沙箱環境的重要性

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沙箱充當獨立於您的計算機和網路的虛擬環境。從本質上講，它是一個隔離的測試環境。

沙箱化是一種安全有效的方法，用於驗證程式碼、瞭解其工作原理以及保護資料和網路免受威脅。

1. 什麼是沙箱環境？

一個稱為“沙箱”的隔離、安全的環境可用於執行、測試和檢視程式碼，而不會影響其正在執行的平臺或系統。它充當使用者操作環境的副本。

在網路安全和軟體開發中，“沙箱”是一個隔離的測試環境，您可以在其中快速安全地嘗試各種變數以檢視程式的工作方式。

其安全設計確保在出現問題時，您的機器及其資料都不會受到損害。它用於檢查未經測試或不受信任的程式碼，並且可以阻止威脅進入您的網路。

此測試環境將未經測試的程式碼與您的生產環境分開。

為了保護網路，沙箱環境限制對所有系統資源和資料的訪問。

沙箱被工程師和軟體開發人員用於測試新程式碼，而網路安全專業人員則使用它來查詢惡意程式碼。

它還可以用於安全地執行惡意程式碼並保護主機裝置免受傷害。

它透過增加一層保護來防禦諸如零日攻擊和資料盜竊等安全威脅。

2. 沙箱環境如何工作？

遊戲中的沙箱和軟體開發中的沙箱經常被誤解。在應用程式或軟體開發中，用於測試補丁、構建新功能、檢測漏洞、識別和消除錯誤以及其他任務的測試伺服器或開發伺服器被稱為沙箱。

傳統安全措施使用基於反應式簽名的檢測，該檢測查詢已知惡意軟體例項中的模式。即使您使用機器學習 (ML) 或人工智慧 (AI)，您仍然需要一個複雜的系統來識別未知威脅並補充這些解決方案，因為它們只能識別已知威脅。

沙箱提供額外的安全性。透過在安全、隔離的環境中執行程式碼並觀察其行為，它們可以主動識別威脅和惡意軟體。

沙箱環境的設計使得新功能和程式碼可以在類似使用者的條件下進行測試，而不會影響其正在執行的系統。為了避免意外行為，沙箱軟體的原始碼通常在隔離之前不會進行測試。

無論您是使用沙箱來測試程式碼還是出於安全目的，它通常都具有以下功能

• 虛擬化環境 − 沙箱在虛擬裝置上執行，該裝置無法訪問主機裝置的物理資源。它只能訪問虛擬硬體。

• 類似真實系統 − 沙箱環境旨在感覺和看起來像一臺真實的計算機或移動裝置。這意味著您要測試的軟體和要分析的程式碼都應使用相同的儲存和記憶體資源。

• 模擬所選作業系統 − 測試應用程式必須透過虛擬裝置訪問作業系統。即使沙箱與其實際硬體隔離，也可以訪問已安裝的作業系統。

使用沙箱，您可以檢查使用者與軟體的互動在現實世界條件下是否一致。還可以透過檢視系統設定來找到典型的虛擬機器配置。此外，為了評估沙箱的行為並增強其響應，安全專業人員會開發針對它的漏洞利用。

此外，多個軟體程式同時執行的環境也受益於沙箱。沙箱環境可以輕鬆地重新格式化以進行後續測試會話。

3. 不同的沙箱技術

建立軟體開發沙箱環境的四種主要方法如下

1. 虛擬機器 (VM)

虛擬機器可以構建一個完整的作業系統，該作業系統可以在主機機的作業系統上執行，也可以在硬體本身上執行。這在類似於已安裝在裝置上的典型作業系統的環境中提供了更高水平的隔離。因此，提供精確使用者環境的副本以測試程式碼。

2. 沙箱程式

使用沙箱應用程式是構建沙箱環境的最簡單和最快捷的方法之一。您可以使用 BitBox、Sandboxie、SHADE 等沙箱軟體。它們都可以有效地在沙箱環境中執行任何應用程式，並且都易於使用。此外，藉助這些軟體工具，您可以在同一系統上同時管理多個沙箱。

3. 容器

容器包含應用程式在單獨環境中執行所需的部件、檔案、配置和其他必需項。就其功能而言，容器充當沙箱。但是，如果希望獲得完全隔離的環境，則需要正確配置它。很多時候，容器會逃逸，從而允許其他容器和您的作業系統訪問。在軟體開發中，可以使用 Docker 等容器。

4. 內建作業系統沙箱

某些作業系統（例如 Windows 10）帶有整合的沙箱環境，稱為 Windows 沙箱，它利用 Windows 容器技術。它包含一個乾淨的作業系統，因此您可以安裝要測試的程式。就係統資源而言，它也很小。

與此類似，Apple 沙箱是另一個基於 Trusted BSD API 的內建作業系統沙箱。如果您執行 Linux 作業系統，可以使用核心擴充套件 seccomp-BPF 來隔離 Linux 程序與其他程序。

結論

建立沙箱環境是測試程式碼在安全環境中並檢視其行為的絕佳方法。它將幫助您瞭解程式碼的效能，學習如何改進它，並保護主機系統和資料免受潛在風險。