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Serverless security: emerging threats and mitigation in functions and lambda

Por que segurança em serverless virou assunto sério de produção

Serverless deixou de быть “brincadeira de hackathon” faz tempo. Hoje, funções como AWS Lambda, Azure Functions e Google Cloud Functions processam pagamentos, dados de saúde, logística, IoT industrial — e tudo isso com janelas de execução que duram milissegundos.

E justamente aí começa o desafio: o modelo muda, mas muitas equipes ainda pensam em segurança como se estivessem lidando com VMs ou containers tradicionais.

De IaaS para Functions: o que muda no modelo de ameaça

Responsabilidade compartilhada, mas muito mal entendida

Em arquiteturas serverless, o provedor cuida do sistema operacional, do runtime e da maior parte da infraestrutura. Você continua responsável pelo código, pela lógica de negócio, pela criptografia de dados sensíveis, por permissões de acesso e por integrações externas.

Na prática, em segurança serverless AWS Lambda, grande parte dos incidentes recentes não foram falhas da Amazon, e sim:

– permissões IAM exageradas,
– funções expostas por API Gateway sem autenticação adequada,
– bibliotecas vulneráveis incluídas via npm/pip,
– segredos (tokens, chaves) hard-coded no código.

Isso vale igual para Azure Functions e outras plataformas.

Curiosamente, muitos times acreditam que “como não tem servidor, não tem surface de ataque”. O resultado é uma falsa sensação de segurança e, por consequência, configurações frouxas.

Ameaças emergentes específicas de Functions e Lambda

1. Exploração de eventos e triggers

Uma das diferenças mais marcantes do modelo serverless é a quantidade de fontes de eventos: filas (SQS, Service Bus), tópicos (SNS), storage (S3, Blob), APIs, cron, streams (Kinesis), webhooks de terceiros e por aí vai.

Isso cria ataques que simplesmente não existiam em monólitos convencionais:

1. Event injection:
Invasor envia payloads especialmente craftados via mensagens, objetos em storage ou registros de log para acionar comportamentos inesperados na função.

2. Event data poisoning:
Dados malformados ou manipulados em streams assíncronas que vão “contaminando” outras funções que consomem o mesmo fluxo.

3. Event replay:
Reenvio de eventos capturados anteriormente para repetir ações de negócio (por exemplo, emitir novamente um crédito, refazer uma ordem de compra ou reprocessar um cupom).

Um estudo da PureSec (hoje parte da Palo Alto Networks) já mostrava, ainda em 2019, que mais de 20% das aplicações serverless avaliadas permitiam algum tipo de injection via triggers pouco validados. Desde então, o volume de uso explodiu, mas o padrão de validação de entrada não evoluiu na mesma velocidade.

2. Permissões IAM amplas e movimentos laterais

Em serverless, cada função precisa de um papel (role) para acessar S3, bancos, filas, segredos etc. O “atalho” mais comum é:

> `lambda-role` com `*:*` em várias políticas “temporariamente”, que acaba ficando permanente.

Um caso real (anônimo) de uma fintech latino‑americana:

– Função Lambda que processava extratos bancários tinha permissão de leitura e escrita em todos os buckets S3 da conta.
– Um bug de lógica fez com que, sob certas condições, a função sobrescrevesse arquivos de reconciliação em outro bucket, quebrando por dias os relatórios contábeis.
– Não foi um ataque, mas a mesma configuração permitiria a um invasor usar a função comprometida como “ponte” para atingir dados sensíveis.

Mais grave ainda é quando o papel da função permite assumir outras roles via `sts:AssumeRole`. Em alguns pentests de ambientes serverless em produção, consultorias de segurança conseguiram, a partir de uma única função mal configurada, escalar privilégios e chegar à conta inteira.

3. Ataques de supply chain em dependências e layers

Segurança em arquiteturas serverless: ameaças emergentes e técnicas de mitigação em Functions/Lambda - иллюстрация

Functions tendem a ser pequenas, mas carregam muitas dependências. O desenvolvedor adiciona uma library para quase tudo — logging, parsing de PDF, integrações com APIs.

