Was versteht man unter API-Tests?

API-Tests stellen sicher, dass eine Programmierschnittstelle (API) korrekt, sicher und zuverlässig arbeitet.  

APIs sind die Schnittstellen, die es verschiedenen Softwaresystemen oder -komponenten ermöglichen, miteinander zu kommunizieren. Sie gewinnen in modernen IT-Infrastrukturen zunehmend an Bedeutung, da sie Anwendungen, Dienste, Geräte und Daten in verteilten Umgebungen miteinander verbinden. Mit wachsender Komplexität, Modularität, Cloud-Nutzung und KI-Anbindung werden APIs entscheidend. Sie ermöglichen Unternehmen eine einfache Integration externer Plattformen und Drittanbieterdienste sowie den Aufbau umfassender Lösungen durch Vernetzung verschiedener Komponenten. API-Tests prüfen Funktionalität, Zuverlässigkeit, Leistung und Sicherheit der API, um sicherzustellen, dass sie erwartungsgemäß arbeitet.

Dieser Glossareintrag erläutert API-Testmethoden, beschreibt den Testprozess Schritt für Schritt und bietet eine Übersicht über Lösungen zur Absicherung von APIs. F5 stellt umfangreiche API-Sicherheitsfunktionen bereit, mit denen Sie APIs in Ihrer gesamten Umgebung erkennen, prüfen und absichern können. Mit Werkzeugen zur Erkennung von Sicherheitslücken und dem Einsatz von Schutzmechanismen im gesamten Anwendungslebenszyklus sorgt F5 für verlässliche Sicherheit an allen API-Endpunkten.

API-Testmethodik verstehen

API-Testmethoden sind strukturierte Vorgehensweisen, mit denen Sie sicherstellen, dass APIs unter verschiedenen Bedingungen korrekt, sicher und effizient arbeiten. 

Wesentliche Methoden für API-Tests sind: 

  • Funktionstests, mit denen Sie prüfen, ob die API ihre vorgesehenen Aufgaben korrekt ausführt und richtige Antworten liefert. Dabei senden Sie gezielte Anfragen an die API, analysieren deren Antworten und vergleichen die Ergebnisse mit den Erwartungen, um sicherzustellen, dass die API wie geplant arbeitet.
  • Unit-Tests stellen sicher, dass einzelne API-Elemente, Endpunkte oder Funktionen isoliert korrekt funktionieren. Sie geben Ihnen direktes Feedback, während Entwickler Quellcode schreiben, und helfen, Fehler noch vor Integration oder Bereitstellung zu entdecken. 
  • Last- und Leistungstests messen das Verhalten von APIs unter normalen und Spitzenlastbedingungen, um Engpässe, Verzögerungen oder Speicherlecks aufzudecken. Anwendungsentwickler nutzen diese Tests, um sicherzustellen, dass APIs auch bei hohem Datenverkehr zuverlässig funktionieren.
  • End-to-End-Tests, um zu gewährleisten, dass vollständige, reale Arbeitsabläufe mit mehreren APIs und Systemen reibungslos funktionieren. Dabei verketten wir Anfragen und prüfen, dass jeder Schritt im Prozess fehlerfrei arbeitet. End-to-End-Tests sind unverzichtbar, um Systemverhalten, Nutzererlebnis und Geschäftslogik von Anfang bis Ende zuverlässig zu validieren – gerade bei verteilten Microservices-Anwendungen.
  • Sicherheitstests, bei denen wir Sicherheitslücken in APIs identifizieren und beheben. Diese Tests decken potenzielle Schwachstellen auf, die durch Datenlecks, Injektionsangriffe oder fehlerhafte Authentifizierungs- und Zugriffskontrollen entstehen können. Zusätzlich prüfen wir Autorisierung, Verschlüsselung und Ratenbegrenzungen und schützen vor Denial-of-Service-Angriffen. 
  • Integrationstests prüfen, ob unterschiedliche Systembestandteile miteinander kompatibel sind, und bestätigen, dass APIs sowie andere integrierte Komponenten und Dienste zuverlässig und effizient kommunizieren und Daten austauschen.

Umfassender Prozess für API-Tests

API-Tests folgen einem klar strukturierten Prozess, der gewährleistet, dass Anwendungen sicher und zuverlässig über Dienste und Geräte hinweg kommunizieren. 

