Cada día los investigadores detectan nuevas brechas en el software. Van desde errores sencillos en el código hasta fallos complejos de arquitectura que los atacantes pueden aprovechar para vulnerar sistemas. ¿Cómo evitar una mini-catástrofe digital (o algo mayor)? La respuesta es simple: mantenerse alerta y compartir información valiosa con todo el mundo para reducir el número de víctimas y lograr que el bien prevalezca sobre el mal digital. Para ello existen los sistemas de registro de vulnerabilidades. Hablemos de los más importantes y conocidos.
¿Qué vulnerabilidades existen?
El mundo de la seguridad informática está lleno de amenazas diversas. Algunas existen desde hace décadas: por ejemplo, los primeros casos de desbordamiento de búfer se registraron ya en 1988 durante el ataque del gusano Morris. Otras aparecieron relativamente recientemente, como vulnerabilidades en protocolos de criptografía cuántica.
Entre las vulnerabilidades más peligrosas destacan:
- desbordamiento de búfer: cuando un programa escribe datos fuera de la memoria asignada
- inyecciones SQL: permiten a un atacante insertar comandos maliciosos en bases de datos
- vulnerabilidades de día cero: que los desarrolladores aún no conocen, pero que los atacantes ya saben explotar
- cross-site scripting (XSS): inserción de código malicioso en páginas web
- fallos en protocolos criptográficos: errores en la implementación del cifrado
Las vulnerabilidades en infraestructuras críticas representan un peligro especial. En 2021 una brecha en el sistema de Colonial Pipeline provocó la parada del mayor oleoducto de Estados Unidos. Y la vulnerabilidad Log4Shell en la popular biblioteca de registro afectó a millones de servidores en todo el mundo, causando alarma entre los administradores de sistemas.
Base de datos CVE: historia y significado
Vulnerabilidades y Exposiciones Comunes (CVE) se creó en 1999 por iniciativa de MITRE Corporation. Los autores de la base buscaban ordenar la información sobre vulnerabilidades y ofrecer un estándar único para su descripción.
Antes de la aparición de CVE los especialistas afrontaban un problema serio: la misma vulnerabilidad podía recibir distintos nombres en diferentes organizaciones. Eso dificultaba el intercambio de información y la coordinación para mitigar las amenazas. MITRE Corporation resolvió esa dificultad creando un sistema universal de identificación.
Cada registro en CVE contiene:
- un identificador único (en el formato CVE-AAAA-XXXX, donde AAAA es el año del hallazgo y XXXX es un número secuencial)
- una descripción de la vulnerabilidad
- enlaces a fuentes adicionales
- información sobre las versiones de software afectadas
- la fecha de descubrimiento
Dato interesante: la primera vulnerabilidad en la base CVE recibió el número CVE-1999-0001. Afectaba al programa rpc.cmsd en Solaris y permitía a usuarios remotos ejecutar código arbitrario. Desde entonces la base ha crecido hasta cientos de miles de registros, y cada año se añaden más de 15 000 nuevas vulnerabilidades.
Cómo funciona el sistema CVE
El proceso para añadir una nueva vulnerabilidad incluye varias etapas:
- Descubrimiento por parte de un investigador: un especialista encuentra una brecha de seguridad y la documenta
- Presentación de la solicitud a CVE a través de una CNA: el investigador contacta con uno de los organismos autorizados con la descripción de la vulnerabilidad
- Verificación de la información y asignación del identificador: la CNA analiza la solicitud, comprueba la unicidad de la vulnerabilidad y emite el ID CVE
- Publicación en la base de datos: tras la verificación la información se hace pública
CNA (Autoridad de numeración de CVE) son organizaciones autorizadas a asignar identificadores CVE. Entre ellas figuran gigantes tecnológicos como Microsoft, Apple y Google, además de institutos de investigación y organismos gubernamentales. En 2024 hay más de 200 CNA en todo el mundo.
Es importante destacar el papel de la divulgación coordinada: los investigadores suelen dar a los fabricantes tiempo para corregir la vulnerabilidad antes del anuncio público. Ese periodo puede durar desde unas semanas hasta varios meses.
Sistema de evaluación CVSS
El Sistema Común de Puntuación de Vulnerabilidades (CVSS) apareció en 2005 como respuesta a la necesidad de evaluar de forma estandarizada la gravedad de las vulnerabilidades. CVSS determina el nivel de peligro en una escala de 0 a 10, donde 10 representa la amenaza máxima.
