セキュリティバイデザインとは？開発プロセスを変える設計思想の全て

セキュリティバイデザインという言葉、耳にしたことはありますか？

「なんだか難しそう…」と感じるかもしれませんが、実は安全なシステムを作るための、とっても基本的な考え方なんです。

この記事では、セキュリティバイデザインの考え方から、実際の開発プロセスにどう活かすのかまで、初心者の方にもスッキリわかるように解説していきます！

後付けのセキュリティ対策にサヨナラして、開発をもっとスムーズに進めたい方は、ぜひ読んでみてくださいね。

この記事で学べること

• セキュリティバイデザインの基本的な意味
• なぜ今セキュリティバイデザインが必要なのか
• セキュリティバイデザインを実現する考え方
• 開発プロセスへの組み込み方
• 導入する上での注意点

セキュリティバイデザインとはそもそも何か

セキュリティバイデザインとは、言葉の通り「設計（デザイン）によってセキュリティを確保する」という考え方です。システムやソフトウェアを作る最初の段階、つまり設計図を描く段階からセキュリティのことをしっかり考えようね、というアプローチを指します。

これまでのセキュリティ対策というと、システムが完成した後や、何か問題が起きてから慌てて対策する「後付け」が主流でした。

例えば、完成した家に後から防犯カメラをつけたり、泥棒に入られてから鍵を強化するようなイメージです。もちろん、それでも一定の効果はありますが、根本的な解決にはなりにくい場合があります。

セキュリティバイデザインは、家を建てる最初の設計段階で「泥棒に入られにくい構造にしよう」「火事が起きても燃え広がりにくい素材を使おう」と考えるようなもの。

最初から安全性を組み込んでおくことで、後から大きな問題が発生するのを防ぎ、結果的に手戻りや修正の手間を減らすことを目指します。セキュアコーディングを実践する上でも、この設計思想が基盤となります。

なぜ今セキュリティバイデザインが重要視されるのか

最近、セキュリティバイデザインという言葉をよく聞くようになったのには、ちゃんとした理由があります。

私たちの周りのシステムはどんどん複雑になり、インターネットにつながる機器も増え続けていますよね。それに伴って、サイバー攻撃の手口も巧妙化していて、後付けの対策だけでは追いつかなくなってきているのが現状です。

また、一度セキュリティ事故が起こると、金銭的な被害だけでなく、会社の信用も大きく損なわれてしまいます。「うちは大丈夫」と思っていても、いつ狙われるかわかりません。

だからこそ、開発の初期段階からプロアクティブに、つまり先手を打ってセキュリティを組み込むセキュリティバイデザインが、今とても注目されているわけです。

従来の対策では不十分な理由

完成後にセキュリティチェックを行う（例えばペネトレーションテストなど）のは、もちろん無駄ではありません。しかし、そこで見つかる問題は、いわば氷山の一角かもしれません。もし設計の根本的な部分に問題があった場合、後から修正するのは非常に大変です。

例えるなら、建物の土台がグラグラなのに、壁を塗り直したり窓を補強したりするようなもの。いくら表面的な対策をしても、根本的な弱さは残ってしまいます。後から大きな問題が見つかると、修正のために膨大な時間とコストがかかることになりかねません。だから、最初が肝心なのです。

セキュリティバイデザイン導入のメリット

セキュリティバイデザインを取り入れると、いいことがたくさんあります。主なメリットを挙げてみましょう。

• 手戻りの削減
  設計段階で問題を潰せるので、後の工程での修正が減ります。
• コスト削減
  長い目で見ると、修正コストや事故対応コストを抑えられます。
• 品質向上
  脆弱性が少なく、安全で信頼性の高いシステムを作れます。
• 開発スピード向上
  セキュリティ懸念による手戻りが減り、開発がスムーズに進みます。
• ブランドイメージ向上
  安全な製品・サービスは顧客からの信頼を得やすくなります。

