¿Qué son las pruebas de caja negra? Todo lo que debes saber

Las pruebas de caja negra son una técnica fundamental para identificar vulnerabilidades, sin necesidad de conocer el código fuente o la estructura interna del sistema. Este enfoque permite evaluar la seguridad desde la perspectiva de un atacante externo, revelando puntos débiles que podrían ser explotados en un entorno real.

¿Qué son las pruebas de caja negra?

Las pruebas de caja negra, black box testing o pentesting black box, es un tipo de prueba de software donde se simula un ciberataque a los sistemas de una empresa. Para ello, los evaluadores o probadores (que son hackers éticos) intentan ingresar al sistema como lo haría un usuario final no autorizado, sin conocimiento de la arquitectura interna del código fuente del sistema.

El objetivo principal es identificar las vulnerabilidades informáticas que podrían ser explotadas para obtener acceso no autorizado, robar información o causar interrupciones en el servicio.

Algunas de sus características principales de estas pruebas son:

• Los evaluadores no forman parte del equipo de desarrollo de software.
• Los evaluadores definen casos de prueba basándose en las especificaciones del software.
• Los evaluadores no conocen el código fuente ni especificaciones del diseño y la arquitectura del software (tampoco necesitan conocer a profundidad un lenguaje de programación específico).
• Es una simulación realista y objetiva sobre un posibles ataque al sistema.

Diferencias entre los distintos tipos de pruebas de software

Existen tres tipos generales de pruebas de penetración, conocidas como black-box (caja negra), grey-box (caja gris) y white-box (caja blanca). Todas ellas buscan adquirir conocimiento sobre el software y la arquitectura de la red para conocer las vulnerabilidades y así mejorar y reforzar la ciberseguridad. Cada método lo hace bajo condiciones distintas.

• Pruebas de caja negra: El hacker ético no tiene conocimiento previo ni interno del sistema. Sólo puede simular ataques completamente externos.
• Pruebas de caja blanca: Requieren que el evaluador tenga conocimiento detallado del funcionamiento interno de la aplicación o sistema, incluyendo acceso completo al código fuente y a toda la arquitectura.
• Pruebas de caja gris: Son un punto intermedio. Existe cierto conocimiento parcial sobre la arquitectura del sistema lo cuál permite un análisis tanto interno como externo.

Tipos de pruebas de caja negra

Las pruebas de caja negra pueden clasificarse en varias categorías según el enfoque y los objetivos de la evaluación. Entre las más comunes se encuentran las pruebas funcionales, las pruebas no funcionales y las pruebas de regresión. 

Cada una de estas categorías aborda diferentes aspectos del sistema y son cruciales para garantizar que el software funcione correctamente bajo diversas condiciones. 

Los tipos de prueba de caja negra son:

• Pruebas funcionales: Se centran en verificar que las funcionalidades del sistema o aplicación actúen según lo especificado en los requisitos. 
• Pruebas no funcionales: Estas pruebas evalúan atributos de calidad del software como el rendimiento, la usabilidad, la seguridad y la escalabilidad.
• Pruebas de regresión: Comprueban que los cambios recientes en el código no introduzcan nuevos errores ni afecten negativamente la funcionalidad del software existente.

Técnicas de pruebas de caja negra

No tener acceso a la arquitectura del código es una limitación importante a la hora de realizar pruebas de penetración. Por ello, existen diversas técnicas o estrategias de pruebas para realizar una prueba de caja negra de forma efectiva.

Las técnicas más usadas en las pruebas de caja negra son:

• Pruebas de configuración: Evalúan cómo está configurado el sistema para garantizar que se sigan las mejores prácticas de seguridad.
• Pruebas de autenticación: Miden la robustez y efectividad de los mecanismos de autenticación implementados en el sistema.
• Pruebas de validación de Datos: Se enfocan en asegurar que los datos de entrada al sistema sean válidos, coherentes y seguros.
• Pruebas de autorización: Verifican que los usuarios tengan acceso solo a los recursos y funcionalidades para los cuales están autorizados. 
• Pruebas de manejo de Sesiones: Evalúan cómo se gestionan las sesiones de usuario en el sistema.
• Pruebas de resiliencia: Analizan la capacidad del sistema para resistir y recuperarse de situaciones adversas.