Wesentliche Schritte beim Testen von APIs

Der erste Schritt ist die Planung. Hier legen Sie den Umfang, die Ziele und die Testanforderungen fest. Das umfasst die Auswahl der zu testenden APIs, den erforderlichen Testtyp, klare Abnahmekriterien und die Abstimmung der Tests auf die übergeordneten Entwicklungsetappen. 

Im nächsten Schritt, während der Testdesignphase, erstellen wir detaillierte Testfälle basierend auf der Funktionalität und den Spezifikationen der API. Jeder Test definiert Eingabedaten, erwartete Antworten, Authentifizierungsanforderungen und Fehlerszenarien. Diese Phase ist meist eng mit dem Softwareentwicklungszyklus verbunden und erlaubt es Entwicklern, automatisierte Testfälle parallel zur Anwendung zu erstellen, wodurch wir späte Fehler minimieren und die Auslieferung beschleunigen.

Während der Ausführungsphase testen wir verschiedene tatsächliche oder simulierte API-Endpunkte. Sie können diese Phase manuell zur explorativen Prüfung oder automatisiert für wiederholbare Prüfungen in CI/CD-Pipelines durchführen. Wir dokumentieren die Ergebnisse sorgfältig. Abschließend fassen wir die Testergebnisse in Dashboards oder Protokollen zusammen, die den Status bestanden/nicht bestanden, Leistungskennzahlen und entdeckte Fehler zeigen. In diesem Schritt bewerten wir auch die Ergebnisse, priorisieren Probleme, analysieren Ursachen und dokumentieren Empfehlungen zur Verbesserung. 

API-Zuverlässigkeit mit gezieltem Testen steigern

Strategische API-Tests erhöhen die Zuverlässigkeit Ihrer APIs, indem wir prüfen, ob sie korrekt funktionieren und robust gegenüber realen Belastungen und Störungen sind. 

Funktionale Tests prüfen, ob Endpunkte korrekte Antworten liefern, während Lasttests die Leistung unter Belastung bewerten, um Engpässe und Ausfallstellen zu identifizieren. Sicherheitstests untersuchen Schwachstellen wie Injection oder unzureichende Zugriffskontrollen, die Datenlecks oder böswillige Aktivitäten ermöglichen könnten. Indem Sie API-Tests früh im Entwicklungsprozess und auf der gesamten Bereitstellungspipeline einsetzen, erkennen Sie Probleme und beheben sie, bevor der Code produktiv geht. So schaffen Sie proaktive Verlässlichkeit und Sicherheit. 

Ein Krankenhaus nutzt beispielsweise ein vernetztes Patientenüberwachungssystem, das verschiedene medizinische Geräte wie Herzfrequenzmesser, Infusionspumpen und Pulsoximeter integriert. Diese Geräte kommunizieren über APIs mit der zentralen Gesundheitsplattform, um Echtzeit-Patientendaten an Kliniker und elektronische Patientenakten (EHR) zu übermitteln. Verschiedene API-Tests prüfen die korrekte Funktion der Schnittstellen unter normalen und ungewöhnlichen Bedingungen und gewährleisten die Datenintegrität sowie die zeitgerechte Übermittlung der Vitaldaten. Mit Sicherheitstests bestätigen wir die Einhaltung der Gesundheitsvorschriften wie HIPAA und erstellen einen Prüfpfad. Leistungstests stellen sicher, dass die API Anfragen von mehreren Patienten und Geräten problemlos verarbeiten kann.

API-Schwachstellen effektiv testen und so Ihre Sicherheit stärken

Da APIs oft kritische Daten und Geschäftslogik preisgeben, sind sie ein begehrtes Ziel für Angreifer. Deshalb ist API-Schwachstellentests, mit denen Sie Sicherheitslücken, Fehlkonfigurationen und Gefahrenpunkte in einer API erkennen, unverzichtbar. 

Wichtigkeit von API-Tests zur Erkennung von Anwendungsschwachstellen

Indem Sie API-Sicherheitstests frühzeitig und kontinuierlich in den Entwicklungsprozess einbinden, erkennen und beheben wir Schwachstellen oder setzen kompensierende Sicherheitskontrollen ein, bevor sie in der Produktion auftreten und deren Behebung deutlich teurer wird.

