الوحدة 3: التهديدات السحابية

2. الأهداف التعليمية

بنهاية هذه الوحدة، سيكون المتدرب قادرًا على:

• التعرف على الأنواع المختلفة للتهديدات الأمنية في البيئات السحابية.
• فهم المخاطر المرتبطة بالنموذج متعدد المستأجرين (Multi-tenancy).
• التمييز بين التهديدات التقنية (مثل هجمات DDoS، اختراق الحاويات) والتهديدات الإدارية (مثل اختراق الحسابات، ضعف سياسات الوصول).
• تحليل تأثير التهديدات على مستوى التطبيقات، البيانات، والبنية التحتية.
• التعرف على الأدوات والتقنيات المستخدمة للكشف عن التهديدات ومنعها.

3. محتويات الوحدة بالتفصيل

3.1 تعريف التهديدات السحابية

التهديدات السحابية: أي محاولة أو حدث يمكن أن يؤدي إلى فقدان سرية، سلامة، أو توفر (Confidentiality, Integrity, Availability - CIA Triad) موارد وخدمات السحابة. طبيعة السحابة التي تعتمد على المشاركة والافتراضية تزيد من تعقيد إدارة المخاطر الأمنية.

3.2 أنواع التهديدات الأمنية في البيئات السحابية

أ. التهديدات التقنية

• هجمات حرمان الخدمة الموزعة (DDoS):

  زيادة هائلة في الطلبات على الخدمة بهدف إغراقها وتعطيلها، مما يمنع المستخدمين الشرعيين من الوصول.
  مثال: هجوم DDoS واسع النطاق على مزود خدمة سحابية كبير عام 2020 أثر على ملايين العملاء والخدمات المستضافة.

• اختراق الحاويات (Container Breakout):

  هجوم يُمكن فيه للمهاجم الهروب من حدود الحاوية المعزولة للوصول إلى نظام التشغيل المضيف الأساسي أو حاويات أخرى على نفس الخادم.

• التهديدات المتعلقة بالـ Hypervisor:

  هجمات تهدف لاختراق طبقة المحاكاة الافتراضية (Hypervisor Escape)، مما يمنح المهاجم السيطرة الكاملة على الخادم المادي وجميع الآلات الافتراضية المستضافة عليه.

• استغلال الثغرات في واجهات برمجة التطبيقات (APIs):

  سوء استخدام أو استغلال ثغرات في واجهات برمجة التطبيقات السحابية لإحداث تغييرات غير مصرح بها، الوصول إلى بيانات حساسة، أو تعطيل الخدمات.

• هجمات Man-in-the-Middle (MITM):

  اعتراض الاتصالات بين المستخدم والسحابة للحصول على معلومات حساسة أو التلاعب بالبيانات.

• البرمجيات الخبيثة (Malware):

  انتشار برامج ضارة تستهدف البيئات السحابية، مثل برامج الفدية (Ransomware) أو برامج التعدين الخفية (Cryptojacking).

ب. التهديدات الإدارية والتشغيلية

• التسرب والسرقة من خلال إدارة الهوية:

  اختراق حسابات المستخدمين، سرقة مفاتيح API، أو منح صلاحيات زائدة عن الحاجة (Over-privileged accounts) مما يؤدي إلى الوصول غير المصرح به للبيانات والموارد.

• سوء تكوين السحابة (Misconfiguration):

  إعدادات خاطئة في الخدمات السحابية (مثل فتح منافذ غير ضرورية في جدران الحماية، أو ترك تخزين S3 Buckets عامًا) تؤدي إلى كشف البيانات أو إتاحة الموارد بشكل غير محكم. هذا هو أحد الأسباب الرئيسية لانتهاكات البيانات في السحابة.

• التهديدات الداخلية (Insider Threats):

  موظفون حاليون أو سابقون، أو مزودو خدمة سحابية يسيئون استخدام صلاحياتهم أو يصلون إلى معلومات حساسة بشكل غير مصرح به.

