| name | performing-threat-modeling-with-owasp-threat-dragon |
| description | 使用 OWASP Threat Dragon 创建数据流图,运用 STRIDE 和 LINDDUN 方法论识别威胁,并生成威胁模型报告用于安全设计审查。 |
| domain | cybersecurity |
| subdomain | devsecops |
| tags | ["threat-modeling","owasp","threat-dragon","stride","linddun","secure-design","dfd","data-flow"] |
| version | 1.0 |
| author | mahipal |
| license | Apache-2.0 |
使用 OWASP Threat Dragon 执行威胁建模
概述
OWASP Threat Dragon 是一个开源威胁建模工具,使安全团队和开发人员能够创建威胁模型图、使用成熟方法论(STRIDE、LINDDUN、CIA、DIE、PLOT4ai)识别威胁,并生成全面报告。Threat Dragon 可作为 Web 应用和桌面应用(Windows、macOS、Linux)运行,支持分布式团队协作开展威胁建模。2.x 版本提供拖放式图表创建、威胁和缓解措施自动生成规则引擎,以及用于文档和 GRC 合规的 PDF 报告输出。
前置条件
- OWASP Threat Dragon 桌面应用或 Web 实例
- 理解数据流图(DFD)符号
- 熟悉 STRIDE 或 LINDDUN 威胁分类
- 应用架构文档和网络图
- 设计审查会议的利益相关者访问权限
威胁建模方法论
STRIDE
| 类别 | 威胁类型 | 描述 | 示例 |
|---|
| S | 欺骗(Spoofing) | 冒充用户或系统 | 会话令牌盗用 |
| T | 篡改(Tampering) | 修改传输中或静止的数据 | SQL 注入改变记录 |
| R | 抵赖(Repudiation) | 否认某操作已发生 | 缺少审计日志 |
| I | 信息泄露(Information Disclosure) | 暴露敏感数据 | API 返回过多字段 |
| D | 拒绝服务(Denial of Service) | 使服务不可用 | 资源耗尽攻击 |
| E | 权限提升(Elevation of Privilege) | 获取未授权访问 | 访问控制失效 |
LINDDUN(隐私专项)
| 类别 | 威胁类型 | 描述 |
|---|
| L | 可关联性(Linkability) | 跨上下文关联数据项 |
| I | 可识别性(Identifiability) | 从数据中识别个人身份 |
| N | 不可否认性(Non-repudiation) | 无法否认某操作(隐私风险) |
| D | 可检测性(Detectability) | 确定是否存在关于某主体的数据 |
| D | 信息泄露(Disclosure) | 暴露个人信息 |
| U | 不知情(Unawareness) | 用户不知晓数据收集 |
| N | 违规(Non-compliance) | 违反隐私法规 |
实施步骤
步骤 1 --- 安装 Threat Dragon
桌面应用:
从 OWASP Threat Dragon 发布页 下载 Windows(.exe)、macOS(.dmg)或 Linux(.AppImage/.deb/.rpm)安装包。
Web 应用(Docker):
docker run -p 3000:3000 \
-e ENCRYPTION_JWT_SIGNING_KEY=$(openssl rand -hex 32) \
-e ENCRYPTION_JWT_REFRESH_SIGNING_KEY=$(openssl rand -hex 32) \
-e ENCRYPTION_KEYS='[{"isPrimary":true,"id":0,"value":"'$(openssl rand -hex 16)'"}]' \
-e NODE_ENV=production \
owasp/threat-dragon:latest
步骤 2 --- 定义范围
在创建图表前,记录范围:
- 系统名称和描述
- 需要保护的资产(用户数据、凭据、支付信息)
- 外部依赖(第三方 API、云服务)
- 合规要求(GDPR、HIPAA、PCI DSS)
- 信任边界(网络段、认证区域)
步骤 3 --- 创建数据流图
在 Threat Dragon 中创建新威胁模型,使用以下 DFD 元素添加图表:
处理(Process):转换数据的应用程序、微服务、API 端点。用圆圈/圆角矩形表示。
数据存储(Data Store):持久化数据的数据库、文件系统、缓存、消息队列。用平行线表示。
外部实体(External Entity):信任边界外的用户、外部系统、第三方服务。用矩形表示。
数据流(Data Flow):元素之间显示数据方向的通信通道。用带标签的箭头表示,标签描述数据内容。
信任边界(Trust Boundary):分隔不同信任级别区域的虚线(互联网/DMZ/内部网络、用户/管理员)。
步骤 4 --- 识别威胁
对每个 DFD 元素应用 STRIDE 方法论:
| 元素类型 | 适用的 STRIDE 类别 |
|---|
| 外部实体 | 欺骗、抵赖 |
| 处理 | 欺骗、篡改、抵赖、信息泄露、DoS、权限提升 |
| 数据存储 | 篡改、信息泄露、DoS |
| 数据流 | 篡改、信息泄露、DoS |
Threat Dragon 的规则引擎根据元素类型自动建议威胁。审查每个建议并标记为:
- 已缓解:现有控制措施解决了该威胁
- 不适用:威胁在此上下文中不适用
- 开放:威胁需要处理(分配优先级和负责人)
步骤 5 --- 定义缓解措施
对每个开放威胁,记录:
- 缓解策略(预防、检测、响应、转移)
- 具体技术控制(加密、认证、速率限制)
- 负责实施的所有者
- 补救的优先级和时间表
步骤 6 --- 生成报告
Threat Dragon 生成包含以下内容的 PDF 报告:
- 威胁模型执行摘要
- 带注释的数据流图
- 带严重性评级的威胁清单
- 缓解状态和建议
- 适用时的合规映射
步骤 7 --- 集成到 SDLC
- 在新功能设计阶段进行威胁建模
- 架构变更时更新威胁模型
- 在安全设计审查期间审查威胁模型
- 将威胁模型文件与代码一起存储在版本控制中
- 在安全验收标准中引用威胁模型发现
威胁模型文件格式
Threat Dragon 使用 JSON 格式存储威胁模型,支持版本控制和程序化操作:
{
"version": "2.2.0",
"summary": {
"title": "电子商务应用",
"owner": "安全团队",
"description": "结账流程的威胁模型"
},
"detail": {
"contributors": [
{"name": "安全架构师"}
],
"diagrams": [
{
"id": 0,
"title": "结账流程",
"diagramType": "STRIDE",
"cells": []
}
]
}
}
CycloneDX TMBOM 集成
Threat Dragon 参与 CycloneDX 威胁模型物料清单(TMBOM)工作,支持导出到可被其他威胁建模工具和 GRC 平台使用的通用格式,避免供应商锁定。
最佳实践
- 从简单开始:先从高层 DFD(0 级)开始,再分解为详细图表
- 让开发人员参与:在威胁建模会议中邀请开发团队成员,以进行实际威胁评估
- 设定时间限制:初次会议控制在 90 分钟内;在后续会议中迭代
- 按风险优先排序:使用严重性评级(严重、高、中、低)为缓解措施排优先级
- 活文档:将威胁模型视为随系统演进的活文档
- 尽可能自动化:使用规则引擎进行初始威胁生成,再手动完善
参考资料