Co to jest środowisko piaskownicy?

Sandboxing oferuje bezpieczną i skuteczną technikę sprawdzania poprawności kodu, analizowania jego działania oraz zapewniania bezpieczeństwa sieci i danych przed zagrożeniami.

Dodaje warstwę ochronną, aby pewnie przetestować Twój kod, nie martwiąc się o zagrożenia online.

Jednak ryzykujesz ujawnieniem kodu źródłowego i danych, jeśli wykonasz wszystkie testy i walidację w środowisku programisty.

A jeśli atakujący znajdzie lukę w fizycznym systemie, w którym przeprowadzasz test, może wykonać pełnoprawny atak.

W rezultacie możesz stracić kluczowe informacje biznesowe i zaufanie użytkowników do korzystania z oprogramowania.

Sandboxing to świetny sposób na wyeliminowanie tego ryzyka.

Jak?

W tym artykule omówię środowiska piaskownicy i ich znaczenie w rozwoju, bezpieczeństwie i innych obszarach.

Bądźcie czujni!

Co to jest środowisko piaskownicy?

Środowisko Sandbox to izolowane, bezpieczne środowisko działające jako replika środowiska operacyjnego użytkownika do uruchamiania, weryfikowania i wizualizowania kodu bez wpływu na platformę lub system, na którym jest wykonywany.

Nazwa „piaskownica” pochodzi od dziecięcych piaskownic, zwanych piaskownicami, czyli przestrzeni do eksperymentowania i zabawy. Mogą budować zamki z piasku w odizolowanym lub zamkniętym środowisku, aby uniknąć bałaganu.

W tworzeniu oprogramowania i cyberbezpieczeństwie „piaskownica” oznacza wyizolowaną przestrzeń testową, w której można szybko i bezpiecznie bawić się wieloma zmiennymi, aby zobaczyć, jak działa Twój program. Jest bezpiecznie zaprojektowany, aby nic nie mogło uszkodzić komputera ani danych, jeśli wystąpi coś nie tak. Może łagodzić zagrożenia przed wejściem do sieci i służy do sprawdzania niezaufanego lub nieprzetestowanego kodu.

To środowisko testowe oddziela nietestowany kod od środowiska produkcyjnego. Stworzenie środowiska piaskownicy ogranicza dostęp do wszystkich zasobów systemowych i danych w danej sieci, dzięki czemu jest ona bezpieczna.

Twórcy oprogramowania i inżynierowie używają sandboxingu do testowania nowego kodu, podczas gdy specjaliści od cyberbezpieczeństwa używają go do wykrywania złośliwego kodu. Ponadto można go również używać do bezpiecznego uruchamiania złośliwego kodu i zapobiegania uszkodzeniom urządzenia hosta. W ten sposób dodaje warstwę ochronną przed zagrożeniami bezpieczeństwa, takimi jak ataki typu zero-day, kradzież danych itp.

Środowisko piaskownicy a środowisko programistyczne

Oto kilka punktów wyjaśniających różnice między środowiskiem piaskownicy a środowiskiem deweloperskim:

# 1 . Twórcy oprogramowania i inżynierowie korzystają ze środowiska programistycznego. To tam odbywa się większość działań związanych z tworzeniem oprogramowania. Służy do testowania, weryfikowania i analizowania rzeczywistego kodu aplikacji lub systemu, aby można było wprowadzić odpowiednie modyfikacje.

Z drugiej strony środowisko piaskownicy przyjmuje kod, który nie należy do działających aplikacji lub systemów, do których użytkownicy uzyskują dostęp.

# 2 . Środowisko deweloperskie nie jest przeznaczone do testowania kodu ani wdrażania go, ponieważ może spowodować uszkodzenie całego systemu, urządzenia hosta lub danych, jeśli wydarzy się coś złego. Naraża nie tylko informacje biznesowe, ale także klientów, którzy już z niego korzystają.

Natomiast środowisko piaskownicy pozwala programistom testować, wizualizować, analizować i weryfikować kod, który może nie być rzeczywisty. Tutaj testujesz nowy kod. Dlatego urządzenie hosta lub dane są bezpieczne nawet po awarii technologii, zagrożeniu bezpieczeństwa lub zakłóceniach.

# 3 . Środowisko programistyczne może nie odtwarzać dokładnie rzeczywistych środowisk użytkownika, ponieważ nie zostało zaprojektowane do tego celu. Ponadto środowiska programistyczne mogą stanowić wyzwanie dla osób niebędących programistami podczas wykonywania próbnego wdrożenia lub testowania kodu.

Jednak środowisko piaskownicy jest zbudowane w celu dokładnego odtworzenia rzeczywistych warunków wdrożenia. Dzięki temu możesz bezproblemowo testować swój kod bez obaw, problemów z wydajnością i zagrożeń bezpieczeństwa.

