API-Sicherheitstests: So testen Sie die Sicherheit Ihrer API

Was ist API-Sicherheit?

API-Sicherheit umfasst die Prozesse, Verfahren und Produkte, die API-Angriffe und den Missbrauch von APIs verhindern.

Im vergangenen Jahrzehnt sind APIs nicht nur für die moderne Softwareentwicklung, sondern auch für moderne Softwareunternehmen unverzichtbar geworden. Viele Anwendungen machen APIs zu einem zentralen Bestandteil ihrer Funktionen, etwa beim Social Login, das eine vom sozialen Netzwerk bereitgestellte Authentifizierungs-API nutzt. Ganze Unternehmen wie der Kommunikationsdienstleister Twilio und der Zahlungsdienstleister Stripe sind im Wesentlichen Anbieter von APIs as a Service.

4 Beispiele für häufige API-Sicherheitsverletzungen

APIs sind aus demselben Grund überzeugend und zunehmend allgegenwärtig, aus dem API-Sicherheit wichtig ist: Sie ermöglichen einen nahtlosen Zugriff auf Backend-Daten und -Prozesse und deren Nutzung. Eine sichere API kann enormen geschäftlichen Mehrwert schaffen – eine unsichere API kann diesen Mehrwert gefährden.

Unsichere APIs sind Ziel verschiedener Angriffe, zum Beispiel:

• Man-in-the-Middle-Angriffe: Bei einem Man-in-the-Middle-Angriff fängt ein Angreifer den Datenverkehr zwischen API-Client und -Server ab und manipuliert ihn. Ohne angemessene Verschlüsselung und Authentifizierung kann der Angreifer Daten mitlesen, übertragene Daten verändern oder schädliche Payloads einschleusen. Dies führt häufig zu Datendiebstahl, Session-Hijacking oder Finanzbetrug.

• Injection-Angriffe: Injection-Schwachstellen entstehen, wenn APIs nutzergenerierte Eingaben nicht ordnungsgemäß validieren oder bereinigen. Dadurch können Angreifer schädlichen Code in Backend-Systeme einschleusen. Zu den gängigen Varianten zählen SQL-Injection, Command-Injection und NoSQL-Injection. Sie nutzen jeweils eine unzureichende Eingabeverarbeitung aus, um Datenbankabfragen oder Systembefehle zu manipulieren. Bei erfolgreicher Ausführung können diese Angriffe zur Exfiltration oder Beschädigung von Daten oder zur vollständigen Kompromittierung des Systems führen. Um Injection-Risiken zu verringern, müssen alle Eingaben – unabhängig davon, ob sie aus Parametern, Headern oder Payloads stammen – gründlich validiert und bereinigt werden. Beim Zugriff auf Datenbanken sollten Entwicklerinnen und Entwickler außerdem parametrisierte Abfragen oder vorbereitete Anweisungen verwenden und für JSON- oder XML-Eingaben eine strenge Schema-Validierung durchsetzen. Automatisierte Sicherheitstests in CI/CD-Pipelines helfen dabei, Injection-Schwachstellen vor der Bereitstellung zu erkennen.

• und verteilte Denial-of-Service-Angriffe (DDoS):. Bei einem Denial-of-Service-Angriff überlastet ein Angreifer eine API mit übermäßig vielen Anfragen und verbraucht dabei Systemressourcen, bis es für legitime Nutzerinnen und Nutzer zu Leistungseinbußen oder einem vollständigen Ausfall kommt. Bei verteilten Varianten dieser Angriffe (DDoS) können Tausende koordinierte Clients oder Bots zum Einsatz kommen, um das Volumen des schädlichen Datenverkehrs zu erhöhen. APIs ohne angemessene Ratenbegrenzung, Drosselung oder Kontingentverwaltung sind besonders gefährdet. Zu den wirksamen Gegenmaßnahmen gehören API-Gateways oder Load-Balancer mit integrierter Ratenkontrolle und Anomalieerkennung.