Typische Anwendungsschwachstellen in APIs sind:

  • Fehlerhafte Berechtigungsprüfung auf Objektebene (BOLA), die einen unberechtigten Zugriff auf geschützte Daten erlaubt.
  • Übermäßige Datenfreigabe, wenn APIs zu viele Daten zurückliefern.  
  • Fehlende Begrenzung der Anfragefrequenz lässt uneingeschränkte Anfragen zu Denial-of-Service-Angriffen eskalieren. 
  • Injektionsangriffe, bei denen böswillige Eingaben Logik oder Abfragen beeinflussen.
  • Fehlerhafte Authentifizierung, wenn APIs die Identität nicht korrekt oder sicher prüfen und so unberechtigten Nutzern Zugriff auf geschützte Ressourcen erlauben.

API-Schwachstellen können für Unternehmen ernste Folgen haben, wie Datenschutzverletzungen, Ausfälle im Service, behördliche Strafen sowie Schäden am Markennamen und dem Vertrauen der Kundschaft.

Herausforderungen und Lösungen bei der Analyse von Sicherheitslücken in APIs

Sie erkennen und beheben API-Schwachstellen nur schwer, weil Entwicklungszyklen schnell sind, raffinierte Bedrohungen kontinuierlich zunehmen und Transparenz sowie Dokumentation der APIs in Ihrer digitalen Umgebung fehlen.

In DevOps- und agilen Umgebungen veröffentlichen und aktualisieren Sie APIs in hoher Geschwindigkeit. Sicherheitstests bleiben oft zurück, wodurch Lücken entstehen, die bis in die Produktionsphase bestehen bleiben. Einfache funktionale API-Tests übersehen häufig Sicherheitslücken wie Injektionsangriffe, Datenexponierung oder fehlerhafte Authentifizierung; sicherheitsspezifische API-Tests werden manchmal nicht in CI/CD-Prozesse eingebunden. Angreifer entwickeln ständig neue Methoden und nutzen automatisierte Tools sowie KI, um API-Schwachstellen schneller zu erkennen und auszunutzen, als klassische Sicherheitsmaßnahmen reagieren können. Viele Unternehmen tun sich schwer, eine aktuelle Übersicht über ihre APIs zu behalten – vor allem bei Schatten- oder undokumentierten APIs, die der Standard-Governance entgehen. So entstehen blinde Flecken, die Angreifer gezielt ausnutzen.

Häufige Herausforderungen beim Testen von APIs meistern

Um diese Herausforderungen zu meistern, setzen Unternehmen zunehmend auf Automatisierung und moderne API-Testtools, die kontinuierlichen, echtzeitnahen und intelligenten Schutz sowie Validierung bieten. Wenn Sie API-Sicherheitstests in CI/CD-Pipelines integrieren, können Sie APIs während der Build- und Bereitstellungsphasen automatisch auf Schwachstellen prüfen. So verhindern Sie, dass Probleme in der Produktion auftreten, und senken die Kosten für nachträgliche Behebungen. KI-gestützte und verhaltensbasierte Bedrohungserkennungssysteme Lösungen und Tools setzen maschinelles Lernen ein, um ungewöhnliche API-Nutzung – wie unerwartete Datenzugriffe oder Verhaltensauffälligkeiten – zu identifizieren, die auf Missbrauch hindeuten können. Lösungen wie F5 Distributed Cloud API Security erhöhen die API-Transparenz, indem sie alle den Anwendungen zugeordneten API-Endpunkte erfassen, kontinuierlich auf Schwachstellen prüfen, ungewöhnliche Aktivitäten und Schatten-APIs überwachen sowie verdächtige API-Anfragen und Endpunkte blockieren. Da die Bedrohungen für APIs stetig komplexer werden, müssen Sie auch die verwendeten Werkzeuge und Strategien kontinuierlich anpassen

Best Practices für die API-Testmethodik

Effektives API-Testing beruht darauf, bewährte Vorgehensweisen konsequent umzusetzen.  

