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【零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)Python---Python中安全編程和測試之快速入門實(shí)踐】

2年前作者：碩風(fēng)和煒分類：Toy博客閱讀(48)違法舉報

這篇具有很好參考價值的文章主要介紹了【零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)Python---Python中安全編程和測試之快速入門實(shí)踐】。希望對大家有所幫助。如果存在錯誤或未考慮完全的地方，請大家不吝賜教，您也可以點(diǎn)擊"舉報違法"按鈕提交疑問。

【零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)Python---Python中安全編程和測試之快速入門實(shí)踐】,Python,python,學(xué)習(xí),安全,pytest,unittest,集成測試,單元測試

?? 零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)Python??

?? 算法刷題專欄 | 面試必備算法 | 面試高頻算法 ??
?? 越難的東西,越要努力堅持，因?yàn)樗哂泻芨叩膬r值，算法就是這樣?
?? 作者簡介：碩風(fēng)和煒，CSDN-Java領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者??，保研|國家獎學(xué)金|高中學(xué)習(xí)JAVA|大學(xué)完善JAVA開發(fā)技術(shù)棧|面試刷題|面經(jīng)八股文|經(jīng)驗(yàn)分享|好用的網(wǎng)站工具分享??????
?? 恭喜你發(fā)現(xiàn)一枚寶藏博主,趕快收入囊中吧??
?? 人生如棋，我愿為卒，行動雖慢，可誰曾見我后退一步？????

?? 零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)Python??

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?? Python安全編程和測試

Python 在網(wǎng)絡(luò)安全和測試領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如 Web 應(yīng)用開發(fā)，安全測試，ETL 流程，數(shù)據(jù)分析等，本文將介紹 Python 安全編程和測試的基本原則和技術(shù)，以及常見的安全漏洞和攻擊方式。

?? 安全編程的基本原則和技術(shù)

?? 數(shù)據(jù)驗(yàn)證

在編寫 Python 程序時，保證對輸入數(shù)據(jù)的驗(yàn)證是很重要的。數(shù)據(jù)驗(yàn)證是指對輸入數(shù)據(jù)的正確性和安全性進(jìn)行檢驗(yàn)，從而防止惡意攻擊者利用惡意數(shù)據(jù)破壞程序。

以下是一些常見的數(shù)據(jù)驗(yàn)證技術(shù)：

  • 輸入長度驗(yàn)證。
  • 輸入指定字符的驗(yàn)證，如數(shù)字，字母和符號。
  • 輸入數(shù)據(jù)的格式驗(yàn)證，如郵箱和手機(jī)號碼。
  • 預(yù)處理用戶輸入數(shù)據(jù)，去除不必要的字符和標(biāo)簽。
import re

email_regex = re.compile(r"[^@]+@[^@]+\.[^@]+")

def is_valid_email_address(email):
    """
    校驗(yàn)電子郵件地址。
    """
    if not email:
        return False
    
    return email_regex.match(email) is not None

print(is_valid_email_address("foo@example.com"))
print(is_valid_email_address("bar@test"))

?? 減少代碼注入風(fēng)險

Python 中的執(zhí)行代碼注入風(fēng)險被廣泛利用，例如在處理不能信任的數(shù)據(jù)時，如網(wǎng)絡(luò)爬蟲、Web 應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)處理程序。 這些程序需要經(jīng)常處理動態(tài)的輸入數(shù)據(jù)，惡意攻擊者可能使用這些數(shù)據(jù)注入惡意代碼。

以下是一些減少代碼注入風(fēng)險的技術(shù)：

  • 使用 Python 內(nèi)置的編碼和解碼模塊進(jìn)行 URL、XML、JSON 的加解密處理，減少注入攻擊的風(fēng)險。
  • 使用 Paramiko API 網(wǎng)絡(luò)連接模塊，支持 SSH 和 Telnet 協(xié)議。
# 使用 XML 模塊解析惡意 XML 數(shù)據(jù)
import xml.etree.ElementTree as ET

def get_element_value(xml_string, element_name):
    """
    獲取 XML 元素值。
    """
    root = ET.fromstring(xml_string)
    return root.findtext(element_name)