• Brute-Force-Angriffe:. Bei einem Brute-Force-Angriff werden Anmeldedaten wie Passwörter, API-Schlüssel oder Token systematisch und automatisiert erraten, um sich unbefugten Zugriff zu verschaffen. Angreifer automatisieren diese Versuche häufig mithilfe von Skripten oder Botnetzen, um Anmeldedaten für zahlreiche Konten oder Endpunkte möglichst schnell zu erraten.

Angesichts der Vielzahl möglicher Angriffe muss API-Sicherheit verschiedene Schutzmaßnahmen miteinander verbinden. Eine zentrale Rolle spielen dabei API-Sicherheitstests.

Sechs Punkte, die Sie bei API-Sicherheitstests beachten sollten

Wie bei anderen Sicherheitsmethoden kann der Unterschied zwischen oberflächlichen und effektiven API-Sicherheitstests erheblich sein. Wenn Sie die folgenden sechs Punkte beachten, können Sie sicherstellen, dass Ihre API-Sicherheitstests so effektiv wie möglich sind:

1. Bereitstellung: Wie führen Sie Ihre Tests aus? Laufen sie in Ihren CI/CD-Pipelines?

2. Konfiguration: Nutzen Ihre Tests HTML-Spider? Oder crawlen sie Ihre Anwendung, um API-Routen zu identifizieren?

3. Unterstützung: Werden die von Ihnen betriebenen APIs von der eingesetzten Testsuite unterstützt?

4. Genauigkeit: Finden Ihre Tests tatsächliche Schwachstellen? Minimieren sie falsch positive Ergebnisse?

5. Anpassbarkeit: Lassen sich Ihre Tests an bestimmte Anwendungsfälle und Situationen anpassen, die sich im Laufe der Zeit ergeben?

6. Developer Experience: Sind Ihre Tests einfach anzuwenden? Fügen sie sich gut in bestehende Entwickler-Workflows ein?

Mit diesen Leitfragen können Sie sicherstellen, dass Ihr API-Sicherheitstestprozess effektiv und intuitiv ist.

Warum sind API-Sicherheitstests wichtig?

API-Sicherheitstests sind wichtig, denn je häufiger und gründlicher Sie testen, desto wahrscheinlicher können Sie API-basierte Angriffe verhindern. Diese Angriffe sind besonders gefährlich, weil APIs weitreichenden Zugriff auf oft sensible Daten gewähren – ein Zugriff, der für legitime Nutzerinnen und Nutzer sinnvoll, für Angreifer jedoch gefährlich ist.

Regelmäßige API-Tests unterstützen nicht nur die Einhaltung von Standards und Vorschriften wie OWASP API Security Top 10, PCI DSS und DSGVO. Sie stärken auch die allgemeine Sicherheitslage eines Unternehmens, indem sie sicherstellen, dass APIs während ihrer Weiterentwicklung und Bereitstellung Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit gewährleisten.

API-Sicherheitstests und DevSecOps

Effektive API-Sicherheitstests sind keine einmalige Maßnahme, sondern ein fortlaufender Prozess über den gesamten API-Lebenszyklus hinweg. Durch die Integration automatisierter Tests, manueller Penetrationstests und kontinuierlicher Überwachung in einen DevSecOps-Workflow können Unternehmen einheitliche Sicherheitsstandards durchsetzen, Schwachstellen schnell beheben und API-Risiken im Blick behalten. So bleibt Sicherheit bei der Weiterentwicklung von APIs ein fester Bestandteil von Entwicklung, Bereitstellung und operativer Steuerung. Das reduziert die Angriffsfläche und ermöglicht zugleich schnelle Innovation.

Welche Arten von API-Sicherheitstests gibt es?

API-Sicherheitstests gibt es in verschiedenen Ausführungen, die sich jeweils für unterschiedliche Kontexte und Sicherheitsrisiken eignen.

• Dynamische API-Sicherheitstests (DAST): Dynamische API-Sicherheitstests untersuchen laufende APIs auf Sicherheitslücken und ausnutzbare Fehler. DAST-Tests verfolgen einen „Outside-in“-Ansatz und simulieren Angriffe, wie sie von böswilligen Angreifern ausgeführt werden könnten. Da sie keinen Zugriff auf den Quellcode der Anwendung erfordern, handelt es sich um eine Black-Box-Testmethode.

