JavaScript'i pakettide haldamine: NPM'i parimad praktikad ja sõltuvuste turvalisus

Pidevalt arenevas JavaScripti arendusmaailmas on tõhus ja turvaline pakettide haldamine esmatähtis. NPM (Node Package Manager) on Node.js-i vaikimisi paketihaldur ja maailma suurim tarkvararegister. See juhend pakub põhjaliku ülevaate NPM'i parimatest praktikatest ja sõltuvuste turvameetmetest, mis on olulised igal tasemel JavaScripti arendajatele kogu maailmas.

NPM'i ja pakettide haldamise mõistmine

NPM lihtsustab projekti sõltuvuste paigaldamise, haldamise ja uuendamise protsessi. See võimaldab arendajatel taaskasutada teiste kirjutatud koodi, säästes aega ja vaeva. Vale kasutus võib aga põhjustada sõltuvuste konflikte, turvanõrkusi ja jõudlusprobleeme.

Mis on NPM?

NPM koosneb kolmest eraldiseisvast komponendist:

• Veebisait: Otsitav pakettide, dokumentatsiooni ja kasutajaprofiilide kataloog.
• Käsurealiides (CLI): Tööriist pakettide paigaldamiseks, haldamiseks ja avaldamiseks.
• Register: Suur avalik JavaScripti pakettide andmebaas.

Miks on pakettide haldamine oluline?

Tõhus pakettide haldamine pakub mitmeid eeliseid:

• Koodi taaskasutatavus: Kasutage olemasolevaid teeke ja raamistikke, vähendades arendusaega.
• Sõltuvuste haldamine: Käsitlege keerukaid sõltuvusi ja nende versioone.
• Järjepidevus: Veenduge, et kõik meeskonnaliikmed kasutavad sõltuvuste samu versioone.
• Turvalisus: Parandage turvanõrkusi ja püsige kursis turvaparandustega.

NPM'i parimad praktikad tõhusaks arenduseks

Nende parimate praktikate järgimine võib oluliselt parandada teie arendustöövoogu ja JavaScripti projektide kvaliteeti.

1. package.json faili tõhus kasutamine

package.json fail on teie projekti süda, mis sisaldab metaandmeid teie projekti ja selle sõltuvuste kohta. Veenduge, et see oleks korralikult seadistatud.

package.json faili struktuuri näide:

{
  "name": "my-awesome-project",
  "version": "1.0.0",
  "description": "A brief description of the project.",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "start": "node index.js",
    "test": "jest",
    "build": "webpack"
  },
  "keywords": [
    "javascript",
    "npm",
    "package management"
  ],
  "author": "Your Name",
  "license": "MIT",
  "dependencies": {
    "express": "^4.17.1",
    "lodash": "~4.17.21"
  },
  "devDependencies": {
    "jest": "^27.0.0",
    "webpack": "^5.0.0"
  }
}

• name ja version: Olulised teie projekti tuvastamiseks ja versioonimiseks. Järgige version puhul semantilist versioonimist (SemVer).
• description: Selge ja lühike kirjeldus aitab teistel mõista teie projekti eesmärki.
• main: Määrab teie rakenduse sisenemispunkti.
• scripts: Määratlege tavalised ülesanded nagu serveri käivitamine, testide tegemine ja projekti ehitamine. See võimaldab standardset täitmist erinevates keskkondades. Keerukamate skriptide stsenaariumite puhul kaaluge tööriistade nagu npm-run-all kasutamist.
• keywords: Aitavad kasutajatel teie paketti NPM'ist leida.
• author ja license: Esitage autorluse teave ja määrake litsents, mille all teie projekt on levitatud. Sobiva litsentsi valimine (nt MIT, Apache 2.0, GPL) on avatud lähtekoodiga projektide puhul ülioluline.
• dependencies: Loetleb paketid, mis on vajalikud teie rakenduse tootmises käitamiseks.
• devDependencies: Loetleb paketid, mis on vajalikud teie rakenduse arendamiseks, testimiseks ja ehitamiseks (nt linterid, testimisraamistikud, ehitustööriistad).

2. Semantilise versioonimise (SemVer) mõistmine

Semantiline versioonimine on laialt levinud standard tarkvara versioonimiseks. See kasutab kolmeosalist versiooninumbrit: MAJOR.MINOR.PATCH.

• MAJOR: Ühildumatud API muudatused.
• MINOR: Lisab funktsionaalsust tagasiühilduval viisil.
• PATCH: Veaparandused, mis on tagasiühilduvad.

