SBOMと脆弱性診断

SBOM（ソフトウェア部品表）とは

SBOM（Software Bill of Materials） とは、ソフトウェアを構成するすべてのコンポーネント・ライブラリ・依存関係を一覧化した「部品表」です。

製造業における部品表（BOM）と同様に、SBOMはソフトウェアの「原材料」を明確にします。

アプリケーション
├── フレームワーク (例: ASP.NET Core 9.0)
├── ライブラリA v1.2.3
│   └── transitiveな依存A1 v0.5.0
├── ライブラリB v2.0.1
│   ├── transitiveな依存B1 v1.0.0
│   └── transitiveな依存B2 v3.1.2
└── ...（数十〜数百のコンポーネント）

主要なSBOMフォーマット

フォーマット	開発元	特徴
CycloneDX	OWASP	セキュリティ特化、軽量
SPDX	Linux Foundation	ライセンス管理にも強い
SWID	ISO/IEC 19770-2	主に企業資産管理向け

現在のセキュリティ文脈では CycloneDX と SPDX が主流です。

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SBOMとセキュリティの関係

なぜSBOMが重要か

2021年5月、米国バイデン大統領は「国家サイバーセキュリティ改善に関する大統領令（EO 14028）」を発令し、政府機関への納入ソフトウェアにはSBOMの提供を義務付けました。これをきっかけに、世界的にSBOMへの注目が高まっています。

Log4Shell（CVE-2021-44228）の教訓

2021年末に発覚したLog4Shellは、SBOMの重要性を示す典型例です。

• 影響範囲: Java製アプリケーションのほぼすべて
• 問題: log4j は直接依存ではなく推移的依存として組み込まれることが多く、把握が困難
• SBOMがあると: 影響を受けるアプリケーションを数分で特定可能
• SBOMがないと: 全サービスを手動で調査する必要があり、数週間かかるケースも

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SCA（ソフトウェアコンポジション解析）

SCA（Software Composition Analysis）は、SBOM生成および依存関係の脆弱性を自動検出する技術です。

主要な脆弱性データベース

データベース	URL	特徴
NVD	nvd.nist.gov	米国政府管理、CVE番号付き
OSV	osv.dev	オープンソース脆弱性に特化
GitHub Advisories	github.com/advisories	GitHub管理、SCAと統合しやすい
JVNDB	jvndb.jvn.jp	日本のIPA管理

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.NET の脆弱性診断

dotnet list package --vulnerable

.NET CLIに組み込まれた脆弱性チェック機能です。

# 直接依存の脆弱性チェック
dotnet list package --vulnerable

# 推移的依存も含めてチェック（推奨）
dotnet list package --vulnerable --include-transitive

# 出力例
#   Project `MyApp` has the following vulnerable packages
#      [net9.0]:
#      Top-level Package  Requested  Resolved  Severity  Advisory URL
#      > Newtonsoft.Json  13.0.1     13.0.1    High      https://github.com/...

SBOM生成 with CycloneDX

# CycloneDX .NET ツールのインストール
dotnet tool install --global CycloneDX

# SBOM生成（CycloneDX JSON形式）
dotnet CycloneDX MyProject.csproj -o ./sbom -j

# SBOM生成（SPDX形式）
dotnet CycloneDX MyProject.csproj -o ./sbom --SpdxVersion 2.3

生成される bom.json の例（抜粋）:

{
  "bomFormat": "CycloneDX",
  "specVersion": "1.6",
  "version": 1,
  "metadata": {
    "timestamp": "2026-03-23T10:00:00Z",
    "component": {
      "type": "application",
      "name": "MyApp",
      "version": "1.0.0"
    }
  },
  "components": [
    {
      "type": "library",
      "name": "Newtonsoft.Json",
      "version": "13.0.3",
      "purl": "pkg:nuget/Newtonsoft.Json@13.0.3",
      "licenses": [{ "license": { "id": "MIT" } }]
    }
  ]
}