• Statische API-Sicherheitstests (SAST): Statische API-Sicherheitstests analysieren den Quellcode, um Entwicklerinnen und Entwicklern dabei zu helfen, unsichere Codierungsmuster zu finden.

• API-Fuzzing: Bei dieser Art von Sicherheitstests werden automatisch zufällige, ungültige und anderweitig unerwartete Daten in eine API eingespeist. So können Entwicklerinnen und Entwickler feststellen, ob und wie die API abstürzt oder Fehler auftreten.

• Penetrationstests: Indem Sicherheitsteams Angriffe auf eine API aus internen oder externen Quellen simulieren und versuchen, Schwachstellen auszunutzen, können sie potenzielle Sicherheitslücken erkennen und beheben.

• API-Performance-Tests: Bei Performance-Tests wird gemessen, wie sich die API unter verschiedenen Last- und Stressbedingungen verhält. So lässt sich feststellen, wie sie mit Skalierbarkeit, Parallelität und Verfügbarkeit umgeht. Sicherheitsteams können damit prüfen, ob die API auch bei Spitzenauslastung ausreichend sicher bleibt und die festgelegten Leistungsanforderungen erfüllt.

• RASP: Runtime Application Self-Protection (RASP) ist kein Testwerkzeug, kann aber die laufende API überwachen. Durch die Analyse ihres Verhaltens lassen sich Angriffe in Echtzeit erkennen und verdächtige Anfragen blockieren.

• WAF: Eine Web Application Firewall kann die API ebenfalls schützen, indem sie schädlichen Web-Datenverkehr blockiert, bevor dieser den API-Server erreicht.

Es gibt zahlreiche Tools für API-Sicherheitstests, darunter viele Open-Source-Lösungen. Zu den besten Open-Source-Tools zählen Apache JMeter für Last- und Performance-Tests, Astra zum einfachen Erstellen von API-Tests und Karate zum Skripten von Aufrufen an API-Endpunkte.

SAST, DAST und manuelle Penetrationstests bilden zusammen einen mehrschichtigen Ansatz. Damit werden sowohl die Sicherheit auf Code-Ebene als auch das Laufzeitverhalten von APIs umfassend geprüft. Diese Kombination verschiedener Methoden verringert die Wahrscheinlichkeit, dass ausnutzbare Schwachstellen in die Produktionsumgebung gelangen, und unterstützt die kontinuierliche Verbesserung der API-Sicherheit eines Unternehmens.

Zusätzlich decken Fuzz-Tests unerwartetes Verhalten bei fehlerhaften oder zufälligen Eingaben auf. Weitere Prüfungen können die Validierung von Ratenbegrenzungen, der Durchsetzung von Verschlüsselung und der Schema-Konformität umfassen, um gängige Angriffsvektoren wie Injection, Replay-Angriffe oder Parameter-Manipulation zu verhindern.

Die 4 häufigsten API-Sicherheitsrisiken

Auch ein gutes Programm für API-Sicherheitstests ist nicht unfehlbar. Wirksame Tests können jedoch zahlreiche Angriffe verhindern oder zumindest unwahrscheinlicher machen, darunter:

• Unbefugter Zugriff: API-Sicherheitstests können sicherstellen, dass nur berechtigte Nutzerinnen und Nutzer auf die API zugreifen. Dafür gibt es drei Möglichkeiten: rollenbasierte Zugriffskontrolle, ressourcenbasierte Zugriffskontrolle und feldbasierte Zugriffskontrolle.

• Datenlecks: API-Sicherheitstests können verhindern, dass sensible Daten offengelegt werden. Sie stellen sicher, dass Angreifer weder auf APIs zugreifen, für die sie keine Berechtigung haben, noch APIs auf unbeabsichtigte Weise nutzen können.