Sõltuvuste versioonide määramisel package.json failis kasutage versioonivahemikke, et tagada paindlikkus ja ühilduvus:

• ^ (Caret): Lubab uuendusi, mis ei muuda vasakpoolseimat nullist erinevat numbrit (nt ^1.2.3 lubab uuendusi versioonidele 1.3.0 või 1.9.9, kuid mitte 2.0.0). See on kõige levinum ja üldiselt soovitatav lähenemine.
• ~ (Tilde): Lubab uuendusi parempoolseimale numbrile (nt ~1.2.3 lubab uuendusi versioonidele 1.2.4 või 1.2.9, kuid mitte 1.3.0).
• > >=, < <= = : Võimaldab määrata minimaalse või maksimaalse versiooni.
• *: Lubab mis tahes versiooni. Üldiselt ei soovitata tootmises kasutada võimalike rikkumisi põhjustavate muudatuste tõttu.
• Prefiksita: Määrab täpse versiooni (nt 1.2.3). Võib põhjustada sõltuvuste konflikte ja üldiselt ei soovitata.

Näide: "express": "^4.17.1" lubab NPM'il paigaldada mis tahes Expressi versiooni 4.17.x, näiteks 4.17.2 või 4.17.9, kuid mitte 4.18.0 või 5.0.0.

3. npm install käsu tõhus kasutamine

Käsku npm install kasutatakse package.json failis määratletud sõltuvuste paigaldamiseks.

• npm install: Paigaldab kõik package.json failis loetletud sõltuvused.
• npm install : Paigaldab konkreetse paketi ja lisab selle dependencies alla package.json failis.
• npm install --save-dev: Paigaldab konkreetse paketi arendussõltuvusena ja lisab selle devDependencies alla package.json failis. Samaväärne käsuga npm install -D .
• npm install -g : Paigaldab paketi globaalselt, muutes selle kättesaadavaks teie süsteemi käsureal. Kasutage ettevaatlikult ja ainult tööriistade puhul, mis on mõeldud globaalseks kasutamiseks (nt npm install -g eslint).

4. npm ci kasutamine puhasteks paigaldusteks

Käsk npm ci (Clean Install) pakub kiiremat, usaldusväärsemat ja turvalisemat viisi sõltuvuste paigaldamiseks automatiseeritud keskkondades, nagu CI/CD torujuhtmed. See on mõeldud kasutamiseks, kui teil on olemas package-lock.json või npm-shrinkwrap.json fail.

npm ci peamised eelised:

• Kiirem: Jätab vahele teatud kontrolle, mida teostab npm install.
• Usaldusväärsem: Paigaldab täpsed sõltuvuste versioonid, mis on määratud package-lock.json või npm-shrinkwrap.json failis, tagades järjepidevuse.
• Turvaline: Hoiab ära juhuslikud sõltuvuste uuendused, mis võivad tuua kaasa rikkumisi põhjustavaid muudatusi või turvanõrkusi. See kontrollib paigaldatud pakettide terviklikkust, kasutades lukustusfailis salvestatud krüptograafilisi räsasid.

Millal kasutada npm ci: Kasutage seda CI/CD keskkondades, tootmisseadistustes ja igas olukorras, kus vajate reprodutseeritavat ja usaldusväärset ehitust. Ärge kasutage seda oma kohalikus arenduskeskkonnas, kus võite sageli sõltuvusi lisada või uuendada. Kasutage kohalikuks arenduseks käsku npm install.

5. package-lock.json faili mõistmine ja kasutamine

Fail package-lock.json (või npm-shrinkwrap.json NPM'i vanemates versioonides) salvestab kõigi teie projekti paigaldatud sõltuvuste täpsed versioonid, sealhulgas transitiivsed sõltuvused (teie sõltuvuste sõltuvused). See tagab, et kõik projektiga töötavad isikud kasutavad samu sõltuvuste versioone, vältides ebajärjepidevusi ja võimalikke probleeme.

• Lisage package-lock.json oma versioonihaldussüsteemi: See on ülioluline järjepidevate ehituste tagamiseks erinevates keskkondades.
• Vältige package-lock.json faili käsitsi muutmist: Laske NPM'il faili automaatselt hallata, kui paigaldate või uuendate sõltuvusi. Käsitsi tehtud muudatused võivad põhjustada ebajärjepidevusi.
• Kasutage npm ci automatiseeritud keskkondades: Nagu eespool mainitud, kasutab see käsk package-lock.json faili puhta ja usaldusväärse paigalduse teostamiseks.

