API 要务：保护关键数字化服务和基础设施
增强现代化应用安全的 4 种策略
在当今的数字环境中，应用编程接口 (API) 已成为现代软件架构的基石。它们是把用户数字体验交织在一起的隐形线，例如手机银行和智能家居设备。对于企业高管，特别是首席技术官、首席信息官和首席信息安全官来说，理解并保护 API 安全不再是可有可无之举，而是一项直接影响业务韧性、创新能力和竞争优势的战略要务。
以 API 为中心的数字生态系统：安全隐患
目前，API 流量在互联网流量中居于主导地位，占所有动态 HTTP 流量的 57% 以上。API 支持快速创新，改善客户体验，提高业务效率。然而，这个以 API 为中心的世界带来了重大的安全挑战。API 数量众多、数据丰富，且保护方式复杂，因此，它成为了攻击者眼中极具吸引力的目标。
API 的兴起既带来了前所未有的机遇，也带来了独特的安全挑战。面对这种的局面，企业成功的关键在于如何平衡创新与强大的 API 的安全措施，特别是在解决“影子 API”的隐患时。
“影子 API”是指企业不知道或未予以管理的 API，“影子 API”的普遍存在是 API 安全领域的一个紧迫问题。研究表明，机器学习模型发现的 API 端点数量，比企业自行报告的数量多 30.7%。这造成了严重的安全盲点和监管合规风险。
其战略意义显而易见：你无法保护自己不知道的东西。缺乏 API 可见性可能会导致意外的数据泄露和安全漏洞，因此，迫切需要采用全面的 API 发现和管理流程。
不断演变的 API 威胁形势
随着 API 在业务运营中变得日益重要，它们也成为网络犯罪分子的主要目标。以下是 API 安全面临的四个关键威胁：
失效的对象级授权 (BOLA)：BOLA 已经成为 API 安全领域的一个主要隐患。这种类型的攻击会利用 API 授权机制中的漏洞，操纵 API 调用来访问其原本无权查看的数据。BOLA 攻击在现实世界中的实际影响可能很严重，2019 年的一起事件就证明了这一点，当时美国邮政服务 API 中的一个 BOLA 漏洞，导致 6000 万用户的账户详细信息遭到泄露。
注入攻击：在这类攻击中，恶意行为者将有害代码插入 API 请求，用于操纵后端系统，从而可能获得未经授权的访问权限或破坏数据完整性。2023 年，包括 SQL 注入和 Cross-site scripting 在内的注入攻击是已缓解的主要 API 威胁之一。
分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击：DDoS 攻击会向目标 API 端点发送大量请求，激增的流量导致其无法响应合法请求，并且可能造成严重的业务中断。根据观察，DDoS 防护是 Cloudflare 客户首选的 API 缓解方法，这凸显了 DDoS 防护的战略重要性。
凭据填充和暴力破解攻击：此类攻击会使用窃取或猜测的凭据，自动尝试获取未经授权的访问权限。这些攻击的自动化特征表明，它们可以大规模发起攻击，从而在短时间内入侵大量帐户。
API 安全的三大关键挑战
企业需要在战略上高瞻远瞩，应对 API 带来的独特安全挑战。在以 API 为中心的商业环境中，了解这些挑战是就资源分配、风险管理以及长期技术战略做出明智决策的关键。有效应对这些关键挑战可以保护数字资产安全，并确保 API 驱动型服务的可靠性、合规性和可扩展性。
速率限制和 DDoS 防护挑战：数据显示，429“请求过多”错误是最常见的 API 错误，占所有 API 错误总数的 51.6%。如果没有部署适当的保护措施，针对关键 API 的 DDoS 攻击一旦得逞，可能会导致整个业务运营陷入停滞，带来重大的业务风险。
身份验证与授权复杂性：401“未授权”错误是第四常见的 API 错误。这凸显了一个关键考虑因素：强大的身份验证与授权是 API 安全的基础。但必须谨慎权衡如何实施这些安全措施，才能既防止未经授权的访问，又避免给合法用户带来不必要的麻烦。
数据泄露风险：API 通常用于直接处理敏感数据，因此，适当处理数据不仅是一个安全问题，也是监管工作的必然要求。在医疗和金融等受到高度监管的行业，这一点尤其重要。在 GDPR 和 CCPA 等全面的数据保护法出台后，通过 API 不当处理数据可能会造成严重的后果，包括支付巨额罚款和严重的声誉受损。
