API-Sicherheitsrisiken und -herausforderungen

F5 Newsroom Staff

APIs sind die Schnittstellen, über die verschiedene Anwendungen miteinander sowie mit anderen Diensten und Plattformen kommunizieren und Daten austauschen können. Sie ermöglichen es Unternehmen, externe Plattformen und Dienste von Drittanbietern einfach zu integrieren und durch die Verknüpfung verschiedener Komponenten umfassende Lösungen zu entwickeln. APIs spielen in modernen digitalen Infrastrukturen eine immer wichtigere Rolle, da sie als verbindendes Element Anwendungen und Daten über verteilte Umgebungen hinweg miteinander verknüpfen.

Eine Webanwendung für Reisedienstleistungen kann beispielsweise Flug- und Hotelbuchungen, Mietwagen sowie Informationen zu Temperaturen und Wettervorhersagen am Reiseziel anbieten. All diese Flug-, Wetter- und Mietwagendaten werden jedoch nicht in der Reiseanwendung selbst gespeichert. Stattdessen ruft die Webanwendung die sich ständig ändernden Echtzeitinformationen über APIs ab, die von Fluggesellschaften, Autovermietungen und Wetterdiensten bereitgestellt werden. Die Reiseanwendung zeigt diese Daten an, damit die Nutzer damit interagieren können, ohne sie intern zu speichern oder zu verwalten. So kann sie ihren Nutzern nahtlos eine wesentlich umfangreichere Auswahl an Optionen bieten.

Dieser Blogbeitrag beleuchtet, warum APIs in der modernen Entwicklung von Webanwendungen so beliebt und unverzichtbar geworden sind. Dabei geht er auf die Herausforderungen und Sicherheitsrisiken von APIs sowie auf die häufigsten API-Schwachstellen ein. Außerdem gibt er Empfehlungen zu den wirksamsten Strategien für die Absicherung Ihrer APIs.

Der Aufstieg von APIs

Um zu verstehen, warum APIs für die moderne App-Entwicklung so wichtig sind, lohnt sich ein Vergleich zwischen der traditionellen Entwicklung von Anwendungen und ihrer heutigen Umsetzung. Herkömmliche Webanwendungen waren häufig monolithisch aufgebaut und bestanden aus Tausenden Zeilen eng miteinander verknüpftem „Spaghetticode“. Jede Aktualisierung oder Änderung der Anwendung erforderte Anpassungen an großen Teilen des Codes, wodurch die Entwicklung langsam, komplex und fehleranfälliger wurde.

Im Gegensatz dazu bestehen moderne Webanwendungen in der Regel aus unabhängigen, modularen Komponenten – sogenannten Microservices –, die über APIs miteinander und/oder mit einem Anwendungs-Frontend für Web oder Mobilgeräte kommunizieren. Jede Komponente kann separat entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden. Zudem können Entwickler bestehende Dienste interner Teams oder externer Anbieter wiederverwenden, anstatt alles von Grund auf neu zu entwickeln. APIs vereinfachen und beschleunigen die Entwicklungszyklen bei der Erstellung von Anwendungen. Dadurch lassen sich Anwendungen auf Grundlage von Nutzerfeedback schneller weiterentwickeln, Dienste von Drittanbietern integrieren und besser skalierbare, einfach zu verwaltende Anwendungen erstellen.

APIs sind für die moderne App-Entwicklung so grundlegend, dass Unternehmen zunehmend einen API-First-Ansatz verfolgen, bei dem die Entwicklung von Anwendungen mit der API beginnt. Dies hat zu einer starken Zunahme von APIs geführt: Ein durchschnittliches Unternehmen verwaltet heute über 400 APIs innerhalb seiner digitalen Infrastruktur, während 68 % der Unternehmen APIs zur Verwaltung der App-Bereitstellung und -Sicherheit einsetzen.

