تدقيق أمان Bandit: تحديد وتخفيف نقاط الضعف الأمنية في بايثون

في مشهد الأمن السيبراني المعقد اليوم، تعتبر التدابير الأمنية الاستباقية ذات أهمية قصوى. تعتبر بايثون، المعروفة بتعدد استخداماتها وسهولة استخدامها، خيارًا شائعًا لمختلف التطبيقات. ومع ذلك، مثل أي لغة برمجة أخرى، يمكن أن يكون كود بايثون عرضة للثغرات الأمنية. هذا هو المكان الذي يأتي فيه Bandit - وهي أداة قوية لتدقيق الأمان مصممة لتحديد العيوب الأمنية المحتملة في كود بايثون الخاص بك تلقائيًا.

ما هو Bandit؟

Bandit هو مدقق أمان مفتوح المصدر مصمم خصيصًا لبايثون. وهو يعمل عن طريق فحص كود بايثون بحثًا عن المشكلات الأمنية الشائعة، وذلك باستخدام مجموعة شاملة من المكونات الإضافية لتحديد الثغرات الأمنية المحتملة. فكر في الأمر كأداة تحليل ثابتة تساعدك على اكتشاف المشكلات الأمنية في وقت مبكر من دورة حياة التطوير، قبل أن يتم استغلالها في الإنتاج.

يعمل Bandit عن طريق تحليل كود بايثون وبناء شجرة بناء الجملة المجردة (AST). ثم يقوم بتطبيق سلسلة من الاختبارات، بناءً على أنماط الثغرات الأمنية المعروفة، على AST. عند العثور على مشكلة أمنية محتملة، يقوم Bandit بالإبلاغ عنها بمستوى خطورة ومستوى ثقة ووصف تفصيلي للمشكلة.

لماذا تستخدم Bandit؟

يوفر دمج Bandit في سير عمل التطوير الخاص بك العديد من المزايا الهامة:

• الكشف المبكر عن الثغرات الأمنية: يساعدك Bandit على تحديد الثغرات الأمنية في وقت مبكر من عملية التطوير، مما يقلل التكلفة والجهد المطلوبين لإصلاحها لاحقًا.
• تحسين جودة الكود: من خلال فرض ممارسات الترميز الآمنة، يساهم Bandit في الجودة الشاملة للكود وقابليته للصيانة.
• عمليات تدقيق الأمان الآلية: يعمل Bandit على أتمتة عملية تدقيق الأمان، مما يسهل التأكد من أن الكود الخاص بك يلتزم بأفضل الممارسات الأمنية.
• تغطية OWASP Top 10: يتضمن Bandit اختبارات تعالج العديد من الثغرات الأمنية المدرجة في OWASP Top 10، مما يساعدك على الحماية من المخاطر الأمنية الشائعة لتطبيقات الويب.
• قواعد قابلة للتخصيص: يمكنك تخصيص قواعد Bandit لتناسب متطلبات الأمان ومعايير الترميز الخاصة بك.
• التكامل مع خطوط أنابيب CI/CD: يمكن دمج Bandit بسهولة في خطوط أنابيب التكامل المستمر/التوزيع المستمر (CI/CD)، مما يضمن إجراء فحوصات الأمان تلقائيًا على كل تغيير في الكود.

البدء مع Bandit

إليك دليل تفصيلي للبدء مع Bandit:

1. التثبيت

يمكنك تثبيت Bandit باستخدام pip، مثبت حزم بايثون:

            pip install bandit
            

              
                Copy
              
            
          

2. تشغيل Bandit

لتشغيل Bandit على كود بايثون الخاص بك، استخدم الأمر التالي:

            bandit -r <directory>
            

              
                Copy
              
            
          

استبدل <directory> بالدليل الذي يحتوي على كود بايثون الخاص بك. يشير العلامة -r إلى Bandit لفحص جميع ملفات بايثون الموجودة في الدليل المحدد بشكل متكرر.

يمكنك أيضًا تحديد ملفات فردية:

            bandit <file1.py> <file2.py>
            

              
                Copy
              
            
          

3. تفسير النتائج

سيخرج Bandit تقريرًا يفصل أي ثغرات أمنية محتملة تم العثور عليها في الكود الخاص بك. يتم تعيين مستوى خطورة (على سبيل المثال، مرتفع، متوسط، منخفض) ومستوى ثقة (على سبيل المثال، مرتفع، متوسط، منخفض) لكل ثغرة أمنية. يتضمن التقرير أيضًا وصفًا تفصيليًا للثغرة الأمنية وسطر الكود الذي تم العثور عليها فيه.

مثال على إخراج Bandit:

            ./example.py:10:0:B603  [blacklist] Use of subprocess.Popen with shell=True is known to be vulnerable to shell injection
	Severity: High   Confidence: High
	Location: ./example.py:10
--------------------------------------------------

            

              
                Copy
              
            
          

يشير هذا الإخراج إلى أن Bandit عثر على ثغرة أمنية ذات خطورة عالية في الملف example.py في السطر 10. تتعلق الثغرة الأمنية باستخدام subprocess.Popen مع shell=True، والذي من المعروف أنه عرضة لهجمات حقن shell.