适用于技术领导者的 4 种策略
API 安全在当今商业环境中具有重要意义，为了加强安全、驱动创新以及保持竞争优势，高管应该考虑以下四种综合战略。
实施“积极安全”模型：通过定义每个 API 的精确模式，指定允许使用的方法、参数和数据类型，显著增强 API 安全态势。通过仅允许符合这些预定义模式的流量通过，创建一套稳健的防御机制。系统会自动阻止或标记偏离该模式的请求，从而提供一层额外的保护，以防范零日漏洞和新型攻击手段。
利用机器学习来发现 API 和检测威胁：持续扫描数字环境，以识别并编目所有 API 端点，检测 API 行为或结构变化，建立行为基准，以及实时发出异常警报，从而领先一步抵御各种潜在安全风险。虽然实施基于机器学习的安全机制需要初期投资，但它可以通过自动完成复杂的安全任务并快速响应潜在威胁，显著降低长期安全成本和风险。
促进安全团队与开发团队之间的协作：营造一种具备安全意识的开发文化。实施"安全卫士"计划、将自动化安全测试集成到 CI/CD 管道、定期进行联合安全审核，以及为开发人员提供持续的 API 安全培训，都有助于显著改善企业的安全态势。这种方法不仅会增强安全性，而且还通过在开发流程的早期阶段发现并修复问题来加快开发速度。
采用全面的 Web 应用和 API 保护 (WAAP) 策略：这种多层 API 安全策略的关键组件包括：API 发现和模式验证、高级速率限制和 DDoS 防护、机器人管理、运行时应用自我保护 (RASP) 以及持续的安全态势评估。这种方法能够全面防范各种 API 威胁，并灵活适应不断变化的攻击手段。
面向未来的 API 安全
快速演变的技术格局对 API 安全带来了机遇和挑战。以下四个关键趋势将塑造未来，通过主动应对这些趋势，企业可以加强 API 安全长期战略并维持韧性，抵御不断演变的威胁。
为量子计算可能带来的影响做好准备：为此，企业应该探索后量子加密技术选项，并制定一份全面的计划来升级所有 API 加密措施。这种前瞻性方法将有助于保护敏感数据，以及在后量子时代维护 API 通信的完整性。
适应 GraphQL 和 gRPC 的兴起：随着 GraphQL 和 gRPC 的日益普及，实施专门的安全措施变得至关重要。对于 GraphQL，需关注查询深度限制和自省控制措施。如果使用 gRPC，则优先考虑保护底层 HTTP/2 协议并实现强身份验证机制。
采用 Zero Trust 架构进行 API 访问：采用 Zero Trust 架构来安全访问 API，增强企业的整体安全策略。这包括针对每一次 API 访问尝试实施强大的身份验证，利用微分段技术限制违规行为的潜在影响，以及建立对所有 API 交互的持续监测和日志记录。
准备好接受更严格的监管审核：企业应该对处理受监管数据的 API 进行全面审核，实施强大的日志记录和监测系统，并及时了解新出现的 API 特定法规和标准。
将 API 安全作为业务推动因素
在以 API 为中心的数字世界，强大的 API 安全不仅是技术之必要，也是业务之必要。通过采用战略性、主动性的 API 安全方法，高管们不仅可以降低风险，而且还可以实现更快速、更安全的创新。
有效的 API 安全是一个持续的进程，没有明确的终点。这需要持续监督、适当调整和长期投资。通过利用高级解决方案和最佳实践，企业可以领先一步抵御各种威胁，同时充分释放数字资产的潜力。
在这个数字化转换发展的新阶段，洞悉 API 安全的企业不仅能生存下来，还能蓬勃发展，将潜在的安全漏洞转化为竞争优势。作为一名高管，您在优先考虑 API 安全问题并采取战略举措方面的领导力是关键，可能决定着公司是在市场中保持领先地位，还是在数字化浪潮中被淘汰。
Cloudflare 就影响当今技术决策者的最新趋势和主题发布了系列文章，本文为其一。
深入探讨这个话题
阅读《2024 年 API 安全和管理报告》，进一步了解 API 安全趋势、新兴威胁，以及安全保护最佳实践。
作者
VB Malik — @vaibhavmalik1
Cloudflare 合作伙伴解决方案架构师
关键要点
阅读本文后，您将能够了解：
API 流量占 HTTP 总流量的 57% 以上
影子 API 给企业带来巨大的可见性挑战
将 API 安全作为业务推动因素的策略