الوحدة 7: اختبار اختراق السحابة

تقنيات وأدوات اختبار اختراق البيئات السحابية من منظور الفريق الأحمر.

وحدات المقرر

70% مكتمل

فهم وتقييم اتفاقيات مستوى الخدمة (SLAs) في الحوسبة السحابية.

الانتقال للوحدة

معايير وأساليب تدقيق الأمن والامتثال في البيئات السحابية.

الانتقال للوحدة

مراجعة شاملة للمفاهيم الرئيسية وتوجيهات للتعلم المستمر.

الانتقال للوحدة

1. الوصف العام للوحدة

تقدم هذه الوحدة إطارًا عمليًا لاختبار اختراق البيئات السحابية وفقًا لمنهجيات الفريق الأحمر (Red Teaming)، مع التركيز على:

  • تقييم نقاط الضعف في البنى التحتية السحابية (AWS، Azure، GCP).
  • محاكاة هجمات واقعية مثل استغلال إعدادات خاطئة، اختراق واجهات API، أو هجمات على الحاويات.
  • التقييم القانوني والأخلاقي لاختبارات الاختراق في السحابة (بما يتوافق مع سياسات المزودين مثل AWS Penetration Testing Policy).

2. الأهداف التعليمية

بنهاية الوحدة، سيكون المتدرب قادرًا على:

  • فهم الفرق بين اختبار اختراق السحابة والتقليدية.
  • تطبيق منهجيات مثل OWASP Cloud Security Testing Guide و MITRE ATT&CK Cloud Matrix.
  • استخدام أدوات مثل Pacu (لـAWS)، MicroBurst (لـAzure)، و GCP-IAM-Vulnerability-Scanner.
  • استغلال الثغرات الشائعة:
    • إعدادات S3 Buckets العامة.
    • صلاحيات IAM مفرطة.
    • واجهات إدارة غير مؤمنة.
  • توثيق النتائج وفقًا لمعايير مثل PTES (Penetration Testing Execution Standard).

3. محتويات الوحدة التفصيلية

3.1 أساسيات اختبار اختراق السحابة

الاختلافات الرئيسية عن الاختراق التقليدي:

  • الاعتماد الكبير على واجهات برمجة التطبيقات (APIs) لإدارة الموارد السحابية، مما يجعلها نقطة هجوم رئيسية بدلاً من التركيز على الشبكات المحلية (On-premise networks).
  • تحديات العزل متعدد المستأجرين (Multi-tenancy isolation)، حيث تشارك الموارد المادية بين عدة عملاء.
  • أهمية فهم نموذج المسؤولية المشتركة (Shared Responsibility Model) الذي يحدد ما هو من مسؤولية المزود وما هو من مسؤولية العميل أمنيًا.

القوانين والسياسات (ما هو مسموح/ممنوع في اختبار اختراق السحابة):

يجب دائمًا مراجعة سياسات مزود الخدمة السحابية قبل إجراء أي اختبار اختراق، حيث تختلف القواعد باختلاف المزود. بعض الأنشطة قد تتطلب إذنًا مسبقًا أو قد تكون محظورة تمامًا.

  • AWS Penetration Testing Policy: تحدد بوضوح الخدمات المسموح باختبارها دون إذن مسبق، وتلك التي تتطلب موافقة.
  • Azure Penetration Testing Guidance: توفر إرشادات مماثلة لمايكروسوفت أزور.
  • Google Cloud Platform (GCP) Penetration Testing Rules: تحدد قواعد اختبار الاختراق في GCP.

3.2 مراحل اختبار الاختراق السحابي

تتبع اختبارات الاختراق السحابية مراحل منهجية لضمان التغطية الشاملة:

  • جمع المعلومات (Reconnaissance):

    أدوات: CloudScraper (لاكتشاف S3 Buckets)، ScoutSuite (لفحص التكوينات السحابية الشاملة). الهدف: اكتشاف موارد مكشوفة مثل Storage Buckets غير محمية، قواعد بيانات غير مؤمنة، عناوين IP عامة، ومجالات DNS مكشوفة.

  • استكشاف الثغرات (Vulnerability Scanning/Analysis):

    أدوات: تحليل صلاحيات IAM باستخدام AWS PMapper أو GCP IAM Analyzer (لمعرفة الصلاحيات المفرطة)، مسح صور الحاويات للثغرات باستخدام Trivy.

  • استغلال الثغرات (Exploitation):

    مثال: استخدام Pacu (إطار عمل للاختراق السحابي الخاص بـAWS) لتصعيد صلاحيات IAM، أو استغلال واجهات API ضعيفة المصادقة.