Jak działa środowisko piaskownicy?

Wielu myli piaskownicę w tworzeniu oprogramowania z piaskownicą w grach. W przypadku tworzenia aplikacji lub oprogramowania piaskownica odnosi się do serwera testowego lub serwera programistycznego używanego do różnych celów, takich jak testowanie poprawek, tworzenie nowych funkcji, wykrywanie luk w zabezpieczeniach, identyfikowanie i usuwanie błędów i nie tylko.

Tradycyjne metody zabezpieczeń są reaktywne i wykorzystują wykrywanie oparte na sygnaturach, które wyszukuje wzorce wykryte w znanych instancjach złośliwego oprogramowania. Nawet jeśli używana jest sztuczna inteligencja (AI) lub uczenie maszynowe (ML), nadal potrzebujesz zaawansowanego systemu do wykrywania nieznanych zagrożeń i uzupełniania tych rozwiązań, ponieważ mogą one identyfikować tylko znane zagrożenia.

Piaskownice dodają warstwę bezpieczeństwa. Mogą proaktywnie wykrywać złośliwe oprogramowanie i zagrożenia, wykonując kod w odizolowanym, bezpiecznym środowisku, aby analizować jego zachowanie.

Ideą, z jaką projektuje się środowiska piaskownicy, jest to, że mogą one testować nowe funkcje i kod w warunkach operacyjnych podobnych do użytkownika, bez wpływu na system, na którym są uruchomione. Ogólnie kod źródłowy oprogramowania sandbox nie jest testowany przed izolacją, aby uniknąć nieoczekiwanego zachowania.

Środowiska piaskownicy mogą precyzyjnie naśladować warunki środowiska produkcyjnego w czasie rzeczywistym, aby testować nowe funkcje. W związku z tym zewnętrzni twórcy oprogramowania mogą testować i weryfikować swoje programy pod kątem danej usługi internetowej z tej piaskownicy.

Jest oddzielony od rzeczywistego środowiska, aby zapobiec uszkodzeniu systemu lub danych przez niebezpieczne programy. W ten sposób możesz szybko i bezpiecznie analizować swój kod bez narażania urządzenia hosta lub systemu operacyjnego.

Niezależnie od tego, czy używasz piaskownicy do celów bezpieczeństwa, czy testowania kodu, ma ona kilka standardowych funkcji, takich jak:

• Środowisko zwirtualizowane : Sandboxing jest wykonywany na urządzeniu wirtualnym bez dostępu do jakichkolwiek zasobów fizycznych zapisanych na urządzeniu hosta. Może uzyskać dostęp tylko do sprzętu wirtualnego.
• Emuluje rzeczywisty system: środowisko piaskownicy jest zbudowane tak, aby wyglądało i działało jak rzeczywiste urządzenie mobilne lub komputer. W tym celu oprogramowanie, które chcesz przetestować, i kod, który chcesz przeanalizować, powinny mieć dostęp do tych samych zasobów, takich jak pamięć masowa i pamięć.
• Emuluje docelowy system operacyjny : testowana aplikacja musi uzyskać dostęp do systemu operacyjnego za pomocą urządzenia wirtualnego. Piaskownica jest również odizolowana od fizycznego sprzętu, ale może uzyskać dostęp do zainstalowanego systemu operacyjnego.

Dzięki sandboxingowi możesz analizować interakcję użytkownika z oprogramowaniem i czy jest ona spójna, czy nie w kontekście rzeczywistych warunków. Możesz także wyświetlić ustawienia systemu, aby znaleźć typowe konfiguracje maszyn wirtualnych. Ponadto specjaliści ds. bezpieczeństwa tworzą exploity i celują w piaskownicę, aby przeanalizować jej zachowanie i poprawić reakcję.

Ponadto piaskownica jest korzystna w środowiskach, w których jednocześnie działa wiele programów. W przypadku kolejnych sesji testowych możesz łatwo ponownie sformatować środowisko piaskownicy.

Różne techniki piaskownicy

Oto cztery podstawowe sposoby tworzenia środowiska piaskownicy do tworzenia oprogramowania:

#1 maszyna wirtualna (VM)

Maszyna wirtualna może stworzyć kompletny system operacyjny, który może działać bezpośrednio na sprzęcie hosta lub w systemie operacyjnym hosta. Zapewnia to wyższy poziom izolacji w środowisku, które wygląda i działa jak zwykły system operacyjny zainstalowany na urządzeniu.

Możesz łatwo utworzyć obraz maszyny wirtualnej zawierający testowaną aplikację wraz z jej zależnościami. Jednak maszyny wirtualne zużywają dużo czasu na uruchomienie i wymagają dużej ilości zasobów systemowych, a ich uruchomienie zajmuje dużo czasu, co nie jest idealne w przypadku szybkich środowisk testowych.

