حقائق رئيسية
- بيئات بايثون القياسية تفتقر إلى عزل كافٍ للكود غير الموثوق به.
- الحاويات (Docker/Podman) توفر عزلاً لنظام الملفات والعمليات.
- يقوم Seccomp وAppArmor بتقييد استدعاءات النظام وملفات الوصول.
- تمنع Cgroups وulimit هجمات استنفاد الموارد.
- يقدم الت virtualization المبني على العتاد أقوى عزل مع تكلفة في الأداء.
ملخص سريع
يتطلب تنفيذ كود بايثون غير الموثوق به تدابير أمان قوية لمنع الأنشطة الخبيثة مثل استخراج البيانات أو اختراق النظام. تفتقر بيئات بايثون القياسية إلى عزل كافٍ، مما يستلزم استخدام تقنيات العزل (Sandboxing). تشمل الطرق الفعالة استخدام الحاويات عبر Docker أو Podman، والتي توفر عزلاً لنظام الملفات والعمليات. ميزات نظام التشغيل مثل seccomp وAppArmor تقييد إضافي لاستدعاءات النظام، بينما تمنع حدود الموارد عبر ulimit وcgroups هجمات حرمان الخدمة. بينما لا يوجد حل مضمون بنسبة 100٪، فإن دمج هذه الطبقات من الدفاع يقلل بشكل كبير من سطح الهجوم. يناقش المقال استراتيجيات متنوعة، مؤكداً أن الأمان الحقيقي في عزل بايثون يتم تحقيقه من خلال الدفاع المتعمق بدلاً من الاعتماد على آلية واحدة.
فهم مخاطر الكود غير الموثوق به
تشغيل كود من مصادر مجهولة يشكل مخاطر شديدة لسلامة النظام وخصوصية البيانات. بايثون، باعتبارها لغة قوية لها وصول إلى مكتبات النظام، يمكنها تنفيذ إجراءات مدمرة إذا لم يتم احتواؤها بشكل صحيح. قد تحاول السكريبتات الخبيثة الوصول إلى متغيرات البيئة، أو قراءة ملفات حساسة، أو إنشاء اتصالات شبكة صادرة لاستخراج البيانات. دون قيود، يمكن أن تستهلك السكريبت كل وحدة المعالجة المركزية أو الذاكرة المتاحة، مما يتسبب في حالة حرمان الخدمة للنظام المضيف. لذلك، الاعتماد على وضع العزل المدمج في بايثون أو تصفية المدخلات البسيطة غير كافٍ لبيئات الإنتاج.
التحدي الرئيسي يكمن في الطبيعة الديناميكية لبايثون ومكتبته القياسية الواسعة. الوحدات مثل os وsys وsubprocess توفر وصولاً مباشراً إلى نظام التشغيل الأساسي. حتى الكود الذي يبدو غير ضار قد يستغل الثغرات الأمنية في المفسر أو المكتبات المشحونة. وبالتالي، يجب على مهندسي الأمن افتراض أن أي كود غير موثوق به هو عدائي محتمل وتصميم طبقات عزل تفترض حدوث اختراق.
استراتيجيات الحاويات 🐳
أصبحت الحاويات المعيار الصناعي لعزل عمال الأ workload غير الموثوق به. تلف تقنيات مثل Docker وPodman بيئة تشغيل بايثون داخل حاوية خفيفة تشارك نواة المضيف ولكن تحافظ على نظام ملفات و stack شبكة ومساحة عمليات منفصلة. بتشغيل الكود غير الموثوق به داخل حاوية، يتم حماية النظام المضيف من الوصول المباشر إلى نظام الملفات، بشرط أن تكون الحاوية مهيأة بدون تحميلات مجلدات (volume mounts) للمجلدات الحساسة. يحد هذا النهج بشكل فعال من نصف الهجوم للسكريبت المخترق.
ومع ذلك، الحاويات ليست آلات افتراضية؛ فهي تشارك النواة مع المضيف. إذا استغلت سكريبت ثغرة في النواة (هروب من الحاوية)، فقد تحصل على وصول للنظام المضيف. لتخفيف هذا، يجب على المسؤولين تنفيذ تدابير الأمان التالية داخل تكوين الحاوية:
- تشغيل العملية كمستخدم غير جذر باستخدام التوجيه
USER. - ضبط نظام الملفات ليكون للقراءة فقط حيثما أمكن.
- تعطيل وصول الشبكة ما لم يتطلب صراحة.
- تطبيق ملفات seccomp لحظر استدعاءات النظام الخطيرة.
عزل مستوى نظام التشغيل وحدود الموارد
بالإضافة إلى الحاويات، توفر ميزات نظام التشغيل عزلاً أعمق. Seccomp (وضع الحوسبة الآمنة) هي ميزة في نواة لينكس تقوم بتصفية استدعاءات النظام التي يمكن للعملية إجراؤها. من خلال السماح فقط للاستدعاءات الضرورية (مثل read وwrite)، يمكن للمسؤولين منع سكريبت خبيث من فتح مقابس شبكة أو الوصول إلى ملفات. وبالمثل، تقييد ملفات الوصول قدرات AppArmor أو ملفات SELinux، مما يضمن أن عملية بايثون يمكنها القراءة/الكتابة فقط إلى مجلدات محددة.
إدارة الموارد لا تقل أهمية لمنع الإساءة. تسمح cgroups (مجموعات التحكم) للمضيف بتقييد كمية وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والإدخال/الإخراج التي يمكن لمجموعة عمليات استخدامها. وضع حدود صارمة للذاكرة يمنع قاتل OOM (Out of Memory) من إنهاء الخدمات الحرجة للمضيف. بالإضافة إلى ذلك، استخدام ulimit داخل بيئة التنفيذ يحد من الحد الأقصى لعدد مقابس الملفات المفتوحة والعمليات، مما يneutralize بشكل فعال هجمات fork bombs أو استنفاد الملفات.
تقنيات متقدمة ومقايضة
للمتطلبات التي تتطلب أقصى درجات الأمان، مثل معالجة الكود لتطبيقات حلف الناتو أو الأمم المتحدة، قد يُفضل الت virtualization على مستوى العتاد. تشغيل آلة افتراضية كاملة (VM) لكل مهمة تنفيذ توفر أقوى عزل، حيث يتم فصل نظام التشغيل الضيف تماماً عن نواة المضيف. بينما يضمن هذا النهج أعلى ضمانات الأمان، فإنه يأتي مع تكاليف إضافية كبيرة من حيث وقت بدء التشغيل واستهلاك الموارد مقارنة بالحاويات.
في النهاية، تأمين تنفيذ بايثون يعتمد على الدفاع المتعمق. الاعتماد على آلية واحدة خطير؛ النظام القوي يدمج الحاويات وملفات seccomp الصارمة وحدود الموارد والتنفيذ غير الجذر. يجب على المطورين أيضاً تنقية المدخلات والتحقق من المخرجات بدقة. من خلال طبقة هذه الدفاعات، يمكن للمنظمات الاستفادة بأمان من قوة بايثون مع تخفيف المخاطر المتأصلة في تنفيذ الكود غير الموثوق به.