?? 防止敏感數(shù)據(jù)泄露

在處理敏感數(shù)據(jù)時，防止敏感數(shù)據(jù)泄露是非常重要的，如數(shù)據(jù)庫連接密碼、敏感配置文件等。為避免敏感數(shù)據(jù)泄露，可以使用如下的技術(shù)：

  • 在處理敏感數(shù)據(jù)時，盡量不要使用明文存儲，例如使用哈希合適的算法存儲密碼，保證安全性。
  • 使用環(huán)境變量或者配置文件等把敏感數(shù)據(jù)存儲到特定的位置。
  • 對敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行專門的加密和解密，如 AES，RSA，MD5 等。
import hashlib

def md5_encode(password: str) -> str:
    """
    使用 md5 加密方式對密碼進(jìn)行加密。
    """
    md5 = hashlib.md5()
    md5.update(password.encode("utf-8"))
    return md5.hexdigest()

?? 常見的安全漏洞和攻擊方式

了解常用的安全漏洞和攻擊方式是非常重要的，以下是一些常見的安全漏洞和攻擊方式：

?? SQL 注入攻擊

在 Web 應(yīng)用程序中 SQL 注入攻擊被廣泛利用，例如查詢惡意語句的內(nèi)容或者修改數(shù)據(jù)庫等，為避免 SQL 注入攻擊，應(yīng)在構(gòu)造 SQL 語句時使用預(yù)定義查詢，或使用數(shù)據(jù)庫的原生語句，防止惡意的 SQL 數(shù)據(jù)注入。

import sqlite3

def get_user_data(user_id: int):
    """
    從數(shù)據(jù)庫獲取用戶信息，使用綁定參數(shù)方式防止 SQL 注入攻擊。
    """
    with sqlite3.connect("example.db") as conn:
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute("SELECT * FROM user WHERE id = ?", (user_id,))
        row = cursor.fetchone()
        if row:
            return {"id": row[0], "username": row[1], "email": row[2]}

print(get_user_data(1))

?? XSS 跨站腳本攻擊

在 Web 應(yīng)用程序中，XSS 攻擊通常利用網(wǎng)頁編譯程序的漏洞，通過注入惡意腳本來控制用戶的瀏覽器。為避免 XSS 攻擊，可以使用框架內(nèi)置的 XSS 過濾器或編寫自己的 XSS 過濾器，對用戶的輸入進(jìn)行過濾。

以下是一個示例代碼，用于從 HTML 中過濾惡意腳本：

import html

def html_escape(text):
    """
    轉(zhuǎn)義 HTML 中的非法字符，防止 XSR 攻擊。
    """
    return html.escape(text)

html = """
<html>
<head>
<title>安全編程的示例代碼</title>
</head>
<body>
<script>alert('注入攻擊！')</script>
<div>{{ content }}</div>
</body>
</html>
"""

print(html_escape(html))

?? 使用加密和哈希算法保護(hù)數(shù)據(jù)

保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性是非常關(guān)鍵的，特別是在處理敏感數(shù)據(jù)時更是必要的。常用的加密和哈希算法包括 MD5，SHA，AES，RSA 等。

以下是一個使用 AES 加密算法的示例代碼，對用戶的輸入密碼進(jìn)行加密存儲和解密：

import base64
import hashlib
from Crypto.Cipher import AES

class AESEncrypt:
    """
    加解密邏輯處理。
    """
    key = hashlib.md5("xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx".encode("utf-8")).digest()

    def __init__(self):
        self.mode = AES.MODE_CBC
        self.Iv = b'0000000000000000'

    def encrypt(self, text):
        cryptor = AES.new(self.key, self.mode, self.Iv)
        length = 16
        count = len(text.encode("utf-8"))
        add = length - (count % length)
        text += (b'\0' * add).decode("utf-8")
        self.ciphertext = cryptor.encrypt(text.encode("utf-8"))
        return base64.b64encode(self.ciphertext)

    def decrypt(self, text):
        cryptor = AES.new(self.key, self.mode, self.Iv)
        plain_text = cryptor.decrypt(base64.b64decode(text))
        return plain_text.rstrip(b'\0').decode("utf-8")

aes = AESEncrypt()

original_password = "123456"
en_password = aes.encrypt(original_password)
print(f"original password: {original_password}")
print(f"encrypted password: {en_password.decode('utf-8')}")

print(f"decrypt password: {aes.decrypt(en_password)}")
assert original_password == aes.decrypt(en_password)