الثغرات الأمنية الشائعة التي يكتشفها Bandit

يمكن لـ Bandit اكتشاف مجموعة واسعة من الثغرات الأمنية الشائعة في كود بايثون. فيما يلي بعض الأمثلة:

• حقن Shell (B602, B603): يمكن أن يؤدي استخدام subprocess.Popen أو os.system مع إدخال غير موثوق به إلى هجمات حقن shell.
• حقن SQL (B608): يمكن أن يؤدي إنشاء استعلامات SQL باستخدام تسلسل السلاسل مع البيانات المقدمة من المستخدم إلى تعريض تطبيقك لهجمات حقن SQL.
• كلمات المرور المشفرة (B105): يعد تخزين كلمات المرور مباشرةً في الكود الخاص بك خطرًا أمنيًا كبيرًا.
• التشفير الضعيف (B303, B304, B322): يمكن أن يؤدي استخدام خوارزميات تشفير ضعيفة أو قديمة إلى تعريض سرية وسلامة بياناتك للخطر.
• إلغاء التسلسل غير الآمن (B301, B401): يمكن أن يؤدي إلغاء تسلسل البيانات من مصادر غير موثوق بها إلى تنفيذ تعليمات برمجية عشوائية.
• حقن كيان XML الخارجي (XXE) (B405): يمكن أن يؤدي تحليل مستندات XML من مصادر غير موثوق بها دون تعقيم مناسب إلى تعريض تطبيقك لهجمات حقن XXE.
• الثغرات الأمنية في سلسلة التنسيق (B323): يمكن أن يؤدي استخدام البيانات المقدمة من المستخدم في سلاسل التنسيق دون تعقيم مناسب إلى ثغرات أمنية في سلسلة التنسيق.
• استخدام eval() أو exec() (B301): تنفذ هذه الوظائف تعليمات برمجية عشوائية، واستخدامها مع إدخال غير موثوق به أمر خطير للغاية.
• استخدام ملف مؤقت غير آمن (B308): يمكن أن يسمح إنشاء ملفات مؤقتة في موقع يمكن التنبؤ به للمهاجمين بالكتابة فوق البيانات الحساسة أو قراءتها.
• معالجة الأخطاء المفقودة أو غير الصحيحة (B110): يمكن أن يؤدي عدم معالجة الاستثناءات بشكل صحيح إلى الكشف عن معلومات حساسة أو يؤدي إلى هجمات رفض الخدمة.

مثال: تحديد وإصلاح ثغرة أمنية لحقن Shell

دعنا نلقي نظرة على مثال بسيط لكيفية مساعدة Bandit في تحديد وإصلاح ثغرة أمنية لحقن shell.

ضع في اعتبارك كود بايثون التالي:

            import subprocess
import os

def execute_command(command):
    subprocess.Popen(command, shell=True)

if __name__ == "__main__":
    user_input = input("Enter a command to execute: ")
    execute_command(user_input)

            

              
                Copy
              
            
          

يأخذ هذا الكود إدخال المستخدم وينفذه كأمر shell باستخدام subprocess.Popen مع shell=True. هذا مثال كلاسيكي لثغرة أمنية لحقن shell.

سيؤدي تشغيل Bandit على هذا الكود إلى إنتاج الإخراج التالي:

            ./example.py:4:0:B603  [blacklist] Use of subprocess.Popen with shell=True is known to be vulnerable to shell injection
	Severity: High   Confidence: High
	Location: ./example.py:4
--------------------------------------------------

            

              
                Copy
              
            
          

يحدد Bandit بشكل صحيح استخدام subprocess.Popen مع shell=True كثغرة أمنية ذات خطورة عالية.

لإصلاح هذه الثغرة الأمنية، يجب عليك تجنب استخدام shell=True وبدلاً من ذلك تمرير الأمر ووسائطه كقائمة إلى subprocess.Popen. يجب عليك أيضًا تطهير إدخال المستخدم لمنع حقن الأوامر الضارة.

إليك نسخة مصححة من الكود:

            import subprocess
import shlex

def execute_command(command):
    # Sanitize the input using shlex.split to prevent shell injection
    command_list = shlex.split(command)
    subprocess.Popen(command_list)

if __name__ == "__main__":
    user_input = input("Enter a command to execute: ")
    execute_command(user_input)

            

              
                Copy
              
            
          

باستخدام shlex.split لتطهير إدخال المستخدم وتمرير الأمر كقائمة إلى subprocess.Popen، يمكنك التخفيف من خطر هجمات حقن shell.

لن يؤدي تشغيل Bandit على الكود المصحح إلى الإبلاغ عن ثغرة حقن shell بعد الآن.

تكوين Bandit

يمكن تكوين Bandit باستخدام ملف تكوين (bandit.yaml أو .bandit) لتخصيص سلوكه. يمكنك استخدام ملف التكوين من أجل:

• استبعاد الملفات أو الدلائل: حدد الملفات أو الدلائل التي يجب استبعادها من الفحص.
• تعطيل اختبارات معينة: تعطيل الاختبارات غير ذات الصلة بمشروعك.
• تعديل مستويات الخطورة: تغيير مستويات الخطورة لثغرات أمنية معينة.
• تحديد قواعد مخصصة: قم بإنشاء قواعدك المخصصة لاكتشاف المشكلات الأمنية الخاصة بالمشروع.