  • الحفاظ على الوصول (Persistence):

    تقنيات لضمان القدرة على العودة إلى البيئة المخترقة. مثال: إنشاء Backdoors عبر وظائف Lambda ذات صلاحيات عالية، أو تكوين حسابات خدمة (Service Accounts) جديدة.

  • تحليل النتائج والتوثيق (Reporting):

    توليد تقارير مفصلة عن الثغرات المكتشفة، طرق الاستغلال، وتوصيات الإصلاح. أدوات مثل Dradis أو Faraday IDE للمساعدة في إدارة المشاريع والتقارير.

3.3 أدوات اختبار الاختراق السحابي

الأداة المنصة (المنصات) المستهدفة الوظيفة الرئيسية
Pacu AWS إطار عمل شامل لاستغلال ثغرات IAM، رفع الصلاحيات، ومهام الهجوم الأخرى في بيئات AWS.
MicroBurst Azure مجموعة من أدوات PowerShell Scripts لجمع المعلومات واستغلال التكوينات الخاطئة في Azure.
CloudSploit متعدد (AWS, Azure, GCP, Oracle Cloud) أداة مفتوحة المصدر لفحص الثغرات الأمنية تلقائيًا في تكوينات السحابة، وكشف الأخطاء الشائعة.
Terrascan متعدد (Terraform, Kubernetes, Docker, Helm) أداة كشف مشاكل الأمان في بنية Infrastructure as Code (IaC) قبل النشر، مثل ملفات Terraform.
ScoutSuite متعدد (AWS, Azure, GCP, Alibaba Cloud) أداة تدقيق أمني مفتوحة المصدر تقوم بجمع بيانات التكوين من البيئات السحابية للكشف عن الثغرات.
GCP-IAM-Vulnerability-Scanner GCP أداة متخصصة للكشف عن نقاط الضعف في سياسات IAM داخل Google Cloud Platform.

3.4 تقنيات متقدمة (Red Teaming)

يستخدم الفريق الأحمر تقنيات أكثر تعقيدًا لمحاكاة هجمات الخصوم الحقيقيين:

  • اختراق الحاويات (Container Exploitation):

    استغلال حاويات Docker غير مؤمنة أو ثغرات في Kubernetes للهروب إلى النظام المضيف. مثال: تجاوز آليات العزل مثل gVisor في GCP للوصول إلى موارد مضيفة.

  • هجوم على Serverless (Functions as a Service - FaaS):

    استغلال وظائف AWS Lambda، Azure Functions، أو Google Cloud Functions ذات الصلاحيات الزائدة أو التي تحتوي على ثغرات في التعليمات البرمجية للوصول إلى بيانات أو موارد أخرى.

  • اختراق الهوية السحابية (Cloud Identity Exploitation):

    هجمات متقدمة مثل Golden SAML في Azure AD، والتي تسمح للمهاجم بإنشاء توكنات مصادقة مزيفة للوصول إلى الموارد دون الحاجة إلى كلمات مرور حقيقية.

3.5 التحديات الأمنية الشائعة

جدول يلخص بعض الثغرات الشائعة في السحابة وكيفية معالجتها بسرعة:

الثغرة الشائعة أداة/طريقة الكشف إصلاح سريع
S3 Bucket مكشوف للعموم AWS CLI (aws s3api get-bucket-policy)، ScoutSuite، CloudSploit تعيين سياسات وصول صارمة (Bucket Policies) لتقييد الوصول، وتفعيل Block Public Access.
IAM Over-Privileged Accounts (صلاحيات IAM مفرطة) AWS IAM Access Analyzer، AWS PMapper، ScoutSuite، Azure AD Identity Protection تطبيق مبدأ الحد الأدنى من الصلاحيات (Least Privilege)، ومراجعة دورية للأذونات.
API Keys أو بيانات اعتماد مسربة في Git/Public Repos GitLeaks، TruffleHog (للكشف في مستودعات Git) تدوير المفاتيح (Rotate Keys) فورًا، استخدام خدمات إدارة الأسرار (Secrets Manager) مثل AWS Secrets Manager أو Azure Key Vault.
منافذ VM مفتوحة (SSH/RDP) للعامة Nmap، CloudSploit، Security Group/Network ACL review تقييد الوصول إلى IP معين (Jumphost/VPN)، استخدام Session Manager، إغلاق المنافذ غير الضرورية.

4. التطبيقات العملية

ملاحظة هامة: يجب دائمًا إجراء هذه التطبيقات في بيئات معزولة (مثل AWS Educate، Azure DevTest Labs، Google Cloud Free Tier مع قيود) أو مختبرات افتراضية مخصصة لتجنب أي مشاكل قانونية أو أمنية في بيئات الإنتاج.

