APIセキュリティのリスクと課題

F5 Newsroom Staff

APIは、異なるアプリケーションが他のアプリケーション、サービス、プラットフォームと通信し、データを交換するための接続手段です。組織はAPIを利用することで、外部プラットフォームやサードパーティサービスと容易に連携し、さまざまなコンポーネントを接続して包括的なソリューションを構築できます。APIは、分散環境全体でアプリケーションとデータを結び付ける役割を担うため、現代のデジタルインフラストラクチャにおいてますます重要になっています。

たとえば、旅行サービスのWebアプリケーションでは、航空券やホテルの予約、レンタカーの手配、目的地の気温や天気予報などを提供できます。ただし、こうしたフライト、天気、レンタカーに関するデータは、旅行アプリケーション自体には保存されていません。代わりに、航空会社、レンタカー会社、気象情報プロバイダーが公開するAPIを介して、刻々と変化するリアルタイム情報を取得します。旅行アプリケーションは、これらのデータを内部で保存・管理することなく、ユーザーが利用できる形で表示します。これにより、より充実した選択肢をシームレスに提供できます。

このブログ記事では、APIが現代のWebアプリケーション開発で広く普及し、不可欠となった理由を解説するとともに、APIに伴う課題やセキュリティリスク、特に一般的なAPIの脆弱性について説明します。また、APIを保護するための最も効果的な戦略についても紹介します。

APIの台頭

現代のアプリ開発においてAPIが非常に重要である理由を理解するには、従来のアプリケーションの構築方法と現在の設計方法を比較すると分かりやすくなります。従来のWebアプリケーションは、多くの場合、密結合した数千行もの「スパゲッティコード」で構成されるモノリシックなものでした。アプリケーションを更新または変更するたびにコードの大部分を修正する必要があるため、開発に時間がかかり、複雑さが増し、エラーも発生しやすくなります。

一方、最新のWebアプリケーションは通常、独立したモジュール型コンポーネント（マイクロサービス）で構成され、APIを介してコンポーネント同士、またはWebやモバイルのアプリケーションフロントエンドと通信します。各コンポーネントは個別に開発、デプロイ、スケーリングできるため、開発者はすべてをゼロから構築するのではなく、社内チームやサードパーティプロバイダーの既存サービスを再利用できます。APIはアプリケーション開発サイクルを簡素化・迅速化し、ユーザーからのフィードバックに基づく迅速な反復改善、サードパーティサービスとの統合、管理しやすく拡張性の高いアプリケーションの実現を可能にします。

APIは現代のアプリ開発の基盤となる重要な要素であるため、APIを起点にアプリケーションを設計するAPIファーストのアプローチを採用する組織が増えています。その結果、APIの数は急増しており、現在、組織が管理するAPIは平均400個以上に上ります。また、組織の68%がアプリの配信とセキュリティの管理にAPIを使用しています。

APIセキュリティのリスク

しかし、APIが広く普及することで組織の攻撃対象領域が拡大し、セキュリティリスクが生じています。そのため、APIはハッカーの主要な標的となっています。APIは、重要なビジネスロジックに加え、ユーザー認証情報、個人を特定できる情報（PII）、財務データ、認証資格情報、決済処理などの業務処理といった機密情報を、多くの場合、意図せずに（意図的な場合もあります）公開します。

さらに、APIは適切に管理されていないことも少なくありません。APIセキュリティはあらゆる組織のアプリケーションセキュリティ戦略に不可欠な要素ですが、多くの組織のセキュリティチームは、増え続けるAPI資産を完全には可視化、制御できていません。その結果、APIインベントリの管理が不十分になり、デプロイされているものの文書化も管理もされていない、未知の「シャドー」APIや古く非推奨となったAPIが攻撃者にとって容易な侵入口となる可能性があります。F5 2025 State of Application Strategy Reportによると、58%の組織がAPIの無秩序な増加を重大な課題として挙げています。

さらに、多くの組織は、APIのセキュリティ確保に十分ではないツールに依存しています。APIゲートウェイやWebアプリケーションファイアウォール（WAF）は、APIトラフィックの管理と保護に不可欠ですが、それだけではAPIセキュリティリスク全般に対処できません。特に、今日の複雑な分散環境では不十分です。

APIセキュリティリスクは、デジタルインフラに対する技術的な脅威にとどまらず、ビジネスにも重大な影響を及ぼします。API攻撃により、侵害の封じ込めにかかる費用、訴訟、規制当局による罰金のほか、有料サービスの過剰利用、不正行為、窃盗による直接的な損失が発生する可能性があります。また、攻撃によってアプリケーション全体の性能が低下したり、利用不能になったりするほか、重要なサービスが標的となることで、ユーザー体験に悪影響が及び、セキュリティチームや運用チームが緊急対応に追われるなど、業務が中断するリスクもあります。機密性の高いユーザーデータの漏えいや、APIの悪用による度重なるパフォーマンス上の問題は、顧客の信頼を損ない、長期にわたる評判の低下を招くおそれがあります。