?? 編寫安全的 Web 應(yīng)用和 API

在編寫 Web 應(yīng)用和 API 時，需要遵循以下的安全性原則：

  • 使用 HTTPS 協(xié)議，保證連接安全。
  • 應(yīng)保護(hù)用戶會話，避免惡意攻擊者通過會話劫持竊取會話信息。
  • 認(rèn)證和授權(quán)的原則，確保連目標(biāo)的 API 和服務(wù)只能由授權(quán)的用戶使用。
  • 數(shù)據(jù)和交互的驗(yàn)證原則，確保用戶輸入和應(yīng)用程序交互的有效性。
  • 監(jiān)控和日志，對應(yīng)用程序的運(yùn)行時行為進(jìn)行記錄。

以下是一個示例代碼，用于展示如何使用 Flask 來編寫一個基本的 Web 應(yīng)用和 API：

from flask import Flask, jsonify, request

app = Flask(__name__)

@app.route("/", methods=["GET"])
def home():
    """
    返回 API 首頁。
    """
    response = {"message": "歡迎來到 Python 安全編程 API！"}
    return jsonify(response)

@app.route("/login", methods=["POST"])
def login():
    """
    登錄接口。
    """
    username = request.form.get("username")
    password = request.form.get("password")
    
    if authenticate(username, password):
        token = generate_token"""
## 編寫安全的 Web 應(yīng)用和 API（續(xù)）

