基于开源工具实现软件成分分析SCA

2022-07-05

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企业开发过程中难免会使用到大量开源组件，然而近期fastjosn、log4j、spring等多个常用组件频频爆出严重漏洞，甲方安全工作人员不是在应急就是跑在应急的路上，排查影响范围、版本升级、组件替换搞的大家心力交瘁。为了快速、全面、准确的排查出企业内哪些应用使用了漏洞组件，解决软件供应链安全问题，SCA技术近日成了热点。本文将介绍SCA的基本概念以及通过开源工具实现SCA的方式。

SCA介绍

什么是SCA ？

SCA（Software Composition Analysis）即软件成分分析，通过分析源码提取项目依赖的第三方组件及其版本、许可证等信息，生成软件物料清单（SBOM，Software Bill-of-Materials），根据SBOM分析项目是否使用了存在已知漏洞的组件，后期其它组件爆出漏洞时也可根据SBOM快速排查受影响项目。

SCA实现思路

首先为了能够尽量覆盖所有的项目实现软件成分分析，一定要适应现在多语言开发的情况，企业往往是用了很多种语言进行各种项目的开发，所以SCA工具一定要能支持多种语言，最起码比如Java、GO、Python、NodeJs等主流语言要覆盖到。

对于以上三种语言，可以通过分析pom.xml、go.mod、requirements.txt、yarn.lock等文件中的关键字段，提取项目依赖的第三方组件的名称、版本等信息，从而实现软件成分分析。此处难点在于开发语言较多，所以需要较大的开发量实现语言种类的覆盖。

其次为了方便的嵌入现有的DevOps流程实现DevSecOps，就要求SCA工具使用上要简单，可以柔和地接入现有DevOps工具链，减少对现有DevOps流程的影响，这也是DevSecOps提倡的原则。

最后是漏洞库来源，为了能够尽可能多的识别项目中的已知漏洞，我们需要增加漏洞来源，可以通过定期爬取OSSIndex、NVD、Npm、Cpe等网站，解析漏洞信息，实现扩充漏洞数据库。

通过开源工具实现SCA

CycloneDx是OWASP基金会下的一款轻量级软件物料清单标准，用于实现程序安全上下文和供应链安全分析。CycloneDx项目提供了一系列工具及lib库，用于生成JSON或XML格式的软件成分清单，该项目支持大部分常见语言，使用简单，非常满足我们的需求。

Dependency-Track也是OWASP基金会下的一款工具，Dependency-Track通过接收软件成分清单，自动分析项目存在的风险。而且Dependency-Track支持下载漏洞库、API丰富，可以非常简单的嵌入CI/CD流程。

环境搭建

Dependency-Track部署

Dependency-Track支持Docker、WAR包等多种部署方式，这里参考官方说明文档，通过Docker的方式进行部署，使用postgres数据库。

docker-compose.yml

version: '3.7'
volumes:
  dependency-track:
  postgres-volume:
services:
  db:
image: postgres
environment:
  - POSTGRES_USER=dtrack_postgres_user
  - POSTGRES_PASSWORD=dtrack_postgres_passwd
  - POSTGRES_DB=dtrack
volumes:
  - 'postgres-volume:/var/lib/postgresql/data'
restart: always
  dtrack-apiserver:
image: dependencytrack/apiserver
depends_on:
  - db
environment:
# Database Properties
- ALPINE_DATABASE_MODE=external
- ALPINE_DATABASE_URL=jdbc:postgresql://db:5432/dtrack
- ALPINE_DATABASE_DRIVER=org.postgresql.Driver
- ALPINE_DATABASE_USERNAME=dtrack_postgres_user
- ALPINE_DATABASE_PASSWORD=dtrack_postgres_passwd
deploy:
  resources:
limits:
  memory: 12288m
reservations:
  memory: 8192m
  restart_policy:
condition: on-failure
ports:
  - '8288:8080'
volumes:
  - 'dependency-track:/data'
restart: unless-stopped
  dtrack-frontend:
image: dependencytrack/frontend
depends_on:
  - dtrack-apiserver
environment:
  # 此处需要注意，修改URL为dtrack-apiserver地址
  - API_BASE_URL=http://10.1.1.70:8288
ports:
  - "8188:8080"
restart: unless-stopped

运行成功后访问http://your-ip:8188 ，使用admin/admin登录即可，初次运行尽量不要打断，因为Dependency-Track需要下载漏洞库。

至此，Dependency-Track已经可以使用了。

进行软件成分时，使用CycloneDX工具生成SBOM文件，然后在Dependency-Track的【Projects】中新建项目，最后上传SBOM文件即可自动完成分析。

分析Java程序示例

CycloneDX工具: https://github.com/CycloneDX/cyclonedx-maven-plugin

下载待分析项目源码：https://github.com/sohutv/cachecloud，然后使用cyclonedx-maven-plugin生成SBOM文件：mvn org.cyclonedx:cyclonedx-maven-plugin:makeAggregateBom，如下所示：