Em um ambiente real de e‑commerce:

– Uma função Lambda chamava uma biblioteca de terceiros para calcular taxas de envio.
– Essa biblioteca, hospedada em um repositório público, foi atualizada com dependências comprometidas por um maintainer descuidado.
– O código malicioso não tentava “invadir a AWS”, apenas exfiltrar alguns metadados de requisição para um servidor externo.
– O monitoramento de egress (saída) estava inexistente. O incidente só foi percebido meses depois, por correlação de tráfego inusitado.

Esse tipo de ataque de supply chain em serverless é particularmente perigoso porque a superfície de dependências é grande, e o baseline de comportamento da função é difícil de modelar (ela escala para 10, 100 ou 1000 instâncias em segundos).

4. Exfiltração silenciosa de dados e funções “curtas demais”

Funções serverless rodam pouco tempo, consomem memória limitada e geralmente não mantêm estado. Isso é ótimo para resiliência, mas também complica a detecção de comportamento malicioso:

– Logs podem ser mínimos ou incompletos.
– A função faz uma chamada externa e termina; não há “sessão longa” para correlacionar.
– O invasor pode fragmentar a exfiltração de dados em pequenas requisições ao longo de muitos invocations.

Ferramentas de segurança para AWS Lambda e Azure Functions vêm investindo justamente em análise de comportamento em tempo real, tentando identificar “funções que de repente começaram a falar com domínios que nunca usaram antes”, ou que passaram a acessar mais dados do que o normal para aquele tipo de trigger.

Casos práticos: quando serverless facilita… e complica

Case 1: API pública com Lambda e abuso de recursos

Uma startup de marketing criou uma API pública baseada em API Gateway + Lambda para gerar relatórios em PDF de campanhas. Parecia simples:

– API Gateway exposto na internet, sem autenticação forte para uma rota “free trial”.
– Função Lambda Python que consultava um banco, gerava PDF e salvava em um bucket S3.

Um pesquisador de segurança encontrou o endpoint, fez fuzzing de parâmetros e percebia que:

– O payload podia aumentar bastante o tamanho do relatório.
– Não havia rate limiting por IP ou token.
– O custo era: cada relatório consumia alguns segundos de CPU, com execução relativamente cara.

Ele reportou (responsible disclosure): com um pequeno script de carga era possível gerar milhares de PDFs, elevando a conta mensal de Lambda em aproximadamente 800% e causando throttling em outras funções legítimas.
Não havia vazamento de dados, mas era um claro caso de DoS econômico, algo que afeta diretamente o modelo pay‑per‑use.

Case 2: Webhook em Azure Functions e injeção de comandos

Uma empresa de logística usava Azure Functions para processar webhooks de um sistema de rastreio de caminhões. A função:

– Recebia JSON com coordenadas e eventos.
– Gravava em Cosmos DB.
– Em certas condições, disparava alertas para equipes internas.

O problema: a validação de payload era frouxa, e parte dos dados era passada quase diretamente para chamadas de sistema em scripts PowerShell (pipeline de integração legado). Em um teste interno, o time de segurança conseguiu:

– Enviar um JSON com conteúdo aparentemente inocente, mas com strings especialmente formatadas.
– Levar a função a acionar scripts com parâmetros injetados, abrindo espaço para execução de comandos indesejados em um ambiente conectado via VNet.

O incidente não ocorreu em produção graças ao teste de segurança, mas a arquitetura em si (serverless + scripts herdados) criava uma superfície de ataque particularmente traiçoeira.

Estatísticas, tendências e o que vem pela frente

Números que explicam a preocupação

Alguns dados aproximados de relatórios públicos de mercado e pesquisas independentes (2023–2024):

– Mais de 50% das organizações com faturamento acima de US$ 1 bi já usam funções serverless em algum fluxo crítico, mesmo que não chamem isso de “arquitetura serverless” oficialmente.
– Em pesquisas de incidentes na nuvem, entre 20% e 30% dos problemas reportados em ambientes serverless envolvem configurações de permissão excessiva ou autenticação ausente em endpoints de funções.
– Em testes de segurança ofensiva (red teams) em grandes empresas, a penetração via componentes serverless aparece em cerca de 10–15% dos cenários bem-sucedidos — número baixo hoje, mas subindo à medida que o uso aumenta.

Esses percentuais variam de fonte para fonte, mas a tendência é unânime: serverless está deixando de ser nicho e se tornando infraestrutura padrão em muitos setores.

