Graph-driven security assurance in web-based software architectures
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Resumen
La arquitectura de software define el plano fundamental de cualquier sistema de software, estableciendo la organización estructural y las interacciones entre sus elementos. A medida que los sistemas basados en web procesan datos sensibles y operaciones críticas, la seguridad se ha vuelto primordial. Sin embargo, la seguridad es frecuentemente tratada como una consideración secundaria en lugar de ser integrada en las decisiones de diseño arquitectónico. Las debilidades introducidas durante el diseño se propagan a lo largo del ciclo de vida del sistema y son más costosas de remediar después de la implementación.
Esta tesis propone un modelo de aseguramiento de la seguridad para la identificación y mitigación sistemáticas de debilidades de seguridad en arquitecturas de software basadas en la web en tiempo de diseño. Construido alrededor de un grafo de conocimiento que integra conceptos de arquitectura de software con conocimiento en ciberseguridad proveniente de CWE y OWASP, las contribuciones incluyen: un método de modelado arquitectónico que combina un Lenguaje de Descripción de Arquitectura con un grafo de conocimiento; un mecanismo para la detección de debilidades a nivel de diseño; y una estrategia de mitigación que genera modelos mejorados con tácticas arquitectónicas y patrones de seguridad.
El modelo es validado empíricamente, demostrando su efectividad en la identificación de debilidades en diferentes estilos arquitectónicos de sistemas de software basados en la web. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Software architecture defines the fundamental blueprint of any software system, establishing structural organization and element interactions. As web-based systems increasingly handle sensitive data and critical operations, security has become paramount. However, security is often treated as an afterthought rather than embedded into architectural design. Weaknesses introduced during design propagate throughout the system life cycle and are more costly to remediate after implementation.
This thesis proposes a security assurance model for the systematic identification and mitigation of security weaknesses in web-based software architectures at design time. Built around a knowledge graph integrating software architecture concepts with cybersecurity knowledge from CWE and OWASP, the contributions include: an architectural modeling method combining an Architecture Description Language with a knowledge graph; a mechanism for detecting design-level weaknesses; and a mitigation strategy generating improved models with architectural tactics and security patterns.
The model is empirically validated, demonstrating effectiveness in identifying weaknesses across different architectural styles of web-based software systems.
Descripción
ilustraciones a color, diagramas
Palabras clave propuestas
Software Architecture; Security; Knowledge Graph; Web-Based Software Systems; Security Weakness; Design-Time Analysis; Arquitectura de Software; Seguridad; Grafo de Conocimiento; Sistemas de Software Basados en la Web; Debilidad de Seguridad; Análisis en Tiempo de Diseño; Architecture Logicielle; Sécurité; Graphe de Connaissances; Systèmes Logiciels Basés sur le Web; Faiblesse de Sécurité; Analyse au Moment de la Conception
Términos Normalizados
Ingeniería de software; Software engineering; Ingeniería de software realizada por computador; Computer-aided software engineering; Medición de software; Software measurement; Seguridad en bases de datos; Database security; Seguridad en computadores; Computer security; Cifrado de datos (Informática); Data encryption (computer science); 000 - Ciencias de la computación, información y obras generales::005 - Programación, programas, datos de computación; 000 - Ciencias de la computación, información y obras generales::006 - Métodos especiales de computación