• فشل الامتثال والتنظيم (Compliance Failure):

  عدم التوافق مع اللوائح والمعايير الصناعية مثل GDPR (اللائحة العامة لحماية البيانات)، HIPAA (قانون قابلية نقل التأمين الصحي والمساءلة)، أو PCI-DSS (معايير أمان بيانات بطاقات الدفع)، مما يؤدي إلى غرامات وخسارة الثقة.

• نقص إدارة التغيير (Lack of Change Management):

  عدم تتبع وتوثيق التغييرات في البيئة السحابية، مما يؤدي إلى ثغرات أمنية غير مكتشفة.

3.3 التحديات الأمنية في نموذج تعدد المستأجرين (Multi-tenancy)

في بيئة تعدد المستأجرين، تشارك عدة عملاء (مستأجرين) نفس البنية التحتية المادية. هذا يزيد من تعقيد العزل الأمني ويطرح تحديات مثل:

• مخاطر مشاركة الموارد: احتمالية وصول عميل ما إلى بيانات أو موارد عميل آخر بسبب ثغرات في العزل.
• مشاكل العزل: صعوبة ضمان عزل قوي وكامل للبيانات والتطبيقات بين المستأجرين في جميع الأوقات.
• هجمات القناة الجانبية (Side-channel attacks): كما ذكرنا في الوحدة السابقة، يمكن للمهاجم استغلال مشاركة موارد المعالج أو الذاكرة لاستنتاج معلومات.
• أهمية توفير ضمانات العزل القوي (Strong Isolation) من قبل مزودي الخدمة السحابية.

3.4 تهديدات الخصوصية والامتثال

تشكل الخصوصية والامتثال تحديًا كبيرًا في السحابة بسبب الطبيعة العالمية للخدمات السحابية:

• مخاطر تسرب البيانات الحساسة: عدم القدرة على التحكم الكامل في مكان تخزين ومعالجة البيانات الحساسة.
• التحديات في إدارة بيانات الامتثال عبر الحدود الجغرافية: قوانين حماية البيانات تختلف بين الدول، مما يجعل الامتثال معقدًا.
• التهديدات الناتجة عن سياسات مزودي الخدمة: قد تكون سياسات استخدام البيانات أو الاحتفاظ بها لدى المزود لا تتوافق مع متطلبات العميل.

3.5 الاستراتيجيات والتقنيات لمواجهة التهديدات

لتقليل التهديدات السحابية، يجب تطبيق استراتيجيات دفاعية متعددة الطبقات:

• استخدام التشفير: لتأمين البيانات أثناء النقل (in transit) باستخدام TLS/SSL و أثناء التخزين (at rest) باستخدام خدمات تشفير قوية.
• تطبيق مبدأ الأقل امتيازًا (Least Privilege): منح المستخدمين والخدمات الحد الأدنى من الصلاحيات اللازمة لأداء وظائفهم فقط.
• مراقبة وتحليل الأنظمة (Monitoring & Analytics): باستخدام أدوات SIEM (Security Information and Event Management) لتجميع وتحليل السجلات الأمنية والكشف عن الأنشطة المشبوهة في الوقت الفعلي.
• تنفيذ سياسات أمنية صارمة لإدارة الهوية والوصول (IAM): فرض التحقق متعدد العوامل (MFA)، وإدارة كلمات المرور القوية.
• التحديث المستمر والتصحيح (Patch Management): التأكد من تحديث جميع أنظمة التشغيل والتطبيقات والخدمات السحابية بشكل دوري لسد الثغرات الأمنية.
• الحماية من هجمات السلسلة التوريدية (Supply Chain Attacks): فحص المكونات الخارجية والمكتبات مفتوحة المصدر المستخدمة في التطبيقات السحابية بحثًا عن ثغرات.