最初は少し手間が増えるように感じるかもしれませんが、トータルで見れば開発が効率的になり、製品の価値も高まるのです。

セキュリティバイデザインを実現する基本原則

では、具体的にどうすればセキュリティバイデザインを実現できるのでしょうか？いくつかの基本的な考え方、つまり「原則」があります。

これらを意識して設計を進めることが、安全なシステム作りにつながります。セキュアコーディングも、これらの原則を具体的なコードで実現していく作業と言えます。

最小権限の原則

これは「必要な人に、必要な権限だけを、必要な期間だけ与える」という考え方です。例えば、会社のシステムで、アルバイトのスタッフが社長しか見られない情報にアクセスできたら困りますよね？

システムを使うユーザーや、システム内部で動くプログラムに対して、その役割を果たすために本当に最低限必要な権限だけを与えるように設計します。

関連記事 > 最小権限の原則を理解しセキュアなコードを書く第一歩

もし不正アクセスされたとしても、権限が最小限なら被害を小さく抑えることができます。ファイルのアクセス権やデータベースの操作権限など、様々な場面でこの原則を適用できます。

# これは考え方の例です（実際のコードではありません）

# 例：一般ユーザーには閲覧権限のみ
user_role = "viewer"

if user_role == "admin":
  # 管理者向けの処理（データの編集・削除など）
  print("管理者権限で実行します")
else:
  # 一般ユーザー向けの処理（データの閲覧のみ）
  print("閲覧権限で実行します")

# このように、役割に応じてできることを制限するのが最小権限の考え方

多層防御の考え方

一つの防御策だけに頼るのではなく、「複数の異なる防御壁を重ねて、全体として守りを固める」という考え方です。お城を守るのに、お堀があって、高い石垣があって、さらに頑丈な門がある、というイメージですね。

システムも同様に、ネットワークの入り口での防御（ファイアウォール）、サーバー自体での防御（OSのセキュリティ設定）、アプリケーションレベルでの防御（入力値チェックなど）といったように、複数の層で対策を講じます。

もし一つの防御が突破されても、次の防御壁で攻撃を食い止められる可能性が高まります。

       インターネット
           ↓
   [壁1: ファイアウォール] ← ネットワーク層
           ↓
   [壁2: OSのアクセス制御] ← OS層
           ↓
   [壁3: アプリの入力チェック] ← アプリケーション層
           ↓
       [守るべきデータ]

   ↑複数の壁で守るイメージ

セキュアデフォルト

これは「初期設定（デフォルト）の状態が、一番安全な状態であるべき」という原則です。ユーザーが特に設定を変更しなくても、最初から安全な設定になっている、ということです。

例えば、新しいソフトウェアをインストールしたときに、最初からパスワード設定が必須になっていたり、不要な機能が無効になっていたりするのがセキュアデフォルトです。

ユーザーが自分でセキュリティ設定を頑張らなくても、使い始めた時点で基本的な安全が確保されている状態を目指します。安易な初期設定が原因で問題が起きるケースは少なくありません。

開発プロセスにセキュリティバイデザインを組み込む

セキュリティバイデザインは、特定の誰かが頑張るだけでは実現できません。開発プロセス全体を通して、関係者全員がセキュリティを意識する必要があります。

特に、開発の早い段階、つまり上流工程と呼ばれる要件定義や設計のフェーズでしっかり考えることが、後々の手戻りを防ぐ鍵となります。「シフトレフト」という言葉を聞いたことがあるかもしれませんが、これはセキュリティへの取り組みを開発プロセスの早い段階（左側）に移行させる、という考え方で、セキュリティバイデザインと密接に関わっています。

要件定義フェーズでのセキュリティ考慮

システムを作る目的や機能を決める最初の段階です。ここで、「このシステムでどんな情報を守る必要があるか？」「どんな悪いことをされたら困るか？（脅威は何か？）」「そのために、どんなセキュリティ機能が必要か？」といったことを明確にします。

例えば、「個人情報を扱うから、アクセスできる人を厳密に管理する必要がある」「ネットバンキングだから、不正送金を防ぐ仕組みが必要だ」といった具合です。

守るべきものと、想定される脅威を洗い出し、必要なセキュリティレベルを決める、非常に基本的なスタート地点です。

設計フェーズでのセキュリティ設計

要件定義で決めたセキュリティ要件を、具体的なシステムの構造や仕組みに落とし込む段階です。ここで、先ほど紹介した「最小権限の原則」や「多層防御」といった原則を活かします。

