Was ist eine Sandbox-Umgebung? Die Definition und der Anwendungsbereich von Sandboxen

Der Zweck einer Sandbox

Eine Sandbox ist eine kontrollierte und isolierte Umgebung, in der Sicherheitsexperten verdächtige oder potenziell bösartige Software, Dateien oder Code analysieren, beobachten und ausführen können, ohne die eigentlichen Systeme zu beschädigen. Stellen Sie sich die Sandbox als digitale Quarantänezone vor, in der Sie das Verhalten unbekannter oder nicht vertrauenswürdiger Programme testen und bewerten können.

Sandboxes sind unerlässlich, um Malware und andere Cyberbedrohungen zu untersuchen und zu finden. Security-Teams haben die Möglichkeit, die Aktivitäten der Malware genau zu prüfen, ihr Hauptziel zu ermitteln und wirksame Gegenmaßnahmen zum Schutz ihrer Umgebung zu entwickeln, nachdem sie diese potenziellen Bedrohungen, ihre Interaktionen mit dem System und ihre Verhaltenstrends in einer kontrollierten virtuellen Umgebung beobachtet haben.

Im Folgenden erläutern wir, wie man eine Sandbox in der eigenen Umgebung nutzen kann und welche Vorteile, Funktionalitäten und Einschränkungen sie bietet.

Wie funktioniert eine Sandbox?

Sandboxing ist eine wichtige Cyber-Sicherheitstechnik, auf die sich IT-Experten häufig verlassen. Nicht vertrauenswürdiger Code wird durch Techniken wie Virtualisierung oder Prozesstrennung in einer sicheren Umgebung isoliert, dann ausgeführt und seine Interaktionen mit bestimmten Prozessen oder Dateien überwacht.

Unabhängig davon, wie eine Sandbox genutzt wird, basiert jede Umgebung auf demselben Merkmal: Isolation. Beim Sandboxing wird der zu testende oder zu analysierende Code oder die Anwendung vom restlichen System isoliert. Diese Isolation wird durch verschiedene Mittel erreicht, unter anderem:

Prozess-Isolierung

Der Code wird separat mit eingeschränktem Zugriff auf Systemressourcen, Dateien und Netzwerkverbindungen ausgeführt.

Virtualisierung

In einigen Fällen werden beim Sandboxing Virtualisierungstechnologien eingesetzt, um eine virtuelle Maschine (VM) oder einen Container zu erstellen, der ein vollständiges Betriebssystem emuliert. Der Code wird in dieser virtuellen Umgebung ausgeführt, so dass er vom Hostsystem getrennt ist.

Benutzerberechtigungen

Code in einer Sandbox wird häufig unter einem anderen Benutzerkonto oder mit eingeschränkten Rechten ausgeführt, wodurch der Zugriff auf kritische und spezifische Systemressourcen verhindert wird. Sandboxes werden auch in Cloud-Hosts und einigen speziellen Anwendungen eingesetzt, um sicherzustellen, dass das eingeschlossene Programm den Host-Computer nicht infiltrieren oder kompromittieren kann.

Browser-Sandboxes

Browser-Sandboxes sind eine Untergruppe der Sandboxes auf Anwendungsebene, die Webbrowser-Prozesse und Tabs voneinander und vom zugrundeliegenden Betriebssystem isolieren. Sie verhindern, dass webbasierte Bedrohungen wie bösartige Websites und JavaScript das Gerät des Benutzers gefährden, indem sie nicht vertrauenswürdige Webinhalte in isolierten Umgebungen ausführen.

Wie Sie eine Sandbox-Umgebung erstellen

Bei der Auswahl der richtigen Sandbox-Umgebung sollten Sie den Zweck (Malware-Analyse, Testen oder Browsen), die Kompatibilität des Betriebssystems, den erforderlichen Isolationsgrad, die Benutzerfreundlichkeit und die Auswirkungen auf die Leistung berücksichtigen. Sicherheitsfunktionen, Community-Support und Tool-Kompatibilität sind von entscheidender Bedeutung. Berücksichtigen Sie den Ressourcenbedarf, die Kosten (bei kommerziellen Lösungen), die Anpassungsmöglichkeiten, die Häufigkeit von Updates und das Feedback der Benutzer.