GitHub Dependabot との連携

.github/dependabot.yml でNuGetパッケージの自動更新を設定できます。

version: 2
updates:
  - package-ecosystem: "nuget"
    directory: "/"
    schedule:
      interval: "weekly"
    open-pull-requests-limit: 10
    labels:
      - "dependencies"
      - "security"

CI/CDへの統合（GitHub Actions）

name: Security Scan - .NET

on:
  push:
    branches: [main]
  pull_request:
  schedule:
    - cron: '0 0 * * 1'  # 毎週月曜日

jobs:
  vulnerability-scan:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4

      - name: Setup .NET
        uses: actions/setup-dotnet@v4
        with:
          dotnet-version: '9.x'

      - name: Restore dependencies
        run: dotnet restore

      - name: Check for vulnerable packages
        run: dotnet list package --vulnerable --include-transitive

      - name: Install CycloneDX
        run: dotnet tool install --global CycloneDX

      - name: Generate SBOM
        run: dotnet CycloneDX ./MyProject.csproj -o ./sbom -j

      - name: Upload SBOM artifact
        uses: actions/upload-artifact@v4
        with:
          name: sbom
          path: ./sbom/bom.json

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Docker / コンテナの脆弱性診断

コンテナイメージはOSパッケージ・言語パッケージの両方を含むため、SBOMと脆弱性診断が特に重要です。

Trivy によるスキャン

Trivy はAqua Security社製のオールインワンセキュリティスキャナーです。

# イメージのスキャン
trivy image myapp:latest

# CRITICAL・HIGHのみ表示
trivy image --severity CRITICAL,HIGH myapp:latest

# SBOM生成（CycloneDX形式）
trivy image --format cyclonedx --output sbom.json myapp:latest

# SBOM生成（SPDX形式）
trivy image --format spdx-json --output sbom.spdx.json myapp:latest

# ファイルシステムスキャン（ソースコードディレクトリ）
trivy fs --security-checks vuln,secret ./

# 設定ファイルスキャン（Dockerfile, Kubernetes YAML等）
trivy config ./

出力例:

myapp:latest (ubuntu 22.04)
=========================
Total: 5 (CRITICAL: 1, HIGH: 4)

┌───────────────┬──────────────────┬──────────┬────────────────────┬───────────────────┐
│    Library    │  Vulnerability   │ Severity │  Installed Version │   Fixed Version   │
├───────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼───────────────────┤
│ openssl       │ CVE-2024-XXXX    │ CRITICAL │ 3.0.2-0ubuntu1.13  │ 3.0.2-0ubuntu1.14 │
│ libssl3       │ CVE-2024-XXXX    │ HIGH     │ 3.0.2-0ubuntu1.13  │ 3.0.2-0ubuntu1.14 │
└───────────────┴──────────────────┴──────────┴────────────────────┴───────────────────┘

Grype によるスキャン

Grype はAnchore社製のコンテナ・SBOMスキャナーです。

# イメージスキャン
grype myapp:latest

# SBOMファイルのスキャン（Trivyなどで生成したSBOMを再スキャン）
grype sbom:./sbom.json

# SBOM生成には Syft を使用
syft myapp:latest -o cyclonedx-json > sbom.json
syft myapp:latest -o spdx-json > sbom.spdx.json

Dockerfileのベストプラクティス

脆弱性を最小化するDockerfileの書き方：

# NG: 大きなベースイメージ（脆弱性の表面積が大きい）
FROM ubuntu:22.04

# OK: ディストロレスイメージ（OSパッケージなし、最小限）
FROM gcr.io/distroless/dotnet-runtime:9

# OK: Alpine（軽量、脆弱性が少ない）
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:9.0-alpine

# マルチステージビルドで本番イメージを最小化
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:9.0 AS build
WORKDIR /src
COPY . .
RUN dotnet publish -c Release -o /app

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:9.0-alpine AS runtime
WORKDIR /app
# 非rootユーザーで実行（セキュリティ強化）
USER $APP_UID
COPY --from=build /app .
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyApp.dll"]

GitHub Actions でのコンテナスキャン

name: Container Security Scan

on:
  push:
    branches: [main]

jobs:
  container-scan:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4

      - name: Build Docker image
        run: docker build -t myapp:${{ github.sha }} .