• Injection-Schwachstellen: API-Sicherheitstests können viele Arten von Injection-Schwachstellen verhindern, darunter SQL-Injection, OS-Command-Injection und XML-Injection. Bei Injection-Angriffen werden scheinbare Nutzerdaten in Wirklichkeit als manipulative Befehle eingesetzt.

• Parameter-Manipulation: API-Sicherheitstests können Parameter-Manipulation verhindern. Bei diesem Angriff werden API-Anfragen genutzt, um Validierungsfehler im Backend auszunutzen.

Diese Liste ist nicht vollständig. Weitere Informationen finden Sie beispielsweise im API-Security-Projekt von OWASP.

Vorteile von API-Sicherheitstests

API-Sicherheitstests ermöglichen die proaktive Erkennung von Schwachstellen, verbessern die Compliance und stärken das Vertrauen. Durch die Integration von Sicherheitstests in den Entwicklungslebenszyklus können Unternehmen Schwachstellen erkennen und beheben, bevor sie die Produktionsumgebung erreichen. Das senkt das Risiko kostspieliger Sicherheitsvorfälle. Gründliche API-Sicherheitstests helfen Ihnen außerdem, regulatorische Anforderungen zu erfüllen, sensible Daten zu schützen und das Vertrauen Ihrer Kundinnen und Kunden in Ihre Anwendungen zu stärken.

5 Best Practices für API-Sicherheitstests

Sicherheitstests sind am wirksamsten, wenn sie proaktiv, kontinuierlich und umfassend durchgeführt werden. Mit den folgenden Best Practices deckt Ihre API-Teststrategie sowohl Schwachstellen auf Code-Ebene als auch reale Bedrohungsszenarien ab.

1. Sicherheitstests frühzeitig und kontinuierlich integrieren („Shift Left“)

Sicherheit sollte von Anfang an Teil der Entwicklungspipeline sein und nicht erst nachträglich hinzugefügt werden. Wenn Teams statische (SAST) und dynamische (DAST) Sicherheitstest-Tools in ihre CI/CD-Workflows integrieren, können sie Fehlkonfigurationen, unsichere Abhängigkeiten und Logikfehler erkennen, bevor APIs veröffentlicht werden. Dieser „Shift-Left“-Ansatz senkt die Kosten für die Behebung, verkürzt Entwicklungszyklen und stellt sicher, dass jeder Build anhand der Sicherheitsstandards des Unternehmens überprüft wird.

2. Geschäftslogik und Autorisierungsfehler testen

Automatisierte Scanner erkennen technische Schwachstellen besonders gut, übersehen aber oft kontextbezogene Probleme oder Fehler in der Geschäftslogik, etwa unzureichende Zugriffskontrollen, Rollenverwechslungen oder eine schrittweise Ausweitung von Berechtigungen. Führen Sie manuelle, explorative Tests und szenariobasierte Prüfungen durch, um zu beurteilen, wie APIs Autorisierungen und rollenbasierte Einschränkungen durchsetzen.

Die Zuordnung von Nutzerrollen zu Zugriffsbereichen und die Überprüfung der Endpunkt-Isolierung sind entscheidend, um Broken Object Level Authorization (BOLA) und damit verbundene OWASP-API-Top-10-Risiken zu verhindern.

3. Reale Angriffsszenarien simulieren

API-Tests sollten Fuzzing und Penetrationstests umfassen, um reale Angriffsszenarien zu simulieren. Beim Fuzzing werden fehlerhafte oder zufällige Daten an Endpunkte gesendet, um unerwartete Abstürze oder Sicherheitsausnahmen aufzudecken. Penetrationstests wiederum bilden Angreiferverhalten nach, um miteinander verkettete Schwachstellen zu identifizieren. Diese Tests zeigen, wie sich eine API unter Belastung verhält, und überprüfen, ob Ratenbegrenzung, Authentifizierung und Eingabeverarbeitung realen Ausnutzungsversuchen standhalten.