Treffen Sie eine Entscheidung, die Ihren spezifischen Zielen entspricht, und stellen Sie sicher, dass sie Ihre Anforderungen erfüllt und ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit bietet.

Das Testen und Experimentieren mit verschiedenen Sandboxes kann Ihnen dabei helfen, die beste Lösung für Ihre Anforderungen zu finden.

Auch hier können die einzelnen Schritte zur Erstellung einer Sandbox je nach Ihren Bedürfnissen und den verfügbaren Tools variieren, aber hier sind einige allgemeine Richtlinien:

Wählen Sie einen Sandbox-Typ

Software-Sandboxes

Hierbei handelt es sich um virtualisierte Umgebungen, die mit Hilfe von Software-Tools eingerichtet werden können. Beliebte Optionen sind VirtualBox, VMware, Docker und Kubernetes.

Hardware-Sandboxes

Hierbei handelt es sich um physische Geräte oder Systeme, die speziell für das Sandboxing entwickelt wurden. Sie können für eine strengere Isolierung verwendet werden, sind aber oft ressourcenintensiver.

Bestimmen Sie den Zweck Ihrer Sandbox

Bestimmen Sie, warum Sie die Sandbox benötigen. Ist sie für die Analyse von Malware, Softwaretests, die Analyse des Netzwerkverkehrs oder für andere Zwecke gedacht? Der Verwendungszweck wird die Konfiguration beeinflussen.

Betriebssysteme installieren

Wenn Sie eine virtualisierte Sandbox erstellen, müssen Sie möglicherweise ein oder mehrere Gastbetriebssysteme in der virtuellen Umgebung installieren. Dabei kann es sich je nach Anwendungsfall um verschiedene Versionen von Windows, Linux oder anderen Betriebssystemen handeln.

Die Sandbox isolieren

Implementieren Sie eine strikte Isolierung zwischen der Sandbox-Umgebung und dem Hostsystem. Stellen Sie sicher, dass Code oder Anwendungen in der Sandbox nicht auf kritische Systemressourcen oder sensible Daten auf dem Hostsystem zugreifen können.

​Beispiele für die Verwendung einer Sandbox-Umgebung

Antiviren-Sandbox

Die Antiviren-Sandbox wird verwendet, um verdächtige Dateien auf mögliche Bedrohungen zu überprüfen. Das Antivirenprogramm trennt eine Datei vom Hauptsystem, wenn ein Benutzer sie herunterlädt, und legt sie in der Sandbox ab.

In dieser kontrollierten Umgebung wird die Datei ausgeführt, während die Antivirensoftware sie überwacht und nach bösartigem Verhalten sucht, z. B. nach Änderungen an Systemdateien oder dem Aufbau unerwünschter Netzwerkverbindungen.

Zusätzlich wird die Signatur der Datei in der Sandbox mit einer Datenbank bekannter Bedrohungen verglichen. Anhand dieser Tests entscheidet das Antivirenprogramm, ob die Datei sicher ist oder bösartige Absichten verfolgt und schützt den Computer des Benutzers vor einer Infektion.

Virtuelle Maschine (VM)

Die Einrichtung einer virtuellen Maschine (VM) als Sandbox verwandelt einen Host-Computer in eine isolierte virtuelle Umgebung.

Durch die Emulation von Hardwarekomponenten wie CPU und Speicher wird eine sichere Umgebung geschaffen, in der schädliche Dateien oder nicht vertrauenswürdige Anwendungen und Daten ausgeführt werden können. Eine VM-Sandbox kann beispielsweise Phishing-Mail-Anhänge öffnen. Das Programm in der Sandbox läuft unabhängig vom Hostsystem innerhalb der virtuellen Maschine.