Dlatego duże przedsiębiorstwa mogą korzystać z wiodących dostawców wirtualizacji, takich jak Microsoft Hyper-V, Citrix, VMware itp. Mniejsze firmy mogą korzystać z lekkiego oprogramowania do wirtualizacji, takiego jak Solarwinds Virtualization Manager, Oracle VirtualBox i innych.

#2 Programy piaskownicy

Korzystanie z programów do piaskownicy jest jednym z najłatwiejszych i najszybszych sposobów tworzenia środowiska piaskownicy. Możesz używać programów sandbox, takich jak Sandboxie, SHADE, BitBox itp. Wszystkie są łatwe w użyciu i mogą wydajnie uruchamiać dowolny program w środowisku sandbox. Ponadto te programy umożliwiają również obsługę wielu piaskownic jednocześnie w tym samym systemie.

#3 Kontenery

Kontenery przechowują składniki, pliki, konfigurację i inne niezbędne elementy aplikacji, których wymaga do działania w odizolowanym środowisku. Kontener jest piaskownicą pod względem swojego przeznaczenia. Ale jeśli chcesz mieć całkowicie izolowane środowisko, musisz je odpowiednio skonfigurować. Istnieje wiele przypadków ucieczki kontenerów, umożliwiających dostęp do systemu operacyjnego i innych kontenerów.

Możesz używać kontenerów takich jak Docker w tworzeniu oprogramowania.

#4 Wbudowane piaskownice systemu operacyjnego

Niektóre systemy operacyjne, takie jak Windows 10, mają wbudowaną Windows Sandbox – środowisko piaskownicy wykorzystujące technologię kontenera systemu Windows. Ma czysty system operacyjny do zainstalowania aplikacji, którą chcesz przetestować. Jest również lekki pod względem zasobów systemowych.

Podobnie Apple Sandbox to kolejna wbudowana piaskownica systemu operacyjnego oparta na API TrustedBSD. Jeśli używasz systemu operacyjnego Linux, możesz użyć seccomp-BPF, rozszerzenia jądra, aby izolować procesy Linuksa i inne procesy.

Korzyści z używania środowiska piaskownicy

Używanie środowiska piaskownicy do walidacji kodu ma kilka zalet, takich jak:

• Ochrona przed zagrożeniami : Najważniejszą zaletą piaskownicy jest to, że może zabezpieczyć system operacyjny i urządzenia hosta przed potencjalnymi zagrożeniami. Testowanie nowych aplikacji i systemów oprogramowania staje się oczywiste, jeśli masz do czynienia z nowymi dostawcami oprogramowania lub nie masz pewności co do źródła oprogramowania. W tej chwili możesz po prostu przetestować całe nowe oprogramowanie, którego chcesz używać, pod kątem ryzyka przed jego wdrożeniem.

• Ułatwia proces : tworzenie i wdrażanie środowiska piaskownicy jest łatwe, nawet na dużą skalę. Dzięki temu możesz szybko przetestować określone wersje oprogramowania, wdrożyć nowy kod i nie tylko.

• Zaawansowana sieć : dzięki renomowanemu dostawcy piaskownicy możesz uzyskać dostęp do zaawansowanych funkcji sieciowych i złożonych funkcji topologii bez konieczności zmiany architektury.

• Opłacalność : Budowa i utrzymanie własnego laboratorium programistycznego to kosztowna sprawa. Będziesz musiał wydać dużo na każdym kroku, od zakupów i personelu po utrzymanie laboratorium. Zamiast tego możesz użyć rozwiązania do piaskownicy w chmurze, aby łatwo tworzyć środowiska piaskownicy, płacąc tylko za dokładnie te usługi, z których korzystasz.

• Lepsza współpraca : Skuteczna współpraca jest niezbędna, aby zespoły mogły się rozwijać i szybciej osiągać cele. Piaskownice mogą pomóc w szybkim zbieraniu opinii z różnych działów w Twojej firmie, ponieważ każdy, kto ma do nich odpowiednie uprawnienia, może uzyskać do nich dostęp.

Zastosowania środowisk piaskownicy

Piaskownice mogą być stosowane na różnych etapach tworzenia oprogramowania, od testowania i zapewnienia jakości po wsparcie i operacje. Jego cel wykracza poza zwykłe narzędzie do testowania rozwoju. Niektóre zastosowania piaskownicy to:

#1 Rozwój oprogramowania

Możesz osiągnąć lepszą produktywność dla swoich programistów dzięki szybszemu cyklowi informacji zwrotnych. Ale jeśli spędzają dużo czasu na kodowaniu lokalnie w swoim systemie i czekają na serwer kompilacji do kompletnego tworzenia produktu w zdalnym środowisku programistycznym, staje się to długotrwałym i czasochłonnym procesem.