Projeções: mais automação, mais integração, mais risco lateral

Segurança em arquiteturas serverless: ameaças emergentes e técnicas de mitigação em Functions/Lambda - иллюстрация

Para os próximos 3–5 anos, é razoável prever:

1. Crescimento expressivo de aplicações 100% event‑driven, onde não existe mais “aplicação principal”, apenas dezenas de funções orquestradas.
2. Adoção de AI e ML embarcados em funções (por exemplo, chamadas a modelos, pré‑processamento de dados), ampliando volume e criticidade.
3. Integração mais profunda com ferramentas de segurança em nuvem nativas, usando telemetria rica e políticas declarativas.

Isso significa que melhores práticas de segurança para functions serverless terão que ser aplicadas desde o design da solução, não como “camada extra” adicionada depois do MVP.

Aspectos econômicos: quando segurança se traduz diretamente em fatura

Custo de incidente vs. custo de mitigação

Em serverless, segurança não é só sobre vazamento de dados — é também sobre custo operacional:

– Um ataque de DoS econômico, como o da startup de marketing, pode aumentar a conta de cloud em dezenas ou centenas de milhares de dólares se o ataque passar despercebido por semanas.
– Funções com loops ineficientes, chamadas redundantes ou reprocessamentos em cascata podem amplificar esse custo em incidentes de carga maliciosa ou bugs.

Por outro lado, investir em controles de segurança bem desenhados traz economia:

1. Rate limiting e autenticação adequada em APIs serverless reduzem risco de abuso e estabilizam custos.
2. Policies IAM granulares evitam que funções façam “tudo de tudo”, reduzindo superfícies que podem ser exploradas e também travando bugs autodestrutivos.
3. Monitoramento em tempo real detecta anomalias de uso cedo, permitindo bloqueios antes que a fatura exploda.

ROI de segurança em ambientes serverless

Empresas que amadurecem sua estratégia de segurança em ambientes Functions/Lambda costumam reportar:

– Redução de 20–40% em incidentes de produção ligados a erros de configuração.
– Menor tempo médio de resolução (MTTR), porque logs e métricas são pensados desde o início.
– Capacidade de lançar novas features usando serverless com mais confiança, sabendo que “guarda‑corpos” estão bem definidos.

Em termos de ROI, cada incidente evitado (especialmente quando envolve dados sensíveis ou indisponibilidade de sistemas críticos) compensa com folga o investimento em ferramentas e treinamento.

Impacto na indústria: novas ferramentas, novas práticas, novos papéis

Ecossistema de ferramentas e serviços

O crescimento de serverless está moldando uma nova geração de soluções de segurança em nuvem. Hoje já vemos:

– Plataformas que fazem análise estática e dinâmica de funções, avaliando permissões, dependências e caminhos de dados sensíveis.
– Soluções dedicadas ao monitoramento e proteção de funções serverless em produção, focadas em perfil de comportamento, detecção de anomalias e resposta automática a incidentes.
– Integrações nativas com CI/CD, para que as funções sejam “checadas” antes mesmo de serem deployadas.

Em particular, ferramentas de segurança para AWS Lambda e Azure Functions têm incorporado políticas pré‑prontas, benchmarks de boas práticas e dashboards específicos para funções, em vez de tratar serverless como apenas “mais um tipo de compute”.

Mudança de cultura e de perfil de time

Para acompanhar essa evolução, a indústria está ajustando papéis:

– Devs precisam entender o básico de IAM, criptografia, boas práticas de API e threat modeling.
– Times de segurança precisam conhecer profundamente triggers, integrações de eventos, limites de execução e modos de falha de Functions/Lambda.
– Surgem perfis híbridos, tipo “Cloud Security Engineer focado em serverless”, que atuam desde o design da arquitetura até respostas a incidentes.

A questão de como proteger aplicações serverless contra ataques e vulnerabilidades deixa de ser responsabilidade exclusiva do time de segurança e passa a ser parte do próprio design de produto.