El sistema utiliza tres grupos de métricas:
Métricas base:
- vector de ataque (en red, local, físico)
- complejidad del ataque (alta, media, baja)
- privilegios requeridos
- necesidad de interacción del usuario
- alcance del impacto
Métricas temporales:
- madurez del exploit
- disponibilidad de parches
- confianza en la evaluación
Métricas contextuales:
- requisitos de confidencialidad
- requisitos de integridad
- requisitos de disponibilidad
- daño potencial para la organización
Por ejemplo, la notoria vulnerabilidad Heartbleed recibió una puntuación de 7.5 en la escala CVSS. Eso reflejaba la facilidad de explotación, la ausencia de necesidad de autenticación y las graves consecuencias para la confidencialidad de los datos.
Base de datos nacional de vulnerabilidades (NVD)
NVD, creada por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST), está estrechamente integrada con el sistema CVE, pero ofrece un análisis más profundo de cada vulnerabilidad. Si CVE puede compararse con el pasaporte de la vulnerabilidad, NVD es el expediente completo con un análisis detallado.
La base se sincroniza automáticamente con CVE y complementa cada registro con:
- análisis técnico detallado
- métricas CVSS
- datos sobre parches disponibles
- enlaces a soluciones
Una ventaja clave es la integración de NVD con CPE (Enumeración común de plataformas), un método estandarizado para nombrar sistemas, software y paquetes de TI. Esto permite identificar con precisión qué productos están afectados por una vulnerabilidad concreta.
NIST también ofrece una API para el acceso automatizado a la base, lo que permite a las organizaciones integrar los datos sobre vulnerabilidades en sus sistemas de seguridad.
Aplicación práctica de las bases de vulnerabilidades
Las bases de datos centralizadas se han convertido en una herramienta indispensable para los especialistas en seguridad. Un administrador de sistemas de una pequeña empresa, al recibir una alerta sobre una nueva vulnerabilidad, puede comprobar rápidamente si afecta al hardware y software que utiliza. Los fabricantes de antivirus emplean estos datos para actualizar sus firmas. Los auditores de seguridad se apoyan en las bases a la hora de evaluar la protección de los sistemas.
Las grandes organizaciones suelen crear sistemas de monitoreo automatizados que:
- detectan la aparición de nuevas vulnerabilidades
- las correlacionan con la base de inventario de la organización
- evalúan los riesgos potenciales
- generan una lista priorizada de tareas para el equipo de seguridad
Cómo se buscan nuevas vulnerabilidades
El proceso de descubrimiento de vulnerabilidades se asemeja a una investigación detectivesca. Los investigadores usan todo un arsenal de herramientas y métodos.
El análisis estático de código permite hallar problemas potenciales sin ejecutar el programa. Herramientas especializadas revisan el código en busca de patrones típicos de vulnerabilidades: manejo incorrecto de entradas, uso inseguro de funciones, problemas de gestión de memoria.
Las pruebas de fuzzing generan automáticamente millones de variantes de entradas, intentando provocar fallos en el programa. Este método es especialmente eficaz para encontrar vulnerabilidades en analizadores de archivos y protocolos de red. Por ejemplo, el fuzzing ayudó a descubrir la vulnerabilidad crítica Heartbleed en OpenSSL.
La ingeniería inversa se aplica para analizar software cerrado. Los investigadores estudian el código máquina, reconstruyen los algoritmos de funcionamiento y buscan posibles brechas de seguridad.
El futuro de los sistemas de clasificación
Las tecnologías de aprendizaje automático ya están cambiando el enfoque frente a las vulnerabilidades. Las redes neuronales aprenden a:
- analizar código fuente en busca de vulnerabilidades
- predecir la aparición de nuevos tipos de amenazas
- clasificar vulnerabilidades automáticamente
- evaluar su impacto potencial en la seguridad
El uso de modelos de lenguaje a gran escala para analizar informes de vulnerabilidades y extraer automáticamente información estructurada resulta especialmente prometedor. Eso puede acelerar de forma notable el procesamiento de nuevas amenazas.
Siguen existiendo retos de coordinación entre distintas bases de datos y en la estandarización de descripciones. La industria avanza hacia la creación de formatos unificados para el intercambio de información sobre amenazas, lo que debería facilitar la automatización de los procesos de seguridad.
El desarrollo de computadoras cuánticas también plantea nuevos retos para los sistemas de clasificación: surgen tipos de vulnerabilidades completamente nuevos relacionados con la criptografía cuántica y los algoritmos de cifrado poscuánticos.