4. Authentifizierung und Sitzungsverwaltung validieren

Authentifizierung und Sitzungsverwaltung gehören zu den Komponenten, die bei API-Angriffen am häufigsten ins Visier genommen werden. Sicherheitstests sollten die Robustheit tokenbasierter Authentifizierung (z. B. OAuth 2.0, JWT), Richtlinien zum Ablauf von Sitzungen und Widerrufsmechanismen überprüfen. Außerdem sollten die Tests bestätigen, dass Anmeldedaten weder in URLs noch in Protokollen oder Antwort-Headern offengelegt werden und Replay-Angriffe mithilfe von Nonce-Werten oder Zeitstempeln abgewehrt werden. Eine konsequente Sitzungsverwaltung verhindert unbefugten Zugriff – selbst wenn Anmeldedaten kompromittiert wurden.

5. Nach Änderungen kontinuierlich überwachen und erneut testen

APIs entwickeln sich ständig weiter – neue Versionen, Integrationen und Abhängigkeiten können neue Schwachstellen mit sich bringen. Kontinuierliche Überwachung und Tests nach der Bereitstellung sind entscheidend, um den Sicherheitsstatus der API im Blick zu behalten. Implementieren Sie Runtime Application Self-Protection (RASP) oder API-Security-Gateways, um Anomalien im Live-Datenverkehr zu erkennen, und führen Sie nach jeder wesentlichen Code- oder Konfigurationsänderung erneute Tests durch. Mit der Einstellung „einmal testen, immer überwachen“ kann die Sicherheit mit der Geschwindigkeit der modernen API-Entwicklung Schritt halten.

API-Sicherheit und Anwendungssicherheit

Früher bestand das API-Sicherheitstesten oft aus einer Reihe von Tools, die überwiegend manuelle Prozesse unterstützten. Sicherheitsteams führten Penetrationstests durch oder suchten APIs manuell nach Schwachstellen ab. Schließlich konnten sie die gefundenen Schwachstellen an die Engineering-Teams weitergeben, die diese dann beheben konnten. Der Prozess war langsam und fehleranfällig – beides sollte sich ein Unternehmen im Sicherheitskontext nicht leisten.

Insbesondere durch den Aufstieg von DevSecOps integrieren Unternehmen API-Sicherheitstests zunehmend in Entwicklungs- und Betriebspipelines. Wie bei anderen Sicherheitsprozessen wollen Unternehmen nach links verlagern, um Schwachstellen früher im Softwareentwicklungszyklus zu testen und potenzielle Sicherheitsprobleme früher zu erkennen. Je früher Unternehmen Probleme entdecken, desto schneller können sie diese beheben – dadurch werden Sicherheitsverletzungen unwahrscheinlicher und die Behebungskosten sinken.

API-Sicherheitstests umfassen verschiedene Prüfungen. Das übergeordnete Ziel besteht jedoch darin, Ihre APIs zu untersuchen und sie mit bekannten Schwachstellen abzugleichen – etwa mit bekannten unsicheren Programmierpraktiken oder Abhängigkeiten mit bekannten Schwachstellen.

Warum sich API-Sicherheit von herkömmlicher Anwendungssicherheit unterscheidet

APIs gehen über herkömmliche Anwendungen hinaus, indem sie wichtige Daten und Funktionen system-, plattform- und dienstübergreifend verfügbar machen. Dadurch entsteht eine größere und dynamischere Angriffsfläche. Anders als Weboberflächen sind APIs maschinenlesbar und damit ein bevorzugtes Ziel für automatisierte Angriffe wie Brute-Force-Angriffe, Fuzzing und Injection-Angriffe.

Moderne APIs orchestrieren häufig mehrere Microservices und KI-gesteuerte Komponenten, wodurch die Auswirkungen einer einzelnen Schwachstelle verstärkt werden können. Fehler in der Geschäftslogik, Autorisierung oder Datenverarbeitung können sich auf mehrere Systeme ausweiten und sensible KI-Modelle, Trainingsdatensätze oder automatisierte Workflows gefährden. Kontinuierliche Tests, Echtzeitüberwachung und KI-gestützte Bedrohungserkennung sind daher unerlässlich, um die Integrität von APIs zu wahren und Ausnutzung in sich schnell entwickelnden, intelligenten Anwendungsumgebungen zu verhindern.

