沙箱环境的重要性

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沙箱充当独立于您的计算机和网络的虚拟环境。从本质上讲，它是一个隔离的测试环境。

沙箱化是一种安全有效的方法，用于验证代码、了解其工作原理以及保护数据和网络免受威胁。

1. 什么是沙箱环境？

一个称为“沙箱”的隔离、安全的环境可用于运行、测试和查看代码，而不会影响其正在执行的平台或系统。它充当用户操作环境的副本。

在网络安全和软件开发中，“沙箱”是一个隔离的测试环境，您可以在其中快速安全地尝试各种变量以查看程序的工作方式。

其安全设计确保在出现问题时，您的机器及其数据都不会受到损害。它用于检查未经测试或不受信任的代码，并且可以阻止威胁进入您的网络。

此测试环境将未经测试的代码与您的生产环境分开。

为了保护网络，沙箱环境限制对所有系统资源和数据的访问。

沙箱被工程师和软件开发人员用于测试新代码，而网络安全专业人员则使用它来查找恶意代码。

它还可以用于安全地执行恶意代码并保护主机设备免受伤害。

它通过增加一层保护来防御诸如零日攻击和数据盗窃等安全威胁。

2. 沙箱环境如何工作？

游戏中的沙箱和软件开发中的沙箱经常被误解。在应用程序或软件开发中，用于测试补丁、构建新功能、检测漏洞、识别和消除错误以及其他任务的测试服务器或开发服务器被称为沙箱。

传统安全措施使用基于反应式签名的检测，该检测查找已知恶意软件实例中的模式。即使您使用机器学习 (ML) 或人工智能 (AI)，您仍然需要一个复杂的系统来识别未知威胁并补充这些解决方案，因为它们只能识别已知威胁。

沙箱提供额外的安全性。通过在安全、隔离的环境中运行代码并观察其行为，它们可以主动识别威胁和恶意软件。

沙箱环境的设计使得新功能和代码可以在类似用户的条件下进行测试，而不会影响其正在运行的系统。为了避免意外行为，沙箱软件的源代码通常在隔离之前不会进行测试。

无论您是使用沙箱来测试代码还是出于安全目的，它通常都具有以下功能

• 虚拟化环境 − 沙箱在虚拟设备上执行，该设备无法访问主机设备的物理资源。它只能访问虚拟硬件。

• 类似真实系统 − 沙箱环境旨在感觉和看起来像一台真实的计算机或移动设备。这意味着您要测试的软件和要分析的代码都应使用相同的存储和内存资源。

• 模拟所选操作系统 − 测试应用程序必须通过虚拟设备访问操作系统。即使沙箱与其实际硬件隔离，也可以访问已安装的操作系统。

使用沙箱，您可以检查用户与软件的交互在现实世界条件下是否一致。还可以通过查看系统设置来找到典型的虚拟机配置。此外，为了评估沙箱的行为并增强其响应，安全专业人员会开发针对它的漏洞利用。

此外，多个软件程序同时运行的环境也受益于沙箱。沙箱环境可以轻松地重新格式化以进行后续测试会话。

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3. 不同的沙箱技术

建立软件开发沙箱环境的四种主要方法如下

1. 虚拟机 (VM)

虚拟机可以构建一个完整的操作系统，该操作系统可以在主机机的操作系统上运行，也可以在硬件本身上运行。这在类似于已安装在设备上的典型操作系统的环境中提供了更高水平的隔离。因此，提供精确用户环境的副本以测试代码。

2. 沙箱程序

使用沙箱应用程序是构建沙箱环境的最简单和最快捷的方法之一。您可以使用 BitBox、Sandboxie、SHADE 等沙箱软件。它们都可以有效地在沙箱环境中运行任何应用程序，并且都易于使用。此外，借助这些软件工具，您可以在同一系统上同时管理多个沙箱。

3. 容器

容器包含应用程序在单独环境中执行所需的部件、文件、配置和其他必需项。就其功能而言，容器充当沙箱。但是，如果希望获得完全隔离的环境，则需要正确配置它。很多时候，容器会逃逸，从而允许其他容器和您的操作系统访问。在软件开发中，可以使用 Docker 等容器。

4. 内置操作系统沙箱

某些操作系统（例如 Windows 10）带有集成的沙箱环境，称为 Windows 沙箱，它利用 Windows 容器技术。它包含一个干净的操作系统，因此您可以安装要测试的程序。就系统资源而言，它也很小。

与此类似，Apple 沙箱是另一个基于 Trusted BSD API 的内置操作系统沙箱。如果您运行 Linux 操作系统，可以使用内核扩展 seccomp-BPF 来隔离 Linux 进程与其他进程。

结论

创建沙箱环境是测试代码在安全环境中并查看其行为的绝佳方法。它将帮助您了解代码的性能，学习如何改进它，并保护主机系统和数据免受潜在风险。