APIテストとは

APIテストでは、アプリケーションプログラミングインターフェース（API）が正しく、安全かつ確実に機能することを検証します。

APIは、異なるソフトウェアシステムやコンポーネント間の通信を可能にする接続手段です。分散環境にあるアプリケーション、サービス、デバイス、データを結び付ける基盤として機能するため、現代のコンピューティングインフラストラクチャにおいて、その重要性はますます高まっています。デジタルシステムの複雑化、モジュール化、クラウド化が進み、AIへの依存度が高まるにつれて、APIはさらに不可欠になります。企業は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テストでは、機能性、信頼性、パフォーマンス、セキュリティを検証し、APIが想定どおりに動作することを確認します。

この用語集では、APIテストの手法と段階的なテストプロセスを解説し、APIを保護するためのソリューションの概要を紹介します。F5は包括的なAPIセキュリティ機能を提供し、組織の環境全体にわたるAPIの検出、テスト、保護を可能にします。脆弱性を検出し、開発ライフサイクル全体を通じて保護対策を導入するためのツールにより、F5はすべてのAPIエンドポイントに堅牢なセキュリティを確保します。

APIテスト手法の理解

APIテスト手法とは、さまざまな条件下でAPIが正しく、安全かつ効率的に機能することを検証するための、体系化されたアプローチや戦略です。

主なAPIテスト手法は次のとおりです。

機能テスト：APIが意図された処理を実行し、正しいレスポンスを返すことを検証します。具体的には、APIに特定のリクエストを送信してレスポンスを分析し、その結果を期待される結果と比較することで、APIが設計どおりに動作することを確認します。
単体テスト：個々のAPI要素、エンドポイント、または操作を個別にテストし、正しく動作することを確認します。開発者がコードを記述する際に即座に検証できるため、統合やデプロイの前にバグを検出できます。
負荷テストとパフォーマンステスト：通常時およびピーク時の負荷条件下でAPIの動作を測定し、ボトルネック、レイテンシーの問題、メモリリークを特定します。開発者はこのテストを使用して、トラフィックが多い時間帯でもAPIが安定して動作できるかどうかを確認します。
エンドツーエンドテスト：複数のAPIやシステムが関与する実環境のワークフロー全体が、意図したとおりに動作することを確認します。このテストでは、複数のリクエストを連鎖させ、プロセスの各要素が適切に機能することを確認します。エンドツーエンドテストは、システムの動作、ユーザーエクスペリエンス、ビジネスロジックを最初から最後まで検証するうえで重要な役割を果たします。特に、分散型のマイクロサービスベースのアプリケーションでは不可欠です。
セキュリティテスト、API内のセキュリティ脆弱性を特定し、解消します。これらのテストは、データ漏えい、インジェクション攻撃、認証やアクセス制御の不備によって生じる可能性のある弱点を検出するよう設計されています。また、認可、暗号化、レート制限のテストや、サービス拒否攻撃への対処能力のテストも含まれる場合があります。
統合テスト、 システムの各部分に互換性があることを検証し、APIとその他の統合されたコンポーネントやサービスの間で、信頼性と効率性を確保しながら通信およびデータ転送を行えることを確認します。

包括的なAPIテストプロセス

APIテストでは、アプリケーションがサービスやデバイスをまたいで安全かつ確実に通信できるよう、体系的なプロセスに従います。

APIテストの主な手順

最初のステップは計画です。ここでは、テストの範囲、目的、要件を定義します。具体的には、テスト対象のAPIと必要なテストの種類を特定し、明確な合格基準を設定するとともに、テストが開発全体のマイルストーンに沿っていることを確認します。

次に、テスト設計フェーズでは、APIの機能と仕様に基づいて詳細なテストケースを作成します。各テストでは、入力データ、期待されるレスポンス、認証要件、エラーシナリオを定義します。通常、このフェーズはソフトウェア開発ライフサイクルと直接連携しており、開発者はアプリケーションコードと並行して自動テストケースを作成できます。これにより、開発後期の不具合を減らし、デリバリーを迅速化できます。

実行フェーズでは、実際のAPIエンドポイントまたはシミュレートされたAPIエンドポイントに対して、さまざまなテストを実行します。このステップは、探索的テストでは手動で実施することも、CI/CDパイプラインで繰り返し検証できるよう自動化することも可能です。結果は詳細に記録します。最後に、テストレポートでは結果を集約し、合否、パフォーマンス指標、検出された不具合をダッシュボードやログに表示します。このステップには評価も含まれ、問題のトリアージ、根本原因の分析、改善に向けた推奨事項の記録を行います。

