistungstests
- Lasttests
- Belastungstests
- Volumen-Tests
- Prüfung der Konformität
- Prüfung der Übertragbarkeit
- Prüfung der Konfiguration
- Wiederherstellungstests
3. Regressionstests
Regressionstests sind eine Black-Box-Sicherheitstestmethode, mit der überprüft wird, ob eine kürzlich durchgeführte Aktualisierung die bestehende Funktionalität der Anwendung beeinträchtigt hat. Der Ansatz beinhaltet einen partiellen dynamischen Analysetest, bei dem Testfälle für bestehende Funktionen erneut ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass neue Änderungen keine unerwünschten Nebeneffekte nach sich ziehen. Regressionstests werden hauptsächlich eingesetzt, wenn eine neue Version des Quellcodes bereitgestellt wurde oder wenn Segmente von Codekorrekturen veröffentlicht wurden. Als Grundlage für den Akzeptanztestansatz können Regressionstests mit Hilfe von Tools automatisiert werden, die Testbibliotheken aus verschiedenen Kombinationen früherer Testfälle erstellen und so den manuellen Aufwand der QA-Teams verringern.
Black-Box-Pentest-Techniken
Tester verwenden verschiedene Black-Box-Pentesttechniken, um Testfälle für unterschiedliche Anforderungsspezifikationen zu entwickeln. Zu diesen Black-Box-Testarten gehören:
Äquivalenz-Partitionierung
Eine Black-Box-Sicherheitstestmethode leitet Testfälle aus Datenklassen innerhalb der Eingabedomäne ab. Ein typischer Testfall unterteilt die Eingabedomäne in äquivalente Klassen/Partitionen und evaluiert dann jede Klasse für bestimmte Eingabebedingungen. Die Softwareanforderungen und -spezifikationen definieren zusätzlich die Äquivalenzpartitionen. In den Testfällen wird auch überprüft, ob sich die Werte einer Partition gleich verhalten wie die anderer gleichwertiger Partitionen, wodurch gültige oder ungültige Eingaben bestimmt werden.
Grenzwertanalyse (BVA)
Diese Black-Box-Pentesting-Technik verwendet Grenzwerte (Werte an der unteren und oberen Grenze von Variablen), um die Quelle von Eingabefehlern zu ermitteln. Bei dieser Technik entwerfen die Tester Testfälle, um die Anwendungsfunktionalität am Anfang und am Ende jeder Partition anhand von Testdaten zu untersuchen. Die Grenzwertanalyse wird in der Regel zur Identifizierung von Systemfehlern an den extremen Enden des Eingabebereichs verwendet und findet nur bei Testfällen Anwendung, bei denen die Partitionen sequentiell oder numerisch angeordnet sind.
Zustandsübergangstests
Eine Blackbox-Penetrationstesttechnik wird eingesetzt, um zu beobachten, wie sich die Anwendung unter einer Abfolge von verschiedenen Eingabebedingungen verhält. Die Tester geben sowohl negative als auch positive Eingabewerte an den Anwendungsserver, um die gültigen und ungültigen Zustandsübergänge aufzuzeichnen. Diese Tests sind am besten geeignet, um die Abhängigkeiten eines Vorgangs von vergangenen Werten zu ermitteln. Mit dieser Technik werden auch Echtzeitsysteme mit mehreren Zuständen, Übergangsereignissen und zugehörigen Bedingungen getestet.
Entscheidungstabellen-Tests
Ein systematischer Closed-Box-Testansatz, bei dem Eingabekombinationen und ihr jeweiliges Systemverhalten tabellarisch erfasst werden, um die Kombinationen von Eingabedaten zu bewerten, die die Anwendung verarbeiten kann. Die Entscheidungstabelle setzt die Eingaben mit den Regeln, Testfällen oder Bedingungen in Beziehung, um Ursache-Wirkungs-Beziehungen abzubilden, die die Grundlage für strukturelle Tests bilden.
Fehlerbeurteilung
Bei einem Mechanismus zur Fehlersuche verlassen sich Blackbox-Penetrationstester auf ihr Fachwissen, um auf die Ursachen von Problemen in der Anwendung zu schließen. Diese Stufe des Softwaretests ist unstrukturiert, da sie keinen spezifischen Regeln/Konventionen folgt. Bei diesem Ansatz entwickelt ein Testteam Testfälle auf der Grundlage von Erfahrungen mit ähnlichen Leistungsanforderungen und Software-Schwachstellen.
Nutzen Sie automatisiertes Black-Box-Pentesting
Häufig gestellte Fragen
Welche gängigen Blackbox-Testing-Tools gibt es?
Zu den effektivsten Tools für die Anwendungssicherheit gehören:
Crashtest Security Suite
Crashtest Security Suite lässt sich in die meisten modernen Entwicklungsstacks integrieren, ohne dass sich die Testteams um die zugrunde liegende Programmiersprache und Anwendungslogik kümmern müssen. Die Plattform etabliert einen kontinuierlichen Testprozess, der automatisiertes Schwachstellen-Scanning beinhaltet, um potenzielle Sicherheitsprobleme zu erkennen, bevor sie von Angriffsvektoren ausgenutzt werden. Der Schwachstellen-Scanner von Crashtest Security vergleicht die Sicherheitsscans mit den OWASP Top 10, um eine robuste Sicherheitskontrolle mit einer geringen Anzahl von falsch positiven und negativen Ergebnissen zu gewährleisten.
Applitools
Eine KI-gestützte Testautomatisierungsplattform vereinfacht Blackbox-Penetrationstests mit visuellen Snapshots. Die Applitools Eyes-Plattform führt die Validierung durch, indem sie einen Schnappschuss der Benutzeroberfläche als Basislinie erstellt. Applitools Eye testet das Framework, um es mit dem Basis-Snapshot zu vergleichen, wobei verschiedene Benutzer-Workflows oder Eingabeparameter verwendet werden. Die Plattform testet jedoch nicht auf Sicherheitsprobleme bei Prozessen, die im Hintergrund laufen oder für den Benutzer unsichtbar sind.
TestComplete
TestComplete von SmartBear verwendet schlagwortgesteuerte Tests zur Automatisierung von Blackbox-Tests. Die Plattform ermöglicht es Testteams, skriptlose Testsequenzen aufzuzeichnen und diese dann in Anwendungen mit datengesteuerter visueller Erkennung abzuspielen, um dynamische UI-Elemente zu untersuchen. TestComplete unterstützt die Sicherheitsanalyse auf einer Vielzahl von Geräten, einschließlich der Unterstützung von automatisierten Tests auf verschiedenen Browsern, Anwendungen und Geräten.
Was ist der Unterschied zwischen Black-Box- und White-Box-Tests?
Einer der grundlegenden Unterschiede zwischen den beiden Testmechanismen besteht darin, dass Sicherheits- und QA-Teams hauptsächlich Black-Box-Tests durchführen. Im Gegensatz dazu führen Entwickler in der Regel White-Box-Penetrationstests durch, bei denen sie Zugriff auf den Quellcode, interne Kenntnisse der Implementierungslogik, des Designs und der internen Struktur der Anwendung haben. Black-Box-Testverfahren beschreiben das Verhalten der Anwendung und führen funktionale Produkttests durch. Andererseits können White-Box-Tests für Logik- und Algorithmustests verwendet werden, um die strukturelle Leistung der Software aufzudecken und interne und externe Schwachstellen zu bewerten.