生成的SBOM文件如下，可以看到包含了组件的名称、版本、purl、描述、licenses等信息：

接着在Dependency-Track的【Projects】中新建一个名为cachecloud的项目，

项目创建完成后，进入项目，选择【Components】标签，最后上传BOM文件即可

稍候即可看到Dependency-Track根据上传的BOM文件，分析出了项目组件及其漏洞信息：

分析Go程序示例

CycloneDX工具: https://github.com/CycloneDX/cyclonedx-gomod

使用如下命令安装即可：

go install github.com/CycloneDX/cyclonedx-gomod/cmd/cyclonedx-gomod@latest

下载待分析项目源码：https://github.com/zhenorzz/goploy，然后使用cyclonedx-gomod生成SBOM文件：cyclonedx-gomod mod -json -output goploy.bom.json goploy

将生成的goploy.bom.json上传到Dependency-Track的Project下，即可自动分析goploy项目的软件成分及存在的漏洞。

分析Python程序示例

CycloneDX工具: https://github.com/CycloneDX/cyclonedx-python

使用以下命令安装即可：pip install cyclonedx-bom

下载待分析项目源码：https://github.com/MobSF/Mobile-Security-Framework-MobSF，然后使用cyclonedx-bom生成SBOM文件：cyclonedx-bom -r -i requirements.txt --format=json -o mobsf.bom.json

将SCA嵌入DevOps流程

DevSecOps的一大原则就是安全自动化，将上述过程嵌入现有的DevOps流程，保证每次CI/CD过程自动化的生成项目的SBOM并发送给Dependency-Track完成分析，如此可大大减少安全人员工作量。

Dependency-Track对API的支持良好，所以可通过脚本串联整个过程，然后加入CI/CD流程中。当然，Dependency-Track也有Jenkins插件可以协助我们完成这个过程。

Jenkins安装DTrack插件

插件地址：https://plugins.jenkins.io/dependency-track/

首先在Dependency-Track中点击【Administration】-> 【Access Management】->【Teams】,创建一个Team并记录其API Key。

然后在Jenkins中点击【Manager Jenkins】->【Manage Plugins】，搜索"Dependency-Track"并安装插件。

配置Dependency-Track插件，点击【Manager Jenkins】->【Configure System】，找到Dependency-Track，在“Dependency-Track Backend URL”填写Dependency-Track的URL及对应的API Key(点击Add，Kind选择“Secret text”，在Secret处填入API Key即可)。

Cyclonedx + DTrack插件自动化SCA

在Jenkins中新建项目，进入项目点击【Configure】

在【Source Code Management】处选择“Git”，然后填入Repository URL
在【Build】处选择“Execute Shell”，然后输入构建语句，并添加mvn org.cyclonedx:cyclonedx-maven-plugin:makeAggregateBom生成sbom文件
在【Post-build Actions】处选择“Publish BOM to Dependency-Track”,填写project name 和 project version，在“Artifact”处输入${WORKSPACE}/target/bom.json
点击【Save】，返回后点击【Build Now】既可。

查看构建结果可以可以看到，已经成功生成软件成分清单并上传至Dependency-Track，

Jenkins的Pipeline脚本完成自动化SCA

在Jenkins新建Pipeline项目，在项目的Configure下Pipeline标签选择Pipeline Script，写入以下内容：

pipeline {
agent any
stages {
stage('Start') {
   steps {
   echo 'Hello World'
   }
   }
   stage('Build') {
   steps {
git 'https://github.com/sohutv/cachecloud.git'
sh "mvn -DskipTests=true clean package"
}
   }
stage('Generating SBOM with Cyclonedx') {
steps {
sh 'mvn org.cyclonedx:cyclonedx-maven-plugin:makeAggregateBom'
}
}
stage('dependencyTrackPublisher') {
steps {
withCredentials([string(credentialsId: 'dtrack', variable: 'API_KEY')]) {
dependencyTrackPublisher artifact: 'target/bom.xml', projectName: 'my-project', projectVersion: '12', autoCreateProjects: true, dependencyTrackApiKey: API_KEY, synchronous: false
}
}
}
}
}

Dependency-Track Jenkins Pipeline参数: https://www.jenkins.io/doc/pipeline/steps/dependency-track/

构建结果：

最终效果

参照上述介绍的思路，笔者基于 CycloneDX + Dependency-Track 实现了软件成分分析，最终在企业内部实现了落地。初步实现了分析项目中第三方组件漏洞的效果，后续某组件爆出漏洞后，也可以快速定位受影响范围，推动业务线进行漏洞修复。

本文作者： myc
本文来源： 先知社区
原文链接： https://xz.aliyun.com/t/11492
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