7 herramientas utilizadas en las pruebas de caja negra

Los hackers éticos encargados de ejecutar el proceso de pruebas de caja negra, se valen de múltiples herramientas para llevar a cabo sus funciones. Algunas de ellas son:

1. Burp Suite: Es un conjunto de herramientas para pruebas de seguridad en aplicaciones web, ofreciendo desde reconocimiento de la arquitectura hasta explotación de vulnerabilidades.
2. Acunetix: Es un escáner de seguridad que automatiza la detección de vulnerabilidades críticas en aplicaciones web, incluyendo inyecciones SQL y problemas de configuración de seguridad.
3. Nessus: Es una herramienta popular para evaluaciones de vulnerabilidades en redes y sistemas, identificando y ayudando a mitigar vulnerabilidades sin conocer la estructura interna de los sistemas.
4. NMAP: Network Mapper es una herramienta de código abierto utilizada para descubrimiento de redes y auditorías de seguridad, capaz de realizar escaneos detallados de redes y sistemas.
5. Metasploit: Es una poderosa herramienta para pruebas de penetración y explotación de vulnerabilidades, permitiendo simular ataques reales y verificar la efectividad de las defensas de seguridad.
6. Nikto: Es un escáner de servidores web de código abierto, conocido por su capacidad para realizar análisis rápidos y exhaustivos de seguridad en servidores web.
7. TestSSL: Es una herramienta de código abierto para evaluar la seguridad de implementaciones SSL/TLS en servidores web, identificando configuraciones incorrectas y vulnerabilidades en comunicaciones cifradas.

Cómo implementar las pruebas de caja negra paso a paso

A continuación, te dejamos un paso a paso sobre cómo implementar las pruebas de caja negra:

1. Planificación de las pruebas: Define el alcance y objetivos de las pruebas de caja negra, especificando los sistemas a probar y las metas, como identificar vulnerabilidades críticas y evaluar la resistencia del sistema.
2. Recolección de información: Recopila información del sistema objetivo mediante reconocimiento pasivo (datos públicos) y activo (escaneos de red para mapear la arquitectura y servicios).
3. Identificación de vulnerabilidades: Utiliza herramientas automáticas y evaluaciones manuales para detectar debilidades en el sistema, revisando configuraciones y realizando pruebas de penetración.
4. Diseño de casos de prueba: Identifica escenarios críticos y define las condiciones de entrada específica para cada uno, enfocándose en áreas con mayor impacto de seguridad.
5. Ejecución de casos de prueba: Ejecuta sistemáticamente los casos de prueba, recopilando información relevante como registros y capturas de pantalla.
6. Reporte de análisis final: Documenta los resultados esperados y ofrece recomendaciones accionables para mitigar vulnerabilidades, incluyendo parches, actualizaciones y mejoras en la seguridad.

Ventajas y desventajas de las pruebas de caja negra

Las pruebas de penetración o pentesting traen diversas ventajas y algunas desventajas a la hora de ser aplicadas. Aquí te dejamos un resumen de los aspectos más importantes. 

Las ventajas más relevantes de las black box penetration test son:

• Permiten evaluar la capacidad de respuesta ante riesgos reales al simular ataques sin conocimiento previo del sistema.
• Son una evaluación imparcial y objetiva del sistema. Los evaluadores no están influenciados por conocimientos previos que podrían sesgar los resultados.
• Son útiles para identificar y mitigar amenazas externas. Ayudan a determinar cómo un atacante podría explotar vulnerabilidades desde el exterior.
• Permiten la detección temprana de errores de la interfaz que afectan la experiencia del usuario y los expone a riesgos de seguridad.

A pesar de ser muy valiosas para la ciberseguridad de una organización, estas pruebas tienen algunas desventajas que te comentamos a continuación:

• Son limitadas en alcance por la falta de acceso o permisos necesarios para evaluar completamente el sistema.
• Algunas vulnerabilidades en la ciberseguridad pueden no ser detectadas.
• Tienen dificultad para identificar la causa raíz del problema, ya que no tienen acceso al código fuente.
• Los casos de prueba dependen de los requerimientos específicos y estos pueden no cubrir todas las posibles vulnerabilidades.

Hemos visto hasta ahora lo valioso que puede ser implementar estas pruebas de caja negra en tu empresa u organización. Por eso, en Delta Protect te ofrecemos el servicio de pruebas de penetración, agenda una reunión con nuestros expertos y enterate cómo podemos ayudar a tu empresa.