API-Sicherheitsrisiken

Die allgegenwärtige Nutzung von APIs birgt jedoch Sicherheitsrisiken, da sie die Angriffsfläche eines Unternehmens vergrößert und APIs dadurch zu einem bevorzugten Ziel für Hacker macht. Sie legen wichtige Geschäftslogik und häufig auch sensible Informationen offen – manchmal beabsichtigt, oft jedoch unbeabsichtigt. Dazu gehören etwa Benutzerzugangsdaten, personenbezogene Daten (PII), Finanzdaten, Authentifizierungsdaten und Geschäftsprozesse wie die Zahlungsabwicklung.

Darüber hinaus werden APIs häufig nicht gut verwaltet. Obwohl API-Sicherheit ein entscheidender Bestandteil der Anwendungssicherheitsstrategie eines jeden Unternehmens ist, fehlt den Sicherheitsteams vieler Unternehmen die vollständige Transparenz und Kontrolle über ihre wachsenden API-Bestände. Dies kann zu einer mangelhaften Verwaltung des API-Inventars sowie zu unbekannten „Schatten-APIs“ oder alten, veralteten APIs führen, die zwar bereitgestellt, aber nicht dokumentiert oder verwaltet werden und Angreifern dadurch einfache Einstiegspunkte bieten. Laut dem F5 2025 State of Application Strategy Report betrachten 58 % der Unternehmen die unkontrollierte Ausbreitung von APIs als erhebliches Problem.

Darüber hinaus verlassen sich viele Unternehmen bei der Absicherung ihrer APIs auf unzureichende Tools. Zwar sind API-Gateways und Web Application Firewalls (WAFs) für die Verwaltung und Absicherung des API-Datenverkehrs unerlässlich, doch reichen sie allein nicht aus, um das gesamte Spektrum der API-Sicherheitsrisiken abzudecken – insbesondere in den heutigen komplexen, verteilten Umgebungen.

API-Sicherheitsrisiken gehen über technische Bedrohungen für die digitale Infrastruktur hinaus und können auch erhebliche geschäftliche Folgen haben. API-Angriffe können finanzielle Verluste verursachen, etwa durch Kosten für die Eindämmung von Sicherheitsverletzungen, Rechtsstreitigkeiten, Bußgelder oder unmittelbarere Schäden infolge der übermäßigen Nutzung kostenpflichtiger Dienste, Betrug oder Diebstahl. Auch Betriebsunterbrechungen stellen ein Risiko dar, da Angriffe ganze Anwendungen beeinträchtigen oder außer Betrieb setzen beziehungsweise auf kritische Dienste abzielen können. Dies wirkt sich negativ auf die Benutzererfahrung aus und zwingt Sicherheits- und Betriebsteams zu hektischen Notfallmaßnahmen. Die Offenlegung sensibler Benutzerdaten oder wiederholte, durch API-Missbrauch verursachte Leistungsprobleme können das Vertrauen der Kunden untergraben und den Ruf eines Unternehmens nachhaltig schädigen.

Die sieben größten API-Sicherheitslücken

Im Folgenden sind die sieben häufigsten Sicherheitslücken bei APIs aufgeführt:

1. Authentifizierung und Autorisierung. Vier der zehn OWASP-API-Sicherheitsrisiken betreffen Schwachstellen bei der Authentifizierung und Autorisierung, darunter fehlerhafte Autorisierung auf Objektebene, fehlerhafte Authentifizierung, fehlerhafte Autorisierung auf Ebene der Objekteigenschaften, und fehlerhafte Autorisierung auf Funktionsebene.

Das von diesen Bedrohungen ausgehende Risiko besteht darin, dass Angreifer sich als legitime Benutzer ausgeben, um Objektreferenzen zu manipulieren oder Funktionen in böswilliger Absicht auszuführen und so vertrauliche Informationen zu ändern oder darauf zuzugreifen. Implementieren Sie zum Schutz vor diesen Schwachstellen robuste Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen wie OAuth oder JSON Web Tokens (JWT) mit geeigneten Zugriffskontrollen.