APIセキュリティの7大脆弱性

最も一般的なAPIセキュリティの脆弱性は、次の7つです。

1. 認証と認可。10項目のOWASP APIセキュリティリスクのうち4項目は、認証と認可に関する脆弱性です。具体的には、オブジェクトレベルの認可の不備、 認証の不備、 オブジェクトプロパティレベルの認可の不備、および機能レベルの認可の不備です。

これらの脅威では、攻撃者が正規ユーザーになりすまし、オブジェクト参照を操作したり、関数を悪意を持って実行したりすることで、機密情報を変更または取得するリスクがあります。こうした脆弱性から保護するには、適切なアクセス制御を備えたOAuthやJSON Web Token（JWT）など、強固な認証・認可メカニズムを実装してください。

2. ビジネスフローへの無制限のアクセス

これらの攻撃のリスクは、攻撃者が正規のビジネスフローを悪用することに起因します。攻撃が正規の操作に見える場合があり、設定ミスが原因でもないため、防御は困難なことがあります。これらの攻撃を検知するには、人間のユーザーには不可能な速さで複数の機能にアクセスするなど、自動化された利用パターンを特定する行動分析を導入するか、ビジネスロジックのフローを把握して追跡するランタイム保護を実装します。

3. インジェクション攻撃 これらの脆弱性は、攻撃者がバックエンドシステムによる入力の処理方法を操作する目的で、APIリクエストの一部として悪意のあるデータやコマンドを送信することで生じます。一般的なインジェクション攻撃には、SQLインジェクション、クロスサイトスクリプティング、サーバーサイドリクエストフォージェリ（SSRF）などがあります。

インジェクション攻撃は、APIを操作して、データベース、検索エンジン、オペレーティングシステムのコマンドなどのバックエンドサービスに悪意のある入力を渡し、それが正当な命令として解釈される可能性があるため、重大なリスクとなります。その結果、データ侵害、不正アクセス、意図しない機能の実行につながるおそれがあります。このリスクを軽減するには、堅牢な入力検証とサニタイズを実施し、APIが安全かつ想定どおりの形式に整えられたデータのみを処理するようにすることが重要です。

4. 無制限のリソース消費。一連のAPIリクエストによって、ネットワーク帯域幅、CPU、メモリ、ストレージなどのリソースに過剰な負荷がかかると発生します。リソース枯渇とも呼ばれるこの攻撃は、サービス拒否（DoS）を引き起こす可能性があります。その結果、APIや基盤システムのパフォーマンスまたは可用性が低下し、ダウンタイムにつながります。

この種の攻撃によって、重要なサービスやアプリケーション全体が停止し、運用に深刻な影響が及ぶ可能性があります。また、特にAPIサービスがリクエスト単位で課金される場合、インフラストラクチャと運用に過大なコストが発生するおそれもあります。こうしたリスクを軽減するには、一定の時間間隔におけるAPIリクエスト数を制御するレート制限を実装し、リクエストパラメータとファイルアップロードに最大サイズ制限を適用するとともに、従量課金制のAPIサービスに利用上限額を設定します。

5. セキュリティの設定ミス攻撃者は、パッチが適用されていない脆弱性、安全でないデフォルト設定で稼働しているサービス、保護されていないファイルやディレクトリを探し出し、APIへの不正アクセスを試みます。このような攻撃は、Transport Layer Security（TLS）やクロスオリジンリソース共有（CORS）ポリシーなどのセキュリティ制御が正しく実装されていない、まったく実装されていない、または不要な機能が有効になっている場合に発生する可能性があります。

ここでのリスクは、攻撃者が自動化ツールを使用して一般的な設定ミスを特定し、悪用することで、サービスや機密データにアクセスする可能性があることです。最新のアーキテクチャは分散化が進み、マルチクラウド環境全体に分散しているため、このリスクはさらに高まっています。こうした脅威から防御するには、API開発ライフサイクル全体にセキュリティを組み込み、TLS暗号化を含む強固なセキュリティポリシーを適用する必要があります。また、自動セキュリティテストツールを活用し、APIセキュリティ監査を定期的に実施して、脆弱性をプロアクティブに特定し、修正することも重要です。

6. 不適切なインベントリ管理。組織がAPI資産を完全に把握していない場合や、最新の状態に維持していない場合に発生します。APIは時間の経過とともに変更や更新が行われますが、古いバージョンや安全でないバージョンが本番環境に残ることがあります。また、古いエンドポイントがパッチ未適用のまま、またはセキュリティ要件が不十分な状態で稼働し続けることで、攻撃やエクスプロイトのリスクが高まる可能性があります。