「ユーザー認証はどういう方式にするか？」「データの暗号化はどうするか？」「エラーが起きたときは、どうやって安全に処理を止めるか（フェイルセーフ）？」などを具体的に設計します。安全な構造をここでしっかり作っておくことが、後の工程を楽にします。

脅威モデリングなどの手法を使って、設計上の弱点がないか検討することも有効です。

実装フェーズでのセキュアコーディング

設計図に基づいて、実際にプログラムのコードを書く段階です。ここで重要になるのが「セキュアコーディング」です。設計で決められたセキュリティの仕組みを、脆弱性を生まないように注意しながら、正しくコードに落とし込む作業です。

例えば、ユーザーからの入力値をそのまま使わずに必ずチェックする（SQLインジェクションやクロスサイトスクリプティング対策）、パスワードは安全な方法で保存するといった、具体的なコーディング規約やガイドラインに従って実装を進めます。

セキュリティバイデザインの考え方をコードという形にする、まさに腕の見せ所です。

テストフェーズでのセキュリティテスト

作ったシステムが設計通りに動くか、そしてセキュリティ要件を満たしているかを確認する段階です。単に機能が動くかだけでなく、「おかしな操作をしても問題ないか？」「脆弱性はないか？」といった観点でテストを行います。

脆弱性診断ツールを使ったり、専門家によるペネトレーションテストを行ったりすることもあります。ただし、テストはあくまで品質を確認する手段です。セキュリティバイデザインがしっかり実践されていれば、この段階で見つかる大きな問題は少なくなるはずです。

セキュリティバイデザイン導入の注意点

セキュリティバイデザインは良いことずくめのように聞こえますが、導入にあたって少し注意したい点や、よくある誤解もあります。これらを知っておくことで、よりスムーズに導入を進めることができます。

初期コストに関する考え方

「設計段階からセキュリティを考えるなんて、手間もコストも増えるんじゃない？」と感じるかもしれません。確かに、導入当初は学習コストがかかったり、設計に時間を要したりすることもあります。

しかし、考えてみてください。後から大きな脆弱性が見つかって、システムを作り直すような事態になったら、その方がはるかに大きなコストがかかります。初期段階での投資は、将来の大きな損失を防ぐための保険のようなもの。

長い目で見れば、むしろコスト削減につながるケースが多いのです。

開発者のスキルとマインドセット

セキュリティバイデザインを実践するには、開発者一人ひとりがセキュリティに関する知識やスキルを持つことが望ましいです。また、「セキュリティは専門家の仕事」ではなく、「自分たちの作るものに責任を持つ」という意識（マインドセット）を持つことも欠かせません。

全員がセキュリティを自分ごととして捉え、学び続ける姿勢が求められます。幸い、OWASP（Open Web Application Security Project）やIPA（情報処理推進機構）などが、たくさんの役立つ情報やガイドラインを提供してくれています。積極的に活用しましょう。

また、「一度設計すれば終わり」「セキュリティツールを入れれば万全」といった考えは誤解です。脅威は常に変化しますし、ツールはあくまで補助的なものです。継続的にセキュリティを見直し、改善していく意識を持つようにしましょう。

まとめ

今回は、セキュリティバイデザインの考え方について、その意味から具体的な原則、開発プロセスへの組み込み方までを見てきました。

後付けの対策に追われるのではなく、開発の初期段階からセキュリティを当たり前のものとして組み込む。この考え方が、これからのシステム開発ではますますスタンダードになっていくはずです。

この記事を読んで、セキュリティバイデザインに興味を持った方は、ぜひ次のアクションを起こしてみてください。

• ご自身の開発プロセスを振り返り、セキュリティが考慮されているか確認する。
• OWASPなどのセキュリティに関する情報を読んでみる。
• チーム内でセキュリティについて話し合う機会を作る。
• まずは小さなプロジェクトから、セキュリティバイデザインの原則を取り入れてみる。