2. Uneingeschränkter Zugriff auf Geschäftsabläufe.

Das Risiko dieser Angriffe besteht darin, dass Angreifer legitime Geschäftsabläufe für böswillige Zwecke missbrauchen. Der Schutz vor solchen Angriffen kann schwierig sein, da sie legitim erscheinen können und nicht durch Fehlkonfigurationen verursacht werden. Um diese Angriffe zu erkennen, sollten Sie Verhaltensanalysen einsetzen, die automatisierte Nutzungsmuster identifizieren – etwa den Zugriff auf mehrere Funktionen in einer Geschwindigkeit, die ein menschlicher Benutzer nicht erreichen könnte – oder einen Laufzeitschutz implementieren, der Geschäftslogikabläufe versteht und nachverfolgt.

3. Injection-Angriffe Diese Schwachstellen entstehen, wenn Angreifer schädliche Daten oder Befehle als Teil einer API-Anfrage senden, um die Verarbeitung dieser Eingaben durch das Backend-System zu manipulieren. Zu den häufigsten Injection-Angriffen gehören SQL-Injection, Cross-Site-Scripting, oder Server-Side Request Forgery (SSRF).

Injection-Angriffe stellen ein erhebliches Risiko dar, da sie APIs dazu bringen können, schädliche Eingaben an Backend-Dienste wie Datenbanken, Suchmaschinen oder Betriebssystembefehle weiterzuleiten, die diese Eingaben möglicherweise als legitime Anweisungen interpretieren. Dies kann zu Datenschutzverletzungen, unbefugtem Zugriff oder der unbeabsichtigten Ausführung von Funktionen führen. Um dieses Risiko zu minimieren, müssen robuste Verfahren zur Eingabevalidierung und -bereinigung implementiert werden, damit APIs ausschließlich sichere, erwartete und korrekt formatierte Daten verarbeiten.

4. Uneingeschränkter Ressourcenverbrauch. Dieser tritt auf, wenn eine Reihe von API-Anfragen Ressourcen wie Netzwerkbandbreite, CPU, Arbeitsspeicher oder Speicherplatz überlastet. Diese Angriffe, die auch als Ressourcenerschöpfung bezeichnet werden, können zu einer Dienstverweigerung (Denial of Service, DoS) führen, die die Leistung oder Verfügbarkeit der API oder des zugrunde liegenden Systems beeinträchtigt und Ausfallzeiten verursacht.

Diese Arten von Angriffen können den Betrieb erheblich beeinträchtigen, indem sie kritische Dienste oder eine gesamte Anwendung lahmlegen. Zudem können sie übermäßige Infrastruktur- und Betriebskosten verursachen – insbesondere, wenn API-Dienste pro Anfrage abgerechnet werden. Um diese Risiken zu mindern, sollten Sie eine Ratenbegrenzung implementieren, um die Anzahl der API-Anfragen innerhalb festgelegter Zeitintervalle zu kontrollieren, maximale Größenbeschränkungen für Anfrageparameter und Datei-Uploads durchsetzen und Ausgabenobergrenzen für nutzungsabhängig abgerechnete API-Dienste festlegen.

5. Fehlkonfiguration der Sicherheit.Angreifer versuchen, ungepatchte Schwachstellen, Dienste mit unsicheren Standardkonfigurationen oder ungeschützte Dateien und Verzeichnisse ausfindig zu machen, um sich unbefugten Zugriff auf APIs zu verschaffen. Solche Angriffe können auftreten, wenn Sicherheitskontrollen wie Transport Layer Security (TLS) oder Richtlinien für Cross-Origin Resource Sharing (CORS) fehlerhaft oder gar nicht implementiert wurden oder unnötige Funktionen aktiviert sind.