Zamiast tego możesz zapewnić im środowisko piaskownicy do tworzenia i testowania kodu bezpośrednio na urządzeniu lokalnym. Lokalna piaskownica może mieć kompletne środowisko pracy zawierające zintegrowane komponenty, takie jak bazy danych.

#2 Bezpieczeństwo

Technika piaskownicy pomaga wykrywać podejrzane pliki i złośliwy kod. Dzięki izolowanemu środowisku hostowanemu w sieci, które może symulować rzeczywiste warunki, możesz analizować zachowanie oprogramowania w przypadku ataku. Pomoże to zaplanować bezpieczeństwo i zabezpieczyć inne pliki i dane przed atakiem. Nic nie wpłynie na zasoby zewnętrzne, ponieważ uruchamiasz kod w odizolowanej przestrzeni.

#3 Zapewnienie Jakości

Rozwój oprogramowania obejmuje wielokrotne testowanie i ulepszenia. Nie możesz oczekiwać, że Twoja aplikacja będzie zawsze działała optymalnie lub zawsze będzie wolna od luk w zabezpieczeniach. Jeśli twoje oprogramowanie ma te problemy, potencjalnie może to mieć wpływ, a użytkownicy ostatecznie to odczują. Dlatego musisz wprowadzać nowe łatki i aktualizacje, aby utrzymać najwyższą wydajność i zachować bezpieczeństwo.

Środowisko piaskownicy może Ci w tym pomóc z łatwością, umożliwiając szybkie testowanie i optymalizację oprogramowania.

#4 Wirtualne POC i wersje demonstracyjne

Wirtualne Proof of Concepts (POC) i prezentacje sprzedażowe mogą zawierać różne rodzaje multimediów, takie jak filmy, obrazy itp. Dzięki piaskownicy możesz interaktywnie angażować swoich obecnych i potencjalnych klientów. W ten sposób łatwiej będzie im przetestować prezentowane oprogramowanie zgodnie z ich preferencjami i lokalizacją.

#5 Integracja Projektu

Jeśli chcesz zintegrować wiele kompilacji lub segmentów projektów, może to stać się złożone. W takim przypadku możesz użyć piaskownicy, aby szybko sprawdzić kompatybilność oprogramowania i sprawdzić, czy oprogramowanie jest na właściwej ścieżce rozwoju.

#6 Marketing

Możesz użyć piaskownicy w swoich działaniach marketingowych, aby zademonstrować cechy i funkcjonalność produktu swoim klientom i potencjalnym klientom. Zamiast korzystać z wirtualnego POC lub demonstracji sprzedaży, możesz użyć programu w piaskownicy, aby umożliwić im bardziej interaktywne testowanie produktu.

Może również pomóc Twoim klientom wyświetlić atrapy funkcji przed pełnym wdrożeniem nowej funkcjonalności, umożliwiając dostosowanie w oparciu o ich wymagania.

#7 Sprzedaż

Jeśli potrafisz prawidłowo korzystać z piaskownicy, może ona okazać się potężnym narzędziem sprzedażowym. Środowisko piaskownicy może zapewnić użytkownikom praktyczne doświadczenie produktu. W ten sposób mogą odkrywać różne jego funkcje i testować integracje i możliwości w preferowanym przez siebie czasie i miejscu.

Niektóre inne zastosowania piaskownicy to:

• Przeglądarki internetowe: możesz uruchomić niezawodną przeglądarkę internetową w środowisku piaskownicy. Tak więc, jeśli wykryje witrynę wykorzystującą lukę w przeglądarce internetowej, możesz ograniczyć uszkodzenia tej piaskownicy.
• Ochrona oprogramowania: niektóre narzędzia mogą pomóc w uruchomieniu aplikacji, której jeszcze nie ufasz w piaskownicy. W ten sposób oprogramowanie nie może wyrządzić szkody na urządzeniu ani uzyskać dostępu do prywatnych danych. Dla oprogramowania piaskownica pojawi się jako kompletny system i nie może zidentyfikować, że znajduje się w odizolowanym środowisku.
• Badania bezpieczeństwa: specjaliści ds. bezpieczeństwa powszechnie używają piaskownic do identyfikowania złośliwego kodu i celów badawczych. Na przykład narzędzie bezpieczeństwa IT może monitorować strony internetowe w celu sprawdzenia zmodyfikowanych plików. Użytkownicy mogą nawet używać programu Windows Defender do uruchamiania oprogramowania antywirusowego w środowisku piaskownicy.

Wniosek

Tworzenie środowiska piaskownicy to doskonała strategia testowania kodu w odizolowanym środowisku i analizowania jego zachowania. Pomoże Ci zrozumieć wydajność Twojego kodu i jak ją ulepszyć oraz zabezpieczyć urządzenie hosta i dane przed potencjalnymi zagrożeniami.