4. أمثلة واقعية ودراسات حالة

• هجوم DDoS على مزود سحابي كبير:

  دراسة حالة لهجوم DDoS واسع النطاق استهدف مزودًا سحابيًا عالميًا في عام 2020، مما أدى إلى تعطيل خدماته بشكل كبير وأثر على ملايين المستخدمين والشركات التي تعتمد عليه. تُظهر الدراسة كيف يمكن أن تؤثر الهجمات على توفر الخدمات السحابية رغم البنية التحتية القوية للمزود.

• حادثة تسرب بيانات Capital One بسبب سوء تكوين AWS S3 Buckets:

  تُعد هذه الحادثة مثالًا كلاسيكيًا على مخاطر سوء التكوين. تمكن مهاجم من الوصول إلى بيانات حساسة لملايين العملاء بسبب إعداد خاطئ لجدار حماية الويب الخاص بالتطبيق، والذي سمح بالوصول غير المصرح به إلى تخزين S3. تُسلط الضوء على أهمية التكوين الآمن للموارد السحابية كمسؤولية العميل في نموذج مشاركة المسؤولية.

• تحليل ثغرة API في منصة سحابية:

  دراسة حالة لثغرة أمنية تم اكتشافها في واجهة برمجة تطبيقات (API) لمنصة سحابية، والتي كانت تسمح لمستخدمين غير مصرح لهم بتنفيذ أوامر إدارية أو الوصول إلى بيانات العملاء. تُبين هذه الدراسة أهمية الفحص الأمني المستمر لواجهات API السحابية.

5. أنشطة تفاعلية

• نشاط 1: معمل افتراضي (باستخدام بيئات مثل Google Cloud Shell أو AWS Cloud9) لمحاكاة هجوم DDoS صغير الحجم على تطبيق ويب بسيط مُستضاف في السحابة لتعلم كيفية رصد ومنع هذه الهجمات باستخدام خدمات الحماية السحابية (مثل AWS Shield أو Azure DDoS Protection).
• نشاط 2: تحليل سيناريو تسرب بيانات ناجم عن سوء تكوين الحاويات أو قواعد البيانات السحابية (مثلاً: قاعدة بيانات MongoDB مفتوحة على الإنترنت) واقتراح خطة تصحيح مفصلة.
• نشاط 3: إعداد سياسات IAM متقدمة في بيئة سحابية محاكاة (مثل AWS أو Azure) لمنع الصلاحيات الزائدة (Over-privileged accounts) وتطبيق مبدأ الأقل امتيازًا على المستخدمين والخدمات.

6. موارد إثرائية وروابط مفيدة

تقارير ومنظمات:

• OWASP Cloud Security Threats: موارد من مشروع OWASP حول أهم التهديدات الأمنية السحابية. (الرابط)
• Cloud Security Alliance (CSA): Top Threats to Cloud Computing: تقارير دورية من CSA تسلط الضوء على أحدث التهديدات السحابية. (الرابط)
• NIST SP 800-144: Guidelines on Security and Privacy in Public Cloud Computing: إرشادات مفصلة من NIST لأمن وخصوصية الحوسبة السحابية العامة. (الرابط)

دورات وقنوات تعليمية:

• دورة Cloud Security Fundamentals: ابحث عن دورات مماثلة على Coursera، edX، أو Udemy.
• قنوات YouTube: Cloud Security Tutorials: قنوات مثل "The Cloud Security Alliance" أو "AWS Security" أو "Azure Security" تقدم شروحات مفيدة.

7. التقييم

• اختبار تحريري: يتضمن أسئلة عن تعريف التهديدات السحابية المختلفة، وتحليل سيناريوهات أمنية محددة في بيئات سحابية، واقتراح حلول مناسبة لمواجهة تلك التهديدات.
• مشروع تطبيقي: يُطلب من المتدربين إعداد خطة استجابة لحادثة اختراق بيانات في بيئة سحابية افتراضية، مع تحديد خطوات الكشف، الاحتواء، الاستئصال، والاستعادة، بالإضافة إلى تقرير ما بعد الحادثة.