  • مختبر AWS: استغلال EC2 Instance Misconfiguration:

    قم بإعداد EC2 Instance مع دور IAM ذي صلاحيات عالية (مثل الوصول إلى S3) ولكن بدون مفتاح وصول (Access Key) في الجهاز نفسه. حاول استغلال Misconfiguration (مثلاً، عن طريق الحصول على بيانات تعريف Instance Metadata) للوصول إلى بيانات حساسة في S3 Buckets.

  • مختبر Azure: اختراق Azure Function App عبر صلاحيات مفرطة:

    قم بإنشاء Azure Function App (خدمة بدون خادم). أعطِ هوية الخدمة (Managed Identity) صلاحيات زائدة عن الحاجة (مثلاً، القدرة على قراءة جميع Secrets في Key Vault). حاول استغلال هذه الصلاحيات لقراءة Secret من Key Vault من داخل Function App.

  • مختبر GCP: اكتشاف GCP Storage Buckets عامة:

    باستخدام أداة Gsutil (أداة سطر الأوامر لـGCP Storage) أو أداة مثل ScoutSuite، حاول اكتشاف GCP Storage Buckets التي تم تكوينها لتكون عامة، ثم حاول الوصول إلى محتوياتها.

5. أنشطة وتمارين

  • النشاط 1: تنفيذ هجوم Password Spraying (محاولة استخدام كلمة مرور شائعة واحدة على عدة حسابات) على واجهة تسجيل دخول AWS IAM باستخدام أداة مثل Hydra (في بيئة آمنة ومعزولة).
  • النشاط 2: استخدام أداة ScoutSuite لفحص بيئة Azure (حساب تجريبي) واكتشاف الثغرات الشائعة مثل الموارد المكشوفة، الصلاحيات المفرطة، أو الإعدادات غير الآمنة.
  • النشاط 3: بعد إجراء اختبار اختراق افتراضي (سيناريو)، اكتب تقريرًا فنيًا تفصيليًا عن ثغرة تم اكتشافها في بيئة GCP (أو أي سحابة أخرى)، مع وصف الثغرة، خطوات الاستغلال، التأثير، وتوصيات الإصلاح. اتبع معايير توثيق مثل PTES.

6. موارد إضافية

كتب:

  • AWS Penetration Testing by Karl Gilbert.
  • Black Hat Cloud by Thomas Fischer (كتاب يركز على الجانب الهجومي لأمن السحابة).
  • Hacking the Cloud by Mark Ryland (يركز على اختراق السحابة).

دورات:

  • SANS SEC510: Cloud Security and Penetration Testing: دورة متقدمة في اختبار اختراق السحابة.
  • Offensive Cloud (Pentester Academy): دورة تركز على التقنيات الهجومية في السحابة.
  • ابحث عن دورات "Cloud Penetration Testing" على منصات مثل Udemy و Coursera.

معايير وإرشادات:

  • NIST SP 800-115: Technical Guide to Information Security Testing and Assessment: دليل فني لاختبار وتقييم أمن المعلومات.
  • PCI DSS Appendix A1: Shared Hosting Providers: يتناول متطلبات اختبار اختراق التطبيقات السحابية في بيئات الاستضافة المشتركة.
  • OWASP Cloud Security Testing Guide: إرشادات من OWASP لاختبار أمان التطبيقات السحابية.
  • MITRE ATT&CK Cloud Matrix: إطار عمل يصف تكتيكات وتقنيات الخصوم في البيئات السحابية، مفيد لاختبار الفريق الأحمر.

7. التقييم

  • اختبار عملي:

    يُطلب من المتدربين إجراء اختبار اختراق لبيئة AWS وهمية (Test Lab) مكونة من EC2 Instances، S3 Buckets، و IAM Roles، مع محاولة استغلال نقاط ضعف معينة ورفع الصلاحيات.

  • مشروع نهائي:

    إجراء اختبار اختراق كامل لبيئة سحابية افتراضية (تُحدد من قبل المدرب) وتقديم تقرير مفصل يشمل مراحل الاختبار، الثغرات المكتشفة، الأدلة، والتوصيات الأمنية وفقًا لمعايير الصناعة.

ملاحظة: يُنصح بشدة بتوفير بيئات معزولة (مثل AWS Educate أو Azure DevTest Labs) للتطبيق العملي لهذه الأنشطة دون مخاطر قانونية أو أمنية على الأنظمة الحقيقية.

الوحدة السابقة عرض / تحميل مادة الوحدة الوحدة التالية