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PowerShell 是一种流行的任务自动化和配置管理框架，用于自动化重复性任务和简化基于 Windows 系统的管理。与其他编程语言一样，如果开发人员不遵循安全编码标准，PowerShell 代码也可能受到安全威胁。本文将讨论 PowerShell 安全编码的最佳实践。

输入验证

用户输入往往是安全风险的重要来源。输入验证就是验证用户输入是否符合预期标准，是否可在应用程序中安全使用的过程。

例如，当用户输入密码时，输入应符合应用程序的密码策略。要验证输入，开发人员可以使用内置函数，如 Test-Path或正则表达式，以确保输入符合预期标准。

function Validate-Input {
    param(
        [string]$input
    )

    if ($input -match "^[A-Za-z0-9]+$") {
        return $true
    }
    else {
        return $false
    }
}

避免使用不安全的函数

如果不小心使用，PowerShell 有几个函数可能会出现安全问题。Invoke-Expression、Get-Content 和 ConvertTo-SecureString 等函数可允许攻击者执行恶意代码。开发人员应避免使用这些函数，或通过限制输入参数和仅在必要时使用来谨慎使用这些函数。

例如，开发人员不应使用 Invoke-Expression 函数来执行命令，而应使用 Start-Process 函数。

# Instead of using Invoke-Expression
Invoke-Expression "Get-ChildItem"

# Use Start-Process
Start-Process "Get-ChildItem"

使用密码学库

.NET Cryptography 和 Bouncy Castle 等密码学库提供了执行加密和解密操作的安全方法。使用这些库而不是创建自定义加密方法，因为后者可能容易出现漏洞。

例如，使用 .NET Cryptography 库加密密码的方法如下：

$securePassword = ConvertTo-SecureString "MyPassword" -AsPlainText -Force
$encryptedPassword = [System.Convert]::ToBase64String($securePassword.ToByteArray())

遵循最小特权原则

最低权限原则是一种安全最佳实践，它将用户或程序的访问权限限制在履行其职能所需的最低水平。这意味着用户只能访问其工作所需的资源，而不能访问更多资源。

开发人员在编写代码时应遵循这一原则，以尽量减少安全漏洞的影响。通过限制程序或用户的访问权限，可以降低攻击成功的风险。

例如，如果应用程序需要对数据库进行只读访问，则应使用具有只读权限的数据库账户，而不是具有完全权限的账户。这样可以降低攻击者利用应用程序修改或删除数据的风险。同样，如果用户只需执行某些任务，则不应授予他们管理员级别的系统访问权限。

通过遵循最小权限原则，开发人员可以减少安全漏洞的潜在危害，并限制攻击的范围。

保持更新库和框架

库和框架可能包含安全漏洞，可被攻击者利用。开发人员应将其库和框架更新到最新版本，以避免潜在的安全问题。

当发现库或框架中存在安全漏洞时，该库或框架的开发人员通常会发布补丁或更新来修复漏洞。重要的是要及时了解这些更新，并尽快应用它们，以最大限度地降低安全漏洞的风险。

例如，如果应用程序使用第三方库，如 Pester如果应用程序存在安全漏洞，开发人员应更新到可解决该漏洞的最新版库。这样可以确保应用程序不会受到利用该漏洞的攻击。

通过不断更新库和框架，开发人员可以确保代码更加安全，不易受到攻击。重要的是，要确保所有依赖项都是最新的，并且任何已知的安全漏洞都已得到修补。

使用静态代码分析器

静态代码分析器是一种可以在代码执行前识别代码中潜在安全漏洞的工具。通过在部署前分析代码，开发人员可以在安全问题成为问题之前发现并修复它们。

在 PowerShell 中，有几种可用的静态代码分析器，如 PSScriptAnalyzer该工具可以检测硬编码密码、环境变量使用不当和使用不安全函数等问题。

例如 PSScriptAnalyzer是一款流行的静态代码分析器，可检查 PowerShell 代码是否存在潜在的安全漏洞。它可以检测以下问题

  • 硬编码凭据**
  • 使用过时或不安全的函数**
  • 输入验证不充分**
  • 变量和循环的不当使用***

通过使用静态代码分析器，开发人员可以在开发过程的早期识别并修复安全漏洞。这有助于防止安全漏洞，并将任何成功攻击的影响降至最低。

为 PowerShell 脚本使用安全编码实践

PowerShell 脚本容易受到代码注入、权限升级和数据泄漏等多种安全风险的影响。为确保 PowerShell 脚本的安全性，开发人员应遵循以下安全编码实践：

净化输入和输出

净化用户输入对于防止代码注入攻击非常重要。开发人员应验证和净化用户输入，确保其符合预期标准，并且不包含恶意代码。此外，在将输出写入日志文件或其他目标时，开发人员应在写入文件前对任何敏感数据进行消毒，以防止数据泄漏。

###使用安全的通信协议 在网络上传输数据时，应使用安全通信协议，如 HTTPS、SSL/TLS 或 SSH。这些协议会对传输中的数据进行加密，使攻击者更难截获和操纵数据。相反，应避免使用 HTTP 或 Telnet 等未加密协议，因为它们很容易被攻击者截获和操纵。

###实施日志记录和监控 实施日志记录和监控机制，以便及时发现和应对安全事件。通过记录所有相关事件并设置警报来通知管理员可疑活动，开发人员可以在安全事件演变成重大问题之前迅速识别并作出反应。

加固环境

通过对操作系统、网络设备和应用程序应用安全策略和配置来加固环境。这有助于减少攻击面，防止未经授权的访问。例如，开发人员和管理员可以

  • 禁用不必要的服务和协议，以减少攻击面**
  • 强制执行强密码和密码策略，以防止未经授权的访问**。
  • 配置防火墙和入侵检测系统，以防止和检测攻击**。
  • 实施软件更新和补丁，修复已知的安全漏洞***

定期进行漏洞扫描

定期对系统和应用程序进行漏洞扫描，以识别和修复安全漏洞。使用 Nessus、OpenVAS 或 Microsoft Baseline Security Analyzer (MBSA) 等工具执行这些扫描。定期的漏洞扫描有助于发现环境中的漏洞和薄弱环节，使开发人员能够在攻击者利用这些漏洞和薄弱环节之前对其进行补救。

###教育用户和管理员 对用户和管理员进行安全编码实践和不安全代码相关风险的教育。提供培训和资源，帮助他们了解如何编写安全代码以及如何识别和应对安全事件。通过教育用户和管理员，开发人员可以建立安全文化，并在整个组织内推广良好的安全实践。

通过遵循这些最佳实践，开发人员可以确保其 PowerShell 代码的安全性和抵御安全威胁的能力。他们可以降低攻击成功的风险，并最大限度地减少任何安全事故的影响。

结论

PowerShell 是自动化任务和管理基于 Windows 的系统的强大工具，但遵循安全编码实践以避免安全漏洞也很重要。在本文中，我们介绍了在 PowerShell 中进行安全编码的最佳实践，包括输入验证、避免使用不安全的函数、使用加密库等。

通过实施这些实践，开发人员可以降低安全漏洞的风险，保护他们的系统和数据。了解最新的安全威胁和漏洞，不断改进 PowerShell 代码的安全状况非常重要。有了正确的工具和实践，PowerShell 可以成为管理和自动化系统的安全可靠的工具。

参考文献