إليك مثال على ملف تكوين bandit.yaml:

            exclude:
  - 'tests/'
  - 'docs/'

skips:
  - 'B101'

confidence_level:
  MEDIUM:
    - 'B603'

severity_level:
  LOW:
    - 'B105'

            

              
                Copy
              
            
          

يستبعد ملف التكوين هذا الدلائل tests/ و docs/ من الفحص، ويتخطى الاختبار B101 (الذي يتحقق من استخدام عبارات التأكيد)، ويضبط مستوى الثقة في الاختبار B603 إلى متوسط، ويضبط مستوى خطورة الاختبار B105 إلى منخفض.

دمج Bandit في خط أنابيب CI/CD الخاص بك

يعد دمج Bandit في خط أنابيب CI/CD الخاص بك خطوة حاسمة في ضمان أمان كود بايثون الخاص بك. من خلال تشغيل Bandit تلقائيًا على كل تغيير في الكود، يمكنك اكتشاف الثغرات الأمنية في وقت مبكر ومنعها من الوصول إلى الإنتاج.

إليك مثال على كيفية دمج Bandit في خط أنابيب GitLab CI/CD:

            stages:
  - test

bandit:
  image: python:3.9
  stage: test
  before_script:
    - pip install bandit
  script:
    - bandit -r .
  artifacts:
    reports:
      bandit: bandit.report

            

              
                Copy
              
            
          

يحدد هذا التكوين وظيفة bandit التي تشغل Bandit في الدليل الحالي. تستخدم الوظيفة صورة Docker لبايثون 3.9 وتثبت Bandit باستخدام pip. يقوم الأمر bandit -r . بتشغيل Bandit بشكل متكرر على جميع ملفات بايثون في الدليل الحالي. يحدد قسم artifacts أنه يجب حفظ تقرير Bandit كأداة، والتي يمكن تنزيلها ومراجعتها.

يمكن إنشاء تكوينات مماثلة لمنصات CI/CD الأخرى، مثل Jenkins و CircleCI و GitHub Actions.

ما وراء Bandit: استراتيجيات أمنية شاملة

على الرغم من أن Bandit أداة قيمة لتحديد الثغرات الأمنية المحتملة، فمن المهم أن تتذكر أنها مجرد جزء واحد من استراتيجية أمنية شاملة. تشمل الممارسات الأمنية المهمة الأخرى ما يلي:

• ممارسات الترميز الآمن: اتبع إرشادات الترميز الآمن وأفضل الممارسات لتقليل خطر إدخال ثغرات أمنية في الكود الخاص بك.
• عمليات تدقيق الأمان المنتظمة: قم بإجراء عمليات تدقيق أمان منتظمة لتحديد ومعالجة نقاط الضعف الأمنية المحتملة في تطبيقك.
• اختبار الاختراق: قم بإجراء اختبار الاختراق لمحاكاة الهجمات الواقعية وتحديد الثغرات الأمنية التي قد لا يتم اكتشافها بواسطة أدوات التحليل الثابت مثل Bandit.
• إدارة الثغرات الأمنية: قم بتنفيذ برنامج إدارة الثغرات الأمنية لتتبع ومعالجة الثغرات الأمنية في البرنامج والبنية التحتية الخاصة بك.
• إدارة التبعيات: حافظ على تحديث تبعياتك لتصحيح الثغرات الأمنية المعروفة في مكتبات الجهات الخارجية. يمكن أن تساعد أدوات مثل pip-audit و safety في ذلك.
• التحقق من صحة الإدخال وتطهيره: تحقق دائمًا من صحة إدخال المستخدم وقم بتطهيره لمنع هجمات الحقن وغيرها من الثغرات الأمنية المتعلقة بالإدخال.
• المصادقة والتفويض: قم بتنفيذ آليات مصادقة وتفويض قوية لحماية البيانات والموارد الحساسة.
• التدريب على التوعية الأمنية: قدم تدريبًا على التوعية الأمنية للمطورين والموظفين الآخرين لتثقيفهم حول التهديدات الأمنية الشائعة وأفضل الممارسات.

الخلاصة

Bandit هي أداة قيمة لتحديد وتخفيف الثغرات الأمنية في كود بايثون. من خلال دمج Bandit في سير عمل التطوير الخاص بك، يمكنك تحسين أمان تطبيقاتك والحماية من التهديدات الأمنية الشائعة. ومع ذلك، من المهم أن تتذكر أن Bandit هي مجرد جزء واحد من استراتيجية أمنية شاملة. من خلال اتباع ممارسات الترميز الآمنة وإجراء عمليات تدقيق أمان منتظمة وتنفيذ تدابير أمنية أخرى، يمكنك إنشاء بيئة برامج أكثر أمانًا ومرونة.

الموارد

• وثائق Bandit
• OWASP (مشروع أمان تطبيقات الويب المفتوح)
• Bandit على PyPI