Das Risiko besteht darin, dass Angreifer automatisierte Tools einsetzen, um häufige Fehlkonfigurationen zu erkennen und auszunutzen und sich so möglicherweise Zugriff auf Dienste und sensible Daten zu verschaffen. Dieses Risiko wird dadurch verstärkt, dass moderne Architekturen zunehmend dezentralisiert und über Multicloud-Umgebungen verteilt sind. Um sich gegen diese Bedrohungen zu schützen, sollten Unternehmen Sicherheit über den gesamten API-Entwicklungslebenszyklus hinweg integrieren und strenge Sicherheitsrichtlinien durchsetzen, einschließlich TLS-Verschlüsselung. Darüber hinaus sollten sie automatisierte Sicherheitstest-Tools einsetzen und regelmäßige API-Sicherheitsaudits durchführen, um Schwachstellen proaktiv zu erkennen und zu beheben.

6. Unzureichende Bestandsverwaltung. Dies ist der Fall, wenn ein Unternehmen keinen vollständigen Überblick über seine API-Ressourcen hat oder diese nicht auf dem neuesten Stand hält. APIs werden im Laufe der Zeit geändert und aktualisiert, doch veraltete oder unsichere API-Versionen können weiterhin in der Produktivumgebung verbleiben. Darüber hinaus können ältere Endpunkte ungepatcht oder mit unzureichenden Sicherheitsanforderungen weiterbetrieben werden, wodurch sich das Risiko von Angriffen und der Ausnutzung von Schwachstellen erhöht.

Eine unzureichende Verwaltung des API-Bestands birgt Risiken, da Hacker ältere, noch nicht gepatchte API-Versionen oder Schatten-APIs ausnutzen können, die nicht angemessen abgesichert wurden. Zum Schutz vor diesen Risiken ist es erforderlich, ein aktuelles Verzeichnis aller API-Endpunkte zu führen, ungenutzte APIs regelmäßig zu überprüfen und außer Betrieb zu nehmen sowie sicherzustellen, dass alle APIs unter angemessener Aufsicht und mit geeigneten Sicherheitskontrollen regelmäßig gepatcht und aktualisiert werden.

7. Unsichere Nutzung von APIs. Entwickler vertrauen den Daten von Drittanbieter-APIs häufig stillschweigend, insbesondere wenn diese von etablierten Organisationen bereitgestellt werden. Daher wenden sie möglicherweise weniger strenge Sicherheitsmaßnahmen wie Eingabevalidierung, Datenbereinigung oder Schutz der Transportschicht an, da sie davon ausgehen, dass die Daten aus diesen APIs grundsätzlich sicher sind. Dies kann erhebliche Sicherheitslücken verursachen, wenn die externe API kompromittiert wird oder sich unerwartet verhält.

Das Vertrauen in die Sicherheit integrierter APIs von Drittanbietern birgt erhebliche Risiken. Angreifer können diese Abhängigkeiten erkennen und unzureichende API-Schutzmaßnahmen ausnutzen, um schädliche Anfragen zu senden. Dies kann zu nicht autorisierten URL-Weiterleitungen, zum Abhören oder Abfangen von Daten sowie zum Zugriff auf vertrauliche Informationen führen. Um diese Bedrohungen zu minimieren, sollte die Kommunikation mit Drittanbieterdiensten stets über verschlüsselte Kanäle erfolgen. Zudem müssen alle ein- und ausgehenden Daten sorgfältig validiert und bereinigt werden. URL-Weiterleitungen sollten nicht ungeprüft gefolgt werden, und für Umfang und Häufigkeit der Interaktionen mit externen Diensten sind strenge Beschränkungen durchzusetzen.