6. Sõltuvuste ajakohasena hoidmine

Sõltuvuste regulaarne uuendamine on turvalisuse ja jõudluse seisukohalt oluline. Aegunud sõltuvused võivad sisaldada teadaolevaid turvanõrkusi või jõudlusprobleeme. Hoolimatu uuendamine võib aga tuua kaasa rikkumisi põhjustavaid muudatusi. Tasakaalustatud lähenemine on võtmetähtsusega.

• npm update: Püüab uuendada pakette uusimatele versioonidele, mida lubavad package.json failis määratud versioonivahemikud. Vaadake muudatused pärast npm update käsu käivitamist hoolikalt üle, kuna see võib tuua kaasa rikkumisi põhjustavaid muudatusi, kui kasutate laiu versioonivahemikke (nt ^).
• npm outdated: Loetleb aegunud paketid ning nende praegused, soovitud ja uusimad versioonid. See aitab teil tuvastada, millised paketid vajavad uuendamist.
• Kasutage sõltuvuste uuendamise tööriista: Kaaluge tööriistade nagu Renovate Bot või Dependabot (integreeritud GitHubi) kasutamist, et automatiseerida sõltuvuste uuendamist ja luua teile pull-requeste. Need tööriistad aitavad ka tuvastada ja parandada turvanõrkusi.
• Testige pärast uuendamist põhjalikult: Käivitage oma testikomplekt, et veenduda, et uuendused ei ole toonud kaasa regressioone ega rikkumisi põhjustavaid muudatusi.

7. node_modules kausta puhastamine

Kaust node_modules võib muutuda üsna suureks ja sisaldada kasutamata või üleliigseid pakette. Selle regulaarne puhastamine võib parandada jõudlust ja vähendada kettaruumi kasutust.

• npm prune: Eemaldab üleliigsed paketid. Üleliigsed paketid on need, mida ei ole package.json failis sõltuvustena loetletud.
• Kaaluge rimraf või del-cli kasutamist: Neid tööriistu saab kasutada node_modules kausta sunniviisiliseks kustutamiseks. See on kasulik täiesti puhta paigalduse jaoks, kuid olge ettevaatlik, kuna see kustutab kõik kaustas oleva. Näide: npx rimraf node_modules.

8. Tõhusate NPM-skriptide kirjutamine

NPM-skriptid võimaldavad teil automatiseerida tavalisi arendusülesandeid. Kirjutage oma package.json faili selged, lühikesed ja korduvkasutatavad skriptid.

Näide:

"scripts": {
  "start": "node index.js",
  "dev": "nodemon index.js",
  "test": "jest",
  "build": "webpack --mode production",
  "lint": "eslint .",
  "format": "prettier --write ."
}

• Kasutage kirjeldavaid skriptinimesid: Valige nimed, mis näitavad selgelt skripti eesmärki (nt build, test, lint).
• Hoidke skriptid lühikesed: Kui skript muutub liiga keerukaks, kaaluge loogika viimist eraldi faili ja selle faili kutsumist skriptist.
• Kasutage keskkonnamuutujaid: Kasutage keskkonnamuutujaid oma skriptide seadistamiseks ja vältige väärtuste kõvakodeerimist package.json faili. Näiteks saate seada NODE_ENV keskkonnamuutuja väärtuseks production või development ja kasutada seda oma ehitusskriptis.
• Kasutage elutsükli skripte: NPM pakub elutsükli skripte, mis käivitatakse automaatselt teatud punktides paketi elutsüklis (nt preinstall, postinstall, prepublishOnly). Kasutage neid skripte ülesannete täitmiseks nagu keskkonnamuutujate seadistamine või testide käivitamine enne avaldamist.

9. Pakettide vastutustundlik avaldamine

Kui avaldate oma pakette NPM'is, järgige neid juhiseid:

• Valige unikaalne ja kirjeldav nimi: Vältige nimesid, mis on juba võetud või liiga üldised.
• Kirjutage selge ja põhjalik dokumentatsioon: Esitage selged juhised oma paketi paigaldamise, kasutamise ja panustamise kohta.
• Kasutage semantilist versioonimist: Järgige SemVer'i, et oma paketti korrektselt versioonida ja muudatustest kasutajatele teada anda.
• Testige oma paketti põhjalikult: Veenduge, et teie pakett töötab ootuspäraselt ega sisalda vigu.
• Turvake oma NPM-konto: Kasutage tugevat parooli ja lubage kahefaktoriline autentimine.
• Kaaluge skoobi kasutamist: Kui avaldate pakette organisatsiooni jaoks, kasutage skoopitud paketi nime (nt @my-org/my-package). See aitab vältida nimekonflikte ja pakub paremat organiseerimist.