      - name: Run Trivy vulnerability scanner
        uses: aquasecurity/trivy-action@master
        with:
          image-ref: 'myapp:${{ github.sha }}'
          format: 'sarif'
          output: 'trivy-results.sarif'
          severity: 'CRITICAL,HIGH'
          exit-code: '1'  # CRITICALまたはHIGHが見つかればビルド失敗

      - name: Upload Trivy scan results to GitHub Security tab
        uses: github/codeql-action/upload-sarif@v3
        if: always()
        with:
          sarif_file: 'trivy-results.sarif'

      - name: Generate SBOM
        uses: aquasecurity/trivy-action@master
        with:
          image-ref: 'myapp:${{ github.sha }}'
          format: 'cyclonedx'
          output: 'sbom.json'

      - name: Upload SBOM
        uses: actions/upload-artifact@v4
        with:
          name: container-sbom
          path: sbom.json

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Node.js の脆弱性診断

npm audit

npm に組み込まれた脆弱性チェックツールです。

# 脆弱性チェック
npm audit

# 自動修正（互換性のある範囲で更新）
npm audit fix

# 破壊的変更を含む修正（注意が必要）
npm audit fix --force

# JSON形式で出力（CI/CD連携向け）
npm audit --json

# 出力例
# found 3 vulnerabilities (1 moderate, 2 high)
# Run `npm audit fix` to fix them, or `npm audit` for details

注意

npm audit fix --force は意図しないメジャーバージョンアップを引き起こすことがあります。 変更内容を必ず確認してから実行してください。

SBOM生成

# CycloneDX Node.js ツールのインストール
npm install -g @cyclonedx/cyclonedx-npm

# SBOM生成
cyclonedx-npm --output-file sbom.json

# npm-sbom（Node.js v22以降で利用可能）
npm sbom --sbom-format cyclonedx
npm sbom --sbom-format spdx

Socket Security

Socket はnpmパッケージのサプライチェーン攻撃を検出する特化型ツールです。

# インストール
npm install -g @socketsecurity/cli

# スキャン
socket scan npm

GitHub Actions での Node.js スキャン

name: Security Scan - Node.js

on:
  push:
    branches: [main]
  pull_request:

jobs:
  audit:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4

      - name: Setup Node.js
        uses: actions/setup-node@v4
        with:
          node-version: '22'

      - name: Install dependencies
        run: npm ci

      - name: Run npm audit
        run: npm audit --audit-level=high
        # audit-level: low/moderate/high/critical

      - name: Generate SBOM
        run: |
          npm install -g @cyclonedx/cyclonedx-npm
          cyclonedx-npm --output-file sbom.json

      - name: Upload SBOM
        uses: actions/upload-artifact@v4
        with:
          name: nodejs-sbom
          path: sbom.json

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Python の脆弱性診断

pip-audit

Python Packaging Authority (PyPA) が管理する公式の脆弱性スキャナーです。

# インストール
pip install pip-audit

# カレントの仮想環境をスキャン
pip-audit

# requirements.txtを直接スキャン
pip-audit -r requirements.txt

# SBOM形式で出力（CycloneDX）
pip-audit -r requirements.txt -f cyclonedx -o sbom.json

# SBOM形式で出力（SPDX）
pip-audit -r requirements.txt -f spdx-json -o sbom.spdx.json

# 出力例
# Name          Version  ID             Fix Versions
# ------------- -------- -------------- ------------
# requests      2.27.1   GHSA-j8r2-6x86 2.28.0

Safety

# インストール
pip install safety

# 依存関係のスキャン（requirements.txt）
safety check -r requirements.txt

# インストール済みパッケージのスキャン
safety check

# JSON形式で出力
safety check --json

Bandit（静的解析）

Banditは Pythonコードの セキュリティバグ を検出する静的解析ツールです（SCAではなくSAST）。

# インストール
pip install bandit

# ディレクトリをスキャン
bandit -r ./src

# 重大度HIGH以上のみ表示
bandit -r ./src -l -ll

# JSONレポート
bandit -r ./src -f json -o bandit-report.json

Banditが検出する脆弱性の例:

# NG: SQLインジェクションのリスク
query = "SELECT * FROM users WHERE id = " + user_id
cursor.execute(query)  # B608: Possible SQL injection

# OK: パラメータ化クエリ
cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE id = ?", (user_id,))

# NG: 安全でないデシリアライゼーション
import pickle
data = pickle.loads(user_input)  # B301: Pickle and modules that wrap it

# NG: 弱いハッシュアルゴリズム
import hashlib
hashlib.md5(password)  # B303: Use of MD5 is insecure

GitHub Actions での Python スキャン

name: Security Scan - Python

on:
  push:
    branches: [main]
  pull_request:

jobs:
  sca:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4

      - name: Setup Python
        uses: actions/setup-python@v5
        with:
          python-version: '3.12'

      - name: Install dependencies
        run: |
          pip install -r requirements.txt
          pip install pip-audit bandit

      - name: Run pip-audit (SCA)
        run: pip-audit -r requirements.txt

      - name: Generate SBOM
        run: pip-audit -r requirements.txt -f cyclonedx -o sbom.json

      - name: Run Bandit (SAST)
        run: bandit -r ./src -f json -o bandit-report.json
        continue-on-error: true  # 結果をアーティファクトとして保存するため

      - name: Upload SBOM
        uses: actions/upload-artifact@v4
        with:
          name: python-sbom
          path: sbom.json

      - name: Upload Bandit report
        uses: actions/upload-artifact@v4
        with:
          name: bandit-report
          path: bandit-report.json

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ツール比較とまとめ

SBOMおよびSCAツール比較

ツール	対象	SBOM生成	脆弱性スキャン	フォーマット
Trivy	コンテナ/FS/.git	✅	✅	CycloneDX, SPDX
Syft	コンテナ/FS	✅	❌	CycloneDX, SPDX
Grype	コンテナ/SBOM	❌	✅	-
CycloneDX (.NET)	NuGet	✅	❌	CycloneDX, SPDX
pip-audit	Python	✅	✅	CycloneDX, SPDX
npm audit	npm	❌	✅	-
@cyclonedx/npm	npm	✅	❌	CycloneDX
OWASP Dependency-Check	多言語	✅	✅	CycloneDX, SPDX

OWASP Dependency-Check（多言語対応）

複数の言語・エコシステムに対応した汎用SCAツールです。

# Dockerで実行
docker run --rm \
  -v $(pwd):/src \
  -v $(pwd)/reports:/report \
  owasp/dependency-check \
  --project "MyProject" \
  --scan /src \
  --format HTML \
  --out /report

# GitHub Actionsでの利用
- name: OWASP Dependency Check
  uses: dependency-check/Dependency-Check_Action@main
  with:
    project: 'MyProject'
    path: '.'
    format: 'SARIF'
    out: 'reports'
    args: >
      --failOnCVSS 7
      --enableRetired

CVSSスコアと対応優先度

CVSS（Common Vulnerability Scoring System）スコアに基づいた優先度付けの目安：

CVSSスコア	深刻度	対応目安
9.0 - 10.0	CRITICAL	即時対応（24時間以内）
7.0 - 8.9	HIGH	優先対応（1週間以内）
4.0 - 6.9	MEDIUM	計画的対応（次のスプリント）
0.1 - 3.9	LOW	余裕があるときに対応

CI/CDへの組み込み推奨

• プルリクエスト: npm audit --audit-level=high などでCRITICAL/HIGHをブロック
• 定期スキャン: 週次・月次でSBOMを生成し、新たに発覚した脆弱性を検出
• コンテナビルド: イメージビルド後に毎回 Trivy でスキャン

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参考リンク

• NTIA - The Minimum Elements For a Software Bill of Materials (SBOM)
• CISA SBOM
• CycloneDX 公式サイト
• SPDX 公式サイト
• Trivy ドキュメント
• OSV（Open Source Vulnerabilities）