テストによるAPIの信頼性向上

戦略的なAPIテストでは、APIが正しく機能し、実環境の状況や障害に対するレジリエンスを備えていることを検証することで、APIの信頼性を高めます。

たとえば、機能テストではエンドポイントが正しいレスポンスを返すことを検証し、負荷テストでは高負荷時のパフォーマンスを評価して、パフォーマンスのボトルネックや障害点を特定します。セキュリティテストでは、データ侵害や悪意のある活動につながる可能性がある、インジェクションや不適切なアクセス制御などの脆弱性を調査します。開発の初期段階からデプロイメントパイプライン全体にAPIテストを組み込むことで、コードが本番環境に到達する前に問題を特定して修正できます。これは、プロアクティブなテストが信頼性とセキュリティの向上につながることを示しています。

たとえば、病院では、心拍数モニター、輸液ポンプ、パルスオキシメーターなど、さまざまな医療機器と連携するコネクテッド患者モニタリングシステムを使用する場合があります。これらの機器はAPIを介して一元化された医療プラットフォームと通信し、患者のリアルタイムデータを臨床医や電子健康記録（EHR）システムに送信します。さまざまなAPIテストにより、通常時およびエッジケースの条件下でAPIが正しく機能することを検証し、データの完全性とバイタルサインの適時配信を確保できます。セキュリティテストは、APIがHIPAAなどの医療規制に準拠していることを確認するための検証と監査証跡の提供に役立ちます。一方、パフォーマンステストでは、複数の患者や機器からのリクエスト量にAPIが耐えられることを確認します。

API脆弱性テストによるセキュリティの確保

APIは重要なデータやビジネスロジックを公開することが多いため、攻撃者の標的になりやすい傾向があります。そのため、APIのセキュリティ上の弱点、設定ミス、露出箇所を特定するAPI脆弱性テストが不可欠です。

脆弱性を検出するAPIテストの重要性

APIセキュリティテストをシフトレフトし、開発プロセスの早期から継続的に組み込むことで、脆弱性が本番環境に到達する前に検出して修正するか、代替セキュリティコントロールを導入できます。本番環境に到達した後では、修正コストがはるかに高くなります。

一般的なAPIの脆弱性には、次のものがあります。

オブジェクトレベルの認可の不備（BOLA）。これにより、保護されたデータへの不正なアクセスが可能になります。
過剰なデータ露出：APIが必要以上のデータを返す問題です。
レート制限の欠如：リクエストが制限されていないため、サービス拒否攻撃につながる可能性があります。
インジェクション攻撃：悪意のある入力によってロジックやクエリが操作される攻撃です。
不適切な認証：APIがIDを正確かつ安全に検証できず、権限のないユーザーによる保護対象リソースへのアクセスを許してしまう場合。

APIの脆弱性は、データ侵害、サービスの中断、規制上の罰則、ブランドや顧客からの信頼の毀損など、組織に深刻な影響を及ぼす可能性があります。

API脆弱性テストの課題と解決策

開発サイクルの速さ、現代の脅威の特性、組織のデジタル環境に組み込まれたAPIに関する可視性とドキュメントの不足により、APIの脆弱性を特定して緩和することは困難です。

DevOpsやアジャイル環境では、APIのリリースと更新が迅速に行われます。セキュリティテストは後手に回ることが多く、その不備が本番環境まで残る場合があります。基本的なAPI機能テストでは、インジェクションの脆弱性、データ漏えい、認証の不備などのセキュリティ上の欠陥を見落としがちです。また、セキュリティに特化したAPIテストがCI/CDプロセスから除外されることもあります。さらに、攻撃者は手法を絶えず進化させ、自動化ツールやAIを使用して、従来の防御策では対応できない速さでAPIの脆弱性を発見し、悪用しています。多くの組織では、APIの最新インベントリを維持することにも苦慮しています。特に、標準的なガバナンスの対象外となるシャドーAPIや文書化されていないAPIは、攻撃者に悪用される死角となります。