適切なAPIインベントリ管理が行われていないと、ハッカーがパッチ未適用の古いバージョンのAPIや、適切に保護されていないシャドーAPIを悪用する可能性があるため、リスクが高まります。こうしたリスクから保護するには、すべてのAPIエンドポイントのインベントリを最新の状態に維持し、使用していないAPIを定期的に確認して廃止するとともに、適切な監督とセキュリティ制御の下ですべてのAPIに定期的にパッチを適用し、更新する必要があります。

7. APIの安全でない利用。開発者は、サードパーティAPI、特に定評のある組織が提供するAPIから取得したデータを暗黙のうちに信頼しがちです。その結果、これらのAPIから得られるデータは本質的に安全だと想定し、入力検証、データサニタイズ、トランスポート層の保護などのセキュリティ対策を緩める場合があります。外部APIが侵害されたり、予期しない動作をしたりすると、重大なセキュリティ脆弱性が生じる可能性があります。

統合されたサードパーティAPIのセキュリティを信頼することには、重大なリスクが伴います。攻撃者はこうした依存関係を特定し、APIの脆弱な保護を悪用して悪意のあるリクエストを送信する可能性があります。その結果、不正なURLリダイレクト、盗聴、データの傍受、機密情報へのアクセスにつながるおそれがあります。こうした脅威を軽減するには、サードパーティサービスとの通信には必ず暗号化されたチャネルを使用し、送受信するすべてのデータを厳格に検証およびサニタイズしてください。また、URLリダイレクトを無条件にたどらず、外部サービスとのやり取りの範囲と頻度に厳格な制限を適用してください。

APIのセキュリティ確保に伴う課題を克服

強固なAPIセキュリティを実装するために、以下のベストプラクティスに従ってください。

• 強力なアクセス制御、認証、認可を使用します。次のような堅牢な認証と、きめ細かな認可を組み合わせたアクセス制御メカニズムは、OAuthやJSON Web Token（JWT）など、機密データや機能への不正アクセスを防ぐうえで不可欠です。これらのベストプラクティスは、各ユーザー、アプリケーション、システムに、その機能の実行に必要な最小限のアクセス権と権限のみを付与する「最小権限の原則」の適用にも役立ちます。
• すべてのクライアント入力を厳格に検証する。Content-Typeヘッダーが正しいことを確認し、厳格なスキーマ検証を適用するとともに、各エンドポイントに対して明示的に定義されたHTTPメソッドのみを許可します。これにより、入力がスキーマまたは検証ルールに準拠していることを確認し、コンテンツスプーフィングやメソッド改ざんを防止できます。これらの攻撃では、攻撃者がサポートされていないメソッドを使用して、ロジック上の欠陥を悪用したり、制御を回避したりしようとします。
• エンドツーエンド暗号化を使用して、あらゆる段階で機密データを保護します。 TLSを使用して転送中のデータを保護し、機密フィールドにはフィールドレベル暗号化を適用するなど、強力な暗号化標準を使用して保存データを保護します。クライアントとサーバー間でやり取りされるすべてのデータを暗号化することで、中間者攻撃、盗聴、データ改ざんを防止できます。また、保存データを暗号化することで、システムが侵害された場合でも、データベース、ログ、バックアップに保存されている機密データを保護できます。
• データの露出を制限する。APIレスポンスにはクライアントの動作に必要なデータのみを含めるようにし、システムやセキュリティの詳細が漏えいしないようエラーメッセージを無害化することで、情報漏えいや攻撃者による偵察のリスクを最小限に抑えます。
• 継続的なセキュリティテストを実施する。開発時とデプロイ時にAPIの脆弱性をスキャンする自動化ツールを導入し、定期的なセキュリティ監査と手動レビューで補完します。これにより、リスクの早期検出と修正を支援し、APIのライフサイクル全体にわたってセキュリティを確保するとともに、本番環境で脆弱性が露呈するリスクを抑えます。
• APIの使用状況を監視 継続的に。 API検出ツールを導入して、新規または未管理のAPIを検出し、APIエコシステムの可視性を確保します。リアルタイムの脅威検出とレポート作成に向けて、監査、異常検出、コンプライアンス対応のために、すべてのAPIトラフィックをログに記録します。
• APIガバナンスポリシーを導入する。安全で一貫性のある高品質なAPIの開発と管理に向けて、組織全体の標準を定義し、適用します。ガバナンスでは、認証、データ保護、ライフサイクル管理、ドキュメント、セキュリティ態勢、コンプライアンスに対応し、APIが設計段階からセキュリティを確保しつつ、大規模環境でも管理できるようにする必要があります。

APIを保護するための実践的なガイドラインについては、ブログ記事「APIセキュリティチェックリスト」で詳しいヒントをご確認ください。

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