Sõltuvuste turvalisus: oma projektide kaitsmine

Sõltuvuste turvalisus on kaasaegse JavaScripti arenduse kriitiline aspekt. Teie projekti turvalisus on vaid nii tugev kui selle nõrgim sõltuvus. Sõltuvustes esinevaid turvanõrkusi saab ära kasutada teie rakenduse ja selle kasutajate kompromiteerimiseks.

1. Sõltuvuste turvanõrkuste mõistmine

Sõltuvuste turvanõrkused on turvavead kolmandate osapoolte teekides ja raamistikes, millele teie projekt tugineb. Need turvanõrkused võivad ulatuda väikestest probleemidest kuni kriitiliste turvariskideni, mida ründajad saavad ära kasutada. Neid turvanõrkusi võib leida avalikult teatatud intsidentide, sisemiselt avastatud probleemide või automatiseeritud turvanõrkuste skaneerimise tööriistade kaudu.

2. npm audit kasutamine turvanõrkuste tuvastamiseks

Käsk npm audit skaneerib teie projekti sõltuvusi teadaolevate turvanõrkuste suhtes ja annab soovitusi nende parandamiseks.

• Käivitage npm audit regulaarselt: Muutke harjumuseks käivitada npm audit alati, kui paigaldate või uuendate sõltuvusi, ning ka osana oma CI/CD torujuhtmest.
• Mõistke raskusastmeid: NPM klassifitseerib turvanõrkused madalaks, mõõdukaks, kõrgeks või kriitiliseks. Eelistage kõigepealt kõige tõsisemate turvanõrkuste parandamist.
• Järgige soovitusi: NPM annab soovitusi turvanõrkuste parandamiseks, näiteks mõjutatud paketi uuendamine uuemale versioonile või paiga rakendamine. Mõnel juhul pole parandust saadaval ja peate kaaluma haavatava paketi asendamist.
• npm audit fix: Püüab turvanõrkusi automaatselt parandada, uuendades pakette turvalistele versioonidele. Kasutage ettevaatlikult, kuna see võib tuua kaasa rikkumisi põhjustavaid muudatusi. Testige oma rakendust alati põhjalikult pärast npm audit fix käivitamist.

3. Automatiseeritud turvanõrkuste skaneerimise tööriistade kasutamine

Lisaks npm audit-ile kaaluge spetsiaalsete turvanõrkuste skaneerimise tööriistade kasutamist, et pakkuda oma sõltuvustele põhjalikumat ja pidevat jälgimist.

• Snyk: Populaarne turvanõrkuste skaneerimise tööriist, mis integreerub teie CI/CD torujuhtmega ja pakub üksikasjalikke aruandeid turvanõrkuste kohta.
• OWASP Dependency-Check: Avatud lähtekoodiga tööriist, mis tuvastab projekti sõltuvustes teadaolevaid turvanõrkusi.
• WhiteSource Bolt: Tasuta turvanõrkuste skaneerimise tööriist GitHubi hoidlatele.

4. Sõltuvuste segaduse rünnakud (Dependency Confusion Attacks)

Sõltuvuste segadus on rünnakutüüp, kus ründaja avaldab paketi sama nimega kui organisatsiooni kasutatav privaatne pakett, kuid kõrgema versiooninumbriga. Kui organisatsiooni ehitussüsteem üritab sõltuvusi paigaldada, võib see kogemata paigaldada ründaja pahatahtliku paketi privaatse paketi asemel.

Leevendusstrateegiad:

• Kasutage skoopitud pakette: Nagu eespool mainitud, kasutage oma privaatsete pakettide jaoks skoopitud pakette (nt @my-org/my-package). See aitab vältida nimekonflikte avalike pakettidega.
• Seadistage oma NPM-klient: Seadistage oma NPM-klient paigaldama pakette ainult usaldusväärsetest registritest.
• Rakendage juurdepääsukontrolli: Piirake juurdepääsu oma privaatsetele pakettidele ja hoidlatele.
• Jälgige oma sõltuvusi: Jälgige regulaarselt oma sõltuvusi ootamatute muudatuste või turvanõrkuste suhtes.

5. Tarneahela turvalisus

Tarneahela turvalisus viitab kogu tarkvara tarneahela turvalisusele, alates koodi loovatest arendajatest kuni seda tarbivate kasutajateni. Sõltuvuste turvanõrkused on tarneahela turvalisuses suur murekoht.