Der Status der API-Sicherheit

Was haben SpaceX Inc. und Alphabet-CEO Sundar Pichai gemeinsam? Ihre Daten wurden – neben denen von 200 Millionen weiteren Menschen – erfasst und im Rahmen eines massiven Datenlecks beim sozialen Netzwerk Twitter verkauft. Twitter ist nun Gegenstand einer Untersuchung durch die irische Datenschutzbehörde und zugleich der jüngste Fall für API-Sicherheit. Doch damit sind sie nicht allein. Auch Mitglieder des US-Senats und des Repräsentantenhauses sowie 170.000 weitere Menschen waren vom jüngsten Hackerangriff auf DC Health Link betroffen.

Trotz des Ausmaßes dieser Datenlecks sind Probleme mit der API-Sicherheit keine Seltenheit. API-Sicherheitstests scheinen eine branchenweite Schwachstelle zu sein. Die Forschung von Salt Security zeigt einige beunruhigende Ergebnisse:

• 94 % der Unternehmen haben Sicherheitsprobleme mit APIs in der Produktionsumgebung erlebt.

• 47 % der Unternehmen haben Schwachstellen in APIs der Produktionsumgebung entdeckt.

• Der Datenverkehr durch böswillige API-Angriffe stieg im vergangenen Jahr (Juli 2021 bis Juli 2022) um 117 % – von durchschnittlich 12,22 Millionen böswilligen Aufrufen pro Monat auf durchschnittlich 26,46 Millionen.

Noch schlimmer: Fast ein Fünftel der Unternehmen hat infolge unzureichender API-Sicherheitstests und -praktiken eine Datenschutzverletzung erlitten.

Unternehmen müssen API-Sicherheit von den Grundlagen bis hin zu Best Practices neu denken. Die Anwendungssicherheitslösung von Snyk unterstützt Sie dabei, Ihre APIs mit Schwachstellenscans und kontinuierlicher Überwachung zu testen – für mehr Sicherheit.

Tools und Lösungen von Snyk für API-Sicherheitstests

Ein wesentlicher Grund für die zunehmende Zahl von API-Sicherheitslücken trotz des allgemeinen Problembewusstseins: Vielen Unternehmen fällt es schwer, festzustellen, welche Teams für die APIs des Unternehmens verantwortlich sind. Da APIs eine zentrale Rolle spielen, liegen sie häufig an der Schnittstelle zahlreicher Teams und werden schnell weiterentwickelt, während sich die Art ihrer Nutzung durch diese Teams verändert.

Das führt dazu, dass APIs trotz der besten Absichten eines Unternehmens oder Teams unsicher bleiben können. Zukunftsorientierte Unternehmen begegnen dieser Tendenz, indem sie Entwicklerinnen und Entwickler in die Lage versetzen, Verantwortung für die Sicherheit von Anwendungen zu übernehmen. Ein entwicklerorientierter Ansatz – ergänzt durch entwicklerorientierte Tools und Anleitung – ist entscheidend für den Aufbau sichererer APIs.

Wir bei Snyk sind überzeugt, dass Tools Unternehmen dabei helfen sollten, Entwicklerinnen und Entwickler zu befähigen, und dass diese die Tools möglichst effektiv einsetzen können sollten. Mit Snyk können Entwicklerinnen und Entwickler Sicherheitsautomatisierungsfunktionen an ihre individuellen Workflows anpassen und so für Konsistenz sorgen bei:

• Quellcode mit Snyk Code.

• Sicherheitskonfigurationen mit Snyk IaC.

• Paketsicherheitsproblemen mit der Snyk API.

• Laufenden Anwendungen mit DAST.

Weitere Informationen zu unserer Produktvision für API-Sicherheit und den Vorteilen der Snyk-Plattform finden Sie in unserem Beitrag über Erweiterbarkeit und die Snyk API.