以下是一個示例代碼，用于展示如何使用 Flask 來編寫一個基本的 Web 應(yīng)用和 API：

```python
from flask import Flask, jsonify, request

app = Flask(__name__)

@app.route("/", methods=["GET"])
def home():
    """
    返回 API 首頁。
    """
    response = {"message": "歡迎來到 Python 安全編程 API！"}
    return jsonify(response)

@app.route("/login", methods=["POST"])
def login():
    """
    登錄接口。
    """
    username = request.form.get("username")
    password = request.form.get("password")

    if authenticate(username, password):
        token = generate_token(username)
        return jsonify({"token": token.decode("utf-8")})

    return jsonify({"error": "用戶名或密碼錯誤。"}), 401

@app.route("/profile", methods=["GET"])
@auth_required
def profile():
    """
    用戶資料。
    """
    username = request.headers.get("Authorization")
    user = get_user_by_username(username)
    return jsonify({"id": user.id, "username": user.username, "email": user.email})

if __name__ == "__main__":
    app.run()

在上述代碼中，我們使用了 Flask 框架來編寫一個簡單的 API，并實(shí)現(xiàn)了登錄和用戶資料的接口，以及 JWT 認(rèn)證和授權(quán)的功能。為了保護(hù) API 的安全性，我們定義了一個 auth_required 裝飾器，用于驗(yàn)證 JWT Token 的有效性，防止非法請求訪問接口。

?? 單元測試和集成測試的基本概念

單元測試和集成測試是 Python 安全編程的一個重要方面，其主要目的是為開發(fā)人員提供構(gòu)建可持續(xù)性和可測試性應(yīng)用程序的機(jī)制，并幫助他們實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的代碼。單元測試是指對應(yīng)用程序中單獨(dú)的部分進(jìn)行測試，而集成測試是指考慮應(yīng)用程序的整體性，在構(gòu)建和部署應(yīng)用程序之前測試整個應(yīng)用程序。

以下是一些單元測試和集成測試的基本概念：

?? 單元測試

在 Python 中，unittest 模塊是用于單元測試的標(biāo)準(zhǔn)庫之一，通過使用 TDD（測試驅(qū)動開發(fā)）的方式為開發(fā)人員提供了一個基準(zhǔn)測試類和一組斷言方法，易于開發(fā)者編寫簡單，可重復(fù)的自動化測試。

以下是一個使用 unittest 模塊編寫的示例測試用例：

import unittest

class TestStringMethods(unittest.TestCase):

    def test_upper(self):
        self.assertEqual('foo'.upper(), 'FOO')

    def test_isupper(self):
        self.assertTrue('FOO'.isupper())
        self.assertFalse('Foo'.isupper())

    def test_split(self):
        s = 'hello world'
        print(s)
        self.assertEqual(s.split(), ['hello', 'world'])

if __name__ == "__main__": 
    t=TestStringMethods()
    t.test_split()

?? 集成測試

在 Python 中，pytest 模塊是用于集成測試的標(biāo)準(zhǔn)庫之一，可以使用插件和擴(kuò)展模塊擴(kuò)展其功能。pytest 的功能非常強(qiáng)大，可以測試應(yīng)用程序中的所有部分，包括數(shù)據(jù)庫和 API。

以下是一個使用 pytest 模塊編寫的示例測試用例：

import pytest

def test_username():
    username = "john_doe_123"
    assert username.islower()


def test_password():
    password = "password123"
    assert len(password) >= 8

?? 使用 unittest 或 pytest 進(jìn)行測試

Python 提供了許多單元測試和集成測試的庫和框架，例如 unittest 和 pytest 等。

unittest 是 Python 內(nèi)置的庫，可以用于簡單而可靠的單元測試，它定義了一組測試框架，支持參數(shù)化測試、測試裝飾器、斷言語句等特性。

以下是一個使用 unittest 編寫的示例測試用例：

import unittest

class TestStringMethods(unittest.TestCase):

    def test_upper(self):
        self.assertEqual('foo'.upper(), 'FOO')

    def test_isupper(self):
        self.assertTrue('FOO'.isupper())
        self.assertFalse('Foo'.isupper())

    def test_split(self):
        s = 'hello world'
        self.assertEqual(s.split(), ['hello', 'world'])

pytest 是 Python 中一個非常流行的測試框架，支持功能強(qiáng)大、可配置和易于擴(kuò)展，并且不需要類的繼承。

以下是一個使用 pytest 編寫的示例測試用例：

import pytest

def test_username():
    username = "john_doe_123"
    assert username.islower()


def test_password():
    password = "password123"
    assert len(password) >= 8

?? 測試驅(qū)動開發(fā)（TDD）的實(shí)踐

測試驅(qū)動開發(fā)（TDD）是一種受歡迎的開發(fā)方法，它是一種理想的方式，可以在編寫代碼之前先編寫測試用例，并在完成代碼后進(jìn)行自動化測試，以保證代碼的正確性。

使用 TDD 開發(fā) Python 安全編程應(yīng)用程序時，我們可以遵循以下的流程：

  1. 編寫測試用例。
  2. 運(yùn)行測試用例，檢查測試是否失敗。
  3. 編寫代碼，讓測試用例通過。
  4. 運(yùn)行測試用例，檢查是否成功通過。

以下是一個使用 TDD 開發(fā)的示例代碼：

def get_user_data(user_id):
    """
    獲取用戶數(shù)據(jù)。
    """
    conn = get_database_connection()
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE id = %s", (user_id,))

    rows = cursor.fetchall()
    if rows:
        return rows[0]

    return None

def test_get_user_data():
    """
    用于測試獲取用戶數(shù)據(jù)的函數(shù)。
    """
    user_id = 1
    user_data = get_user_data(user_id)
    assert user_data is not None

在上面的示例代碼中，我們首先編寫一個獲取用戶數(shù)據(jù)的函數(shù)的測試用例，然后實(shí)現(xiàn)這個函數(shù)，最后運(yùn)行測試用例，確保函數(shù)的正確性和安全性。

?? 結(jié)論

本文介紹了如何在 Python 中進(jìn)行安全編程和測試，包括數(shù)據(jù)驗(yàn)證，減少代碼注入風(fēng)險，防止敏感數(shù)據(jù)泄露，常見的安全漏洞和攻擊方式，使用加密和哈希算法保護(hù)數(shù)據(jù)，編寫安全的 Web 應(yīng)用和 API，單元測試和集成測試的基本概念，使用 unittest 或 pytest 進(jìn)行測試，測試驅(qū)動開發(fā)（TDD）的實(shí)踐等方面，并提供了示例代碼，幫助開發(fā)者更好的理解 Python 安全編程和測試的概念和實(shí)踐。

?? 共勉

最后，我想和大家分享一句一直激勵我的座右銘，希望可以與大家共勉！

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【零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)Python---Python中安全編程和測試之快速入門實(shí)踐】,Python,python,學(xué)習(xí),安全,pytest,unittest,集成測試,單元測試文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-524515.html

到了這里，關(guān)于【零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)Python---Python中安全編程和測試之快速入門實(shí)踐】的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！

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