Técnicas de mitigação essenciais para Functions/Lambda

1. Princípio de menor privilégio… de verdade

A base de tudo:

1. Cada função deve ter apenas as permissões estritamente necessárias.
2. Use roles separadas por domínio de negócio (billing, analytics, operações), não uma role “genérica para todas as lambdas”.
3. Automatize checagens de políticas permissivas demais no pipeline (por exemplo, bloqueando `s3:*` em todos os recursos, exceto se explicitamente justificado).

Isso não evita todos os ataques, mas limita drasticamente o impacto de um comprometimento.

2. Validação rigorosa de eventos e entradas

Em uma arquitetura dirigida a eventos, todo evento é um potencial vetor de ataque. Considere:

1. Validação de schema (JSON Schema, por exemplo) para qualquer payload recebido por função.
2. Normalização de dados (limitar tamanhos máximos, tipos, formatos).
3. Sanitização antes de passar dados para logs, SQL, comandos de sistema ou chamadas a serviços internos.

Mesmo em fluxos assíncronos — talvez principalmente neles — é vital tratar cada evento como vindo de uma fonte potencialmente hostil.

3. Integração de segurança no ciclo de desenvolvimento

Melhores práticas de segurança para functions serverless são mais eficazes quando integradas desde a fase de codificação:

1. Scanning de dependências (SCA) em cada build, com bloqueio para libs vulneráveis conhecidas.
2. Análise estática para detectar segredos em código, endpoints expostos sem autenticação, funções que usam APIs de maneira insegura.
3. Testes de segurança automatizados específicos para flows serverless — por exemplo, simular event injection, replay, mensagens malformadas.

A ideia é tratar funções como “unidades de negócio” que precisam passar por checkpoints de segurança antes de entrar em produção.

4. Observabilidade focada em segurança

Sem visibilidade, é impossível responder rápido. Em serverless:

1. Ative logs estruturados (JSON com campos de contexto: usuário, tipo de evento, ID da requisição).
2. Coleta centralizada de logs + métricas (latência, taxa de erro, volume de eventos por tipo).
3. Alarmes baseados em comportamentos suspeitos, não só em “erros 500”.

Monitoramento e proteção de funções serverless em produção exigem que os times tenham painéis claros respondendo a perguntas como:

– “Quais funções estão falando com a internet externa?”
– “Que funções passaram a ser chamadas muito mais hoje do que ontem?”
– “Quem tocou em dados de alto valor nos últimos 15 minutos?”

5. Proteções de borda e segurança de API

Como muitas funções são expostas via API Gateway ou equivalentes:

1. Use autenticação robusta (OAuth2, JWT, mTLS conforme o caso).
2. Aplique WAF (Web Application Firewall) na borda, filtrando ataques comuns (SQLi, XSS, path traversal etc.).
3. Configure quotas, rate limits e, quando possível, modelos de cobrança que reduzam impacto de abuso.

Isso reduz tanto o risco de invasão quanto o de ataques de custo.

Checklist prático em 7 passos

Para fechar com algo utilizável no dia a dia, um roteiro direto para endurecer seu ambiente Functions/Lambda:

1. Mapear todas as funções em produção e seus triggers (quem chama o quê, de onde, com que dados).
2. Revisar roles IAM e permissões, aplicando princípio de menor privilégio e segmentação por domínio.
3. Implementar validação de payload e schemas em todos os pontos de entrada.
4. Integrar scanners de dependência e análise estática no pipeline de CI/CD.
5. Ativar logs estruturados e painéis de observabilidade focados em segurança.
6. Adotar WAF, autenticação forte e controle de taxa nas APIs expostas.
7. Fazer testes de intrusão específicos para cenários de event injection, replay e abuso econômico.

Conclusão: serverless pode ser mais seguro — se for pensado assim desde o início

Arquiteturas serverless não são “mais inseguras por definição”, mas são profundamente diferentes. A superfície de ataque muda de VMs e containers para eventos, permissões e dependências.

Quem entende essas mudanças e incorpora segurança no design das funções, no pipeline de entrega e na operação diária tende a colher dois frutos ao mesmo tempo: reduzir incidentes graves e, de quebra, controlar custos e acelerar a entrega de novas funcionalidades.

Em outras palavras: o caminho não é fugir de serverless por medo de risco, e sim usá‑lo com consciência, ferramentas adequadas e uma estratégia de segurança que acompanha — ou, idealmente, antecipa — a evolução da própria arquitetura.