Parimad praktikad tarneahela turvalisuse parandamiseks:

• Kontrollige paketi terviklikkust: Kasutage tööriistu nagu npm install --integrity, et kontrollida allalaaditud pakettide terviklikkust krüptograafiliste räsade abil.
• Kasutage allkirjastatud pakette: Julgustage pakettide hooldajaid oma pakette krüptograafiliste allkirjadega allkirjastama.
• Jälgige oma sõltuvusi: Jälgige pidevalt oma sõltuvusi turvanõrkuste ja kahtlase tegevuse suhtes.
• Rakendage turvapoliitikat: Määratlege oma organisatsioonile selge turvapoliitika ja veenduge, et kõik arendajad on sellest teadlikud.

6. Turvalisuse parimate praktikatega kursis püsimine

Turvalisuse maastik areneb pidevalt, seega on ülioluline olla kursis uusimate turvalisuse parimate praktikate ja turvanõrkustega.

• Jälgige turvablogisid ja uudiskirju: Tellige turvablogisid ja uudiskirju, et olla kursis viimaste ohtude ja turvanõrkustega.
• Osalege turvakonverentsidel ja töötubades: Osalege turvakonverentsidel ja töötubades, et õppida ekspertidelt ja luua kontakte teiste turvaspetsialistidega.
• Osalege turvakogukonnas: Osalege veebifoorumites ja kogukondades, et jagada teadmisi ja õppida teistelt.

NPM'i optimeerimisstrateegiad

Oma NPM-töövoo optimeerimine võib oluliselt parandada jõudlust ja vähendada ehitusaega.

1. Kohaliku NPM-vahemälu kasutamine

NPM salvestab allalaaditud paketid kohalikku vahemällu, nii et järgnevad paigaldused on kiiremad. Veenduge, et teie kohalik NPM-vahemälu on korralikult seadistatud.

• npm cache clean --force: Tühjendab NPM-vahemälu. Kasutage seda käsku, kui teil on probleeme rikutud vahemälu andmetega.
• Kontrollige vahemälu asukohta: Kasutage npm config get cache, et leida oma npm-vahemälu asukoht.

2. Paketihalduri peegli või puhverserveri kasutamine

Kui töötate piiratud internetiühendusega keskkonnas või peate parandama allalaadimiskiirusi, kaaluge paketihalduri peegli või puhverserveri kasutamist.

• Verdaccio: Kergekaaluline privaatne NPM-puhverserveri register.
• Nexus Repository Manager: Põhjalikum hoidlahaldur, mis toetab NPM'i ja teisi paketivorminguid.
• JFrog Artifactory: Veel üks populaarne hoidlahaldur, mis pakub täiustatud funktsioone teie sõltuvuste haldamiseks ja turvamiseks.

3. Sõltuvuste minimeerimine

Mida vähem sõltuvusi teie projektil on, seda kiiremini see ehitub ja seda vähem haavatav on see turvaohtudele. Hinnake hoolikalt iga sõltuvust ja lisage ainult need, mis on tõeliselt vajalikud.

• Tree shaking: Kasutage tree shaking'ut, et eemaldada kasutamata kood oma sõltuvustest. Tööriistad nagu Webpack ja Rollup toetavad tree shaking'ut.
• Code splitting: Kasutage koodi jagamist (code splitting), et jaotada oma rakendus väiksemateks tükkideks, mida saab nõudmisel laadida. See võib parandada esialgseid laadimisaegu.
• Kaaluge natiivseid alternatiive: Enne sõltuvuse lisamist kaaluge, kas saate sama funktsionaalsuse saavutada natiivsete JavaScripti API-de abil.

4. node_modules kausta suuruse optimeerimine

node_modules kausta suuruse vähendamine võib parandada jõudlust ja lühendada juurutusaega.

• npm dedupe: Püüab lihtsustada sõltuvuspuud, liigutades ühised sõltuvused puus kõrgemale.
• Kasutage pnpm või yarn: Need paketihaldurid kasutavad sõltuvuste haldamiseks teistsugust lähenemist, mis võib oluliselt vähendada node_modules kausta suurust, kasutades kõvasid linke või sümboolseid linke pakettide jagamiseks mitme projekti vahel.

Kokkuvõte

JavaScripti pakettide haldamise meisterlikkus NPM'iga on skaleeritavate, hooldatavate ja turvaliste rakenduste ehitamisel ülioluline. Järgides neid parimaid praktikaid ja seades esikohale sõltuvuste turvalisuse, saavad arendajad oma töövoogu oluliselt parandada, riske vähendada ja pakkuda kvaliteetset tarkvara kasutajatele üle maailma. Pidage meeles hoida end kursis viimaste turvaohtude ja parimate praktikatega ning kohandada oma lähenemist vastavalt JavaScripti ökosüsteemi pidevale arengule.