Meistern Sie die Herausforderungen bei der Absicherung Ihrer APIs

Befolgen Sie diese Best Practices für die Implementierung einer robusten API-Sicherheit:

• Setzen Sie auf eine strenge Zugriffskontrolle, Authentifizierung und Autorisierung. Zugriffskontrollmechanismen, die eine robuste Authentifizierung wie OAuth oder JSON Web Token (JWT) mit einer granularen Autorisierung kombinieren, sind entscheidend, um unbefugten Zugriff auf sensible Daten oder Funktionen zu verhindern. Diese Best Practices tragen außerdem dazu bei, das Prinzip der geringsten Rechte durchzusetzen. Danach sollten Benutzer, Anwendungen und Systeme jeweils nur über die mindestens erforderlichen Zugriffsrechte und Berechtigungen verfügen, die sie zur Erfüllung ihrer Aufgaben benötigen – und nicht mehr.
• Validieren Sie sämtliche Client-Eingaben sorgfältig. Prüfen Sie, ob die Content-Type-Header korrekt sind, setzen Sie eine strikte Schemavalidierung durch und lassen Sie nur HTTP-Methoden zu, die für den jeweiligen Endpunkt ausdrücklich definiert sind. Dadurch wird sichergestellt, dass Eingaben den Schemata oder Validierungsregeln entsprechen. Zudem werden Content-Spoofing und Methodenmanipulation verhindert, bei denen Angreifer versuchen, nicht unterstützte Methoden zu verwenden, um Logikfehler auszunutzen oder Kontrollen zu umgehen.
• Verwenden Sie eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, um sensible Daten in allen Phasen zu schützen. Schützen Sie Daten während der Übertragung mit TLS und ruhende Daten mithilfe starker Verschlüsselungsstandards, beispielsweise durch Verschlüsselung sensibler Felder auf Feldebene. Die Verschlüsselung aller zwischen Clients und Servern ausgetauschten Daten verhindert Man-in-the-Middle-Angriffe, das Abhören und die Manipulation von Daten. Die Verschlüsselung ruhender Daten schützt zudem sensible Informationen in Datenbanken, Protokollen oder Sicherungskopien, selbst wenn das System kompromittiert wurde.
• Datenexposition begrenzen. Stellen Sie sicher, dass API-Antworten nur die für den Betrieb des Clients erforderlichen Daten enthalten, und bereinigen Sie Fehlermeldungen, damit keine System- oder Sicherheitsdetails offengelegt werden. So minimieren Sie das Risiko von Informationslecks und der Auskundschaftung durch Angreifer.
• Führen Sie kontinuierliche Sicherheitstests durch. Integrieren Sie automatisierte Tools, um APIs während der Entwicklung und Bereitstellung auf Schwachstellen zu prüfen, und ergänzen Sie diese durch regelmäßige Sicherheitsaudits und manuelle Überprüfungen. So lassen sich Risiken frühzeitig erkennen und beheben, APIs über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg schützen und die Gefährdung durch Schwachstellen in der Produktionsumgebung begrenzen.
• Überwachen Sie die API-Nutzung kontinuierlich. Sorgen Sie für Transparenz in Ihrem API-Ökosystem, indem Sie Tools zur API-Erkennung einsetzen, um neue oder nicht verwaltete APIs zu identifizieren. Protokollieren Sie den gesamten API-Datenverkehr für Audits, Anomalieerkennung und Compliance sowie zur Erkennung und Meldung von Bedrohungen in Echtzeit.
• Implementieren Sie eine Richtlinie für die API-Governance. Definieren und etablieren Sie unternehmensweit geltende Standards für eine sichere, konsistente und hochwertige Entwicklung und Verwaltung von APIs. Die Governance sollte Authentifizierung, Datenschutz, Lebenszyklusmanagement, Dokumentation, Sicherheitsniveau und Compliance abdecken, damit APIs von Grund auf sicher und auch in großem Maßstab verwaltbar sind.

Praktische Richtlinien zur Absicherung Ihrer APIs finden Sie in unserem Blogbeitrag „Checkliste zur API-Sicherheit“. Dort erhalten Sie weitere Tipps.

Über den Autor

F5 Newsroom Staff

Weitere Blogbeiträge von F5 Newsroom Staff