  • Automatisieren Sie API-Tests, wann immer es möglich ist. Setzen Sie auf Tools oder Lösungen, die kontinuierliches Testen und eine durchgehende Abdeckung großer, verteilter App- und API-Portfolios ermöglichen. Mit Automatisierung entlasten wir Ihre IT-, Sicherheits- und Entwicklungsteams, indem wir teure und zeitintensive manuelle Tests überflüssig machen. Fügen Sie Tests zudem früh im Produktentwicklungszyklus ein, um Sicherheitslücken frühzeitig zu erkennen und zu beheben.
  • Führen Sie Tests während des gesamten API-Anwendungslebenszyklus durch. Wir empfehlen, bestimmte API-Tests gezielt in den verschiedenen Phasen – von der Entwicklung über die Bereitstellung bis zum produktiven Betrieb – durchzuführen, um sicherzustellen, dass Updates oder Änderungen keine bestehende Websitefunktion beeinträchtigen oder Anwendungsschwachstellen einführen. 
  • Verfolgen Sie eine mehrschichtige Teststrategie. Aufeinanderfolgende Tests bestätigen und überprüfen verschiedene Aspekte von APIs. Unit-Tests etwa prüfen, ob einzelne API-Elemente oder Endpunkte isoliert fehlerfrei funktionieren, während Integrationstests zeigen, dass APIs und andere Komponenten nahtlos zusammenspielen. End-to-End-Tests gewährleisten, dass mehrere API-Workflows über den gesamten Anwendungsstapel hinweg reibungslos laufen.
  • Fokussieren Sie sich auf Performance und Verlässlichkeit. Testen Sie unter Last- und Stressbedingungen, um die Skalierbarkeit von API und System im Praxiseinsatz zu überprüfen.
  • Überwachen Sie im produktiven Betrieb. Richten Sie eine Laufzeitüberwachung ein, um unerwartetes API-Verhalten, Anomalien oder Missbrauch zu erkennen.
  • Führen Sie regelmäßige Audits durch und überwachen Sie kontinuierlich. Prüfen Sie API-Implementierungen und Nutzungsmuster systematisch, um veraltete oder eingestellte Endpunkte zu erkennen und sicherzustellen, dass APIs mit internen Standards und Vorschriften übereinstimmen. Mit kontinuierlicher API-Überwachung erhalten Sie Echtzeit-Transparenz darüber, wie APIs produktiv genutzt – und missbraucht – werden.
  • Führen Sie Sicherheitskontrollen wirkungsvoll ein. Integrieren Sie Sicherheitskontrollen in Entwicklungs- und Testprozesse und prüfen Sie deren Wirksamkeit kontinuierlich, um API-Sicherheitslücken zu reduzieren. 

Wie F5 den API-Testprozess unterstützt

F5 übernimmt eine führende Rolle dabei, Unternehmen beim Testen, Sichern und Verwalten von APIs in komplexen, verteilten Umgebungen zu unterstützen. F5 stellt Ihnen eine Reihe von Tools und Services bereit, mit denen Sie die Zuverlässigkeit, Sicherheit, Transparenz und Steuerung Ihrer APIs von der Entwicklung bis zum Einsatz sicherstellen. Wir setzen auf Effizienz, Automatisierung und tiefe Sicherheitsintegration, damit Sie APIs proaktiv testen und schützen können und gleichzeitig leistungsstarke, Multicloud- und Edge-native Architekturen fördern.

Zu den API-Test- und Sicherheitslösungen von F5 gehört F5 Distributed Cloud API Security , das eine Kombination aus vollständiger Erkennung, Prüfung, kontinuierlicher Überwachung und Durchsetzungsfunktionalität bietet, um Unternehmen dabei zu helfen , OWASP API Top 10 -Angriffe zu erkennen und zu blockieren. Die Lösung erkennt und ordnet außerdem alle APIs zu, einschließlich vergessener, nicht verwalteter und Schatten-APIs, um einen vollständigen Einblick in Ihr App-Ökosystem zu erhalten, und integriert sich in den CI/CD-Prozess durch einen umfassenden Ansatz zum Schutz von APIs vom Entwurf über die Erstellung und Prüfung bis hin zur gesamten Produktion.

F5 Web Application and API Protection schützt APIs in komplexen hybriden und Multi-Cloud-Strukturen, reduziert Komplexität und steigert gleichzeitig Ihre Betriebseffizienz. Wir minimieren Risiken und stärken Ihre digitale Widerstandsfähigkeit, indem wir die kritische Geschäftslogik, die Ihre Apps und APIs unterstützt, kontinuierlich schützen und Ihnen durch dynamische Erkennung und Absicherung von API-Endpunkten umfassende Transparenz bieten.

F5 ermöglicht zudem die Integration mit Tools wie Terraform, Ansible und GitOps-Pipelines, mit denen Sie API-Gateways automatisch konfigurieren und Richtlinien bereitstellen können. 

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