APIテストに共通する課題の克服

こうした課題を克服するため、組織では、継続的かつリアルタイムでインテリジェントな保護と検証を実現する自動化や高度なAPIテストツールの導入が進んでいます。APIセキュリティテストをCI/CDパイプラインに統合することで、開発者はビルドおよびデプロイの段階でAPIの脆弱性を自動的にテストでき、問題が本番環境に到達するのを防ぎ、修復コストを削減できます。AIで強化された、振る舞いベースの脅威検知ソリューションやツールでは、機械学習を活用して、通常とは異なるデータアクセスや振る舞いの異常など、不正利用や悪用を示す可能性のあるAPI利用パターンの異常を検知できます。F5 Distributed Cloud API Securityなどのソリューションは、アプリケーションにマッピングされたすべてのAPIエンドポイントを特定し、脆弱性を継続的にテストするとともに、異常なアクティビティやシャドーAPIを監視し、不審なAPIリクエストやエンドポイントをブロックすることで、APIの可視性を向上させます。APIの脅威が進化するにつれて、それらに対抗するためのツールや戦略も進化させる必要があります

APIテスト手法のベストプラクティス

効果的なAPIテストを実施するには、以下のベストプラクティスに従うことが重要です。

可能な限りAPIテストを自動化する。 大規模かつ分散したアプリケーションとAPIのポートフォリオに対して、継続的なテストと一貫したカバレッジを実現できるツールやソリューションを使用します。自動化により、コストと時間のかかる手動テストが不要になり、IT、セキュリティ、開発の各チームの負担を軽減できます。さらに、脆弱性を早期に特定して対処できるよう、製品開発ライフサイクルの早い段階にテストを組み込みます。
APIライフサイクル全体を通じてテストを実施する。更新や変更によって既存の機能が損なわれたり、脆弱性が生じたりしないようにするには、開発からデプロイ、本番運用に至る各段階に応じて、適切なAPIテストを実施する必要があります。
階層型のテスト戦略を採用する。 段階的にテストを実施し、APIのさまざまな側面を検証します。たとえば、単体テストでは個々のAPI要素やエンドポイントが単独で正しく動作することを確認し、統合テストではAPIとその他の統合コンポーネントに互換性があることを確認します。エンドツーエンドテストでは、複数のAPIワークフローがアプリケーションスタック全体で想定どおりに動作することを検証します。
パフォーマンスと信頼性を重視する。実環境を想定した条件下で負荷テストとストレステストを実施し、APIとシステムのスケーラビリティを評価します。
本番環境で監視する。予期しないAPIの動作、異常、不正利用を検知するため、ランタイム監視を実装します。
定期的に監査し、継続的に監視する。APIの実装と使用パターンを体系的に監査して、古くなったエンドポイントや非推奨のエンドポイントを特定し、APIが社内標準および規制要件に引き続き準拠していることを確認します。APIを継続的に監視することで、本番環境におけるAPIの使用状況や悪用の実態をリアルタイムで把握できます。
セキュリティ制御を効果的に実装する。開発およびテストのプロセスにセキュリティ制御を組み込み、その有効性を継続的に検証することで、APIの脆弱性を最小限に抑えます。

F5がAPIテストプロセスを支援する方法

F5は、複雑な分散環境全体で企業がAPIをテスト、保護、管理できるよう支援するうえで、主導的な役割を果たしています。F5は、開発からランタイムまで、APIの信頼性、セキュリティ、可観測性、ガバナンスの確保を支援する一連のツールとサービスを提供しています。F5のアプローチは、効率性、自動化、セキュリティの緊密な統合を重視しており、高パフォーマンス、マルチクラウド、エッジネイティブの各アーキテクチャをサポートしながら、組織がAPIをプロアクティブにテストして保護できるようにします。

F5のAPIテストおよびセキュリティソリューションには、F5 Distributed Cloud API Securityがあります。包括的な検出、テスト、継続的な監視、適用機能を組み合わせることで、組織によるOWASP API Top 10攻撃の検出とブロックを支援します。また、放置されたAPI、管理対象外のAPI、シャドーAPIを含むすべてのAPIを検出してマッピングし、アプリケーションエコシステムの全体像を可視化します。さらに、設計、ビルド、テストから本番環境の全期間にわたってAPIを保護する包括的なアプローチにより、CI/CDプロセスと統合します。

F5 Web Application and API Protectionは、複雑なハイブリッドおよびマルチクラウドのファブリック環境全体でAPIを保護し、複雑さを軽減しながら運用効率を向上させます。アプリとAPIを支える重要なビジネスロジックを継続的に防御することで、リスクを軽減し、デジタルレジリエンスを向上させます。また、APIエンドポイントを動的に検出して保護することで、すべてのAPIを可視化します。

さらにF5は、APIゲートウェイの設定とポリシーのデプロイを自動化するため、Terraform、Ansible、GitOpsパイプラインなどのツールとの統合をサポートします。