Dies ermöglicht eine sichere Beobachtung und Analyse seiner Aktionen. Der Host kann nicht beeinträchtigt werden, selbst wenn sich der Anhang als bösartig herausstellt.

VM-Backup in einer Sandbox bietet ein Sicherheitsnetz für Wiederherstellung und Rollback. Wenn eine Datei in Ihrer Sandbox beschädigt wird oder Ihr System beschädigt, können Sie mithilfe des Backups schnell einen früheren Zustand wiederherstellen.

Dies verkürzt die Ausfallzeit und stellt sicher, dass Tests und Entwicklung ohne größere Unterbrechungen fortgesetzt werden können.

Link-Verifizierung

Mit einer Link-Verifizierung und einer Sandbox können Sie die Integrität der Ziel-Website überprüfen. Dadurch kann festgestellt werden, ob die verlinkte Website bekannte Phishing- oder Scam-Indikatoren enthält, so dass die Benutzer die Interaktion mit bösartigen Websites vermeiden können.

​Vorteile der Verwendung einer Sandbox-Umgebung

​Sandboxing hat mehrere Vorteile, darunter:

Identifizierung und Analyse von Bedrohungen

Sandboxing ermöglicht es Security-Teams, das Verhalten unbekannter oder verdächtiger Dateien zu untersuchen, um potenzielle Sicherheitsbedrohungen zu erkennen und einzudämmen.

Schutz vor Zero-Day-Angriffen

Sandbox-Umgebungen können helfen, Zero-Day-Angriffe zu erkennen und zu verhindern. Dabei handelt es sich um Exploits, die darauf abzielen, Software-Schwachstellen auszunutzen, die noch nicht entdeckt oder behoben wurden.

Analyse des Netzwerkverkehrs

Sandboxing kann auch zur Analyse des Netzwerkverkehrs eingesetzt werden. Damit können Unternehmen den ein- und ausgehenden Netzwerkverkehr auf verdächtiges oder bösartiges Verhalten untersuchen. Dies hilft bei der Identifizierung und Eindämmung von Bedrohungen auf Netzwerkebene.

Malware-Analyse

Sandboxing bietet Sicherheitsexperten eine sichere, isolierte Umgebung, in der sie Malware-Samples ausführen und untersuchen, ihre Eigenschaften charakterisieren und ihr Verhalten beobachten können.

Benutzer- und Datenschutz

Sandboxing verhindert, dass bösartiger Code auf den Geräten oder Servern der Nutzer ausgeführt wird, und trägt so zum Schutz sensibler Daten und der Privatsphäre der Benutzer bei, z. B. indem E-Mail-Dateien analysiert werden, bevor der Empfänger sie öffnen kann.

Unternehmen müssen beim Sandboxing die folgenden Hürden berücksichtigen:

• Falsch-positive Ergebnisse: Sandboxing kann zu falsch positiven Ergebnissen führen, wenn harmlose Dateien oder Programme fälschlicherweise als schädlich eingestuft werden.
• Ressourcenbedarf: Der Bedarf an Rechenleistung, Speicher und Speicherplatz für Sandbox-Umgebungen ist groß, was sich auf Leistung und Skalierbarkeit auswirken kann.

Um Ihre Cyber-Umgebung und wichtigen Daten richtig zu schützen und das Sicherheitsrisiko zu minimieren, ist es wichtig, Ihre Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen mit Security Awareness Service und Advanced Threat Protection zu schulen.

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Fazit

In der heutigen digitalen Welt geben wir mit jedem Klick potenziell sensible Daten über uns preis. Viel zu oft vertrauen Menschen dabei leichtgläubig ihre persönlichsten Informationen Akteuren an, die damit nichts Gutes vorhaben. Die Minderung dieser Risiken durch den Einsatz einer sicheren, kontrollierten Sandbox-Umgebung zur Erkennung, Verhinderung und Analyse von Cyber-Bedrohungen ist nur ein Teil der Sicherheitsmaßnahmen, die Unternehmen ergreifen müssen.