Python上級

上級 Pythonで学ぶセキュリティ基礎｜練習問題編

 

導入

セキュリティは、現代のソフトウェア開発において避けて通れないテーマです。特に、Pythonを用いたウェブアプリケーションの開発においては、さまざまな脅威に対する対策が求められます。本記事では、実際の業務で遭遇しやすいセキュリティの問題に焦点を当て、具体的なケーススタディを通じて学びます。

教科書レベルの解説（セキュリティ基礎）

重要な概念の整理

セキュリティの基礎には、認証、認可、データの暗号化、入力の検証などがあります。特に、入力の検証は、SQLインジェクションやクロスサイトスクリプティング（XSS）などの攻撃を防ぐために非常に重要です。攻撃者は、悪意のあるデータをアプリケーションに送り込むことで、システムに不正アクセスを試みます。このため、信頼できないデータを扱う際には、必ず検証を行う必要があります。

コード例（Python）


import re

def validate_input(user_input):
    # 入力が英数字とアンダースコアのみで構成されているかを検証
    if re.match("^[a-zA-Z0-9_]+$", user_input):
        return True
    return False

# 使用例
user_input = "example_input"
if validate_input(user_input):
    print("入力は有効です。")
else:
    print("無効な入力です。")

コードの行ごとの解説

  1. import re: 正規表現を使用するためのモジュールをインポートします。
  2. def validate_input(user_input): ユーザーからの入力を検証する関数を定義します。
  3. if re.match(“^[a-zA-Z0-9_]+$”, user_input): 入力が英数字とアンダースコアのみで構成されているかをチェックします。
  4. return True: 検証に成功した場合はTrueを返します。
  5. return False: 検証に失敗した場合はFalseを返します。
  6. if validate_input(user_input): 入力が有効かどうかを確認し、結果に応じてメッセージを表示します。

練習問題編

以下の練習問題に挑戦し、セキュリティの理解を深めてください。

  1. 問題1: ユーザー名の入力を検証する関数を作成してください。条件は、3文字以上、15文字以下で、英字または数字のみを許可します。

    模範解答:

    
def validate_username(username):
    if re.match("^[a-zA-Z0-9]{3,15}$", username):
        return True
    return False
  2. 問題2: パスワードの強度を評価する関数を作成してください。条件は、8文字以上、英字、大文字、小文字、数字、特殊文字を含むことです。

    模範解答:

    
def validate_password(password):
    if (len(password) >= 8 and
        re.search("[a-z]", password) and
        re.search("[A-Z]", password) and
        re.search("[0-9]", password) and
        re.search("[!@#$%^&*(),.?\":{}|<>]", password)):
        return True
    return False
  3. 問題3: 入力されたメールアドレスが正しい形式かどうかを確認する関数を作成してください。

    模範解答:

    
def validate_email(email):
    if re.match(r"[^@]+@[^@]+\.[^@]+", email):
        return True
    return False

まとめ

  • ユーザーからの入力を適切に検証することで、セキュリティリスクを大幅に軽減できます。
  • 正規表現を活用することで、入力の形式を簡単にチェックできます。
  • セキュリティ対策は、開発プロセスの初期段階から組み込むことが重要です。
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