Python以其易用性和强大的功能而闻名，但这也带来安全隐患。当需要执行来自不可信来源的代码时，直接运行存在巨大的风险。RestrictedPython应运而生，它提供了一种在安全受限的环境中执行Python代码的方法，在平衡功能性和安全性的同时，最大限度地减少潜在的风险。
什么是RestrictedPython？
RestrictedPython并非一个沙盒系统或安全环境，而是一个工具，它允许定义Python语言的一个子集，从而在受信任的环境中执行不受信任的代码。它通过限制Python的某些功能（例如文件系统访问、网络访问和模块导入）来实现安全执行。
这使得开发者能够在提供一定灵活性的同时，有效地控制代码的执行范围，防止恶意代码对系统造成损害。RestrictedPython 主要通过字节码级别的限制来实现安全策略，而不是运行时动态检查。这使得它拥有更高的效率和更低的运行时开销。
RestrictedPython的核心功能：安全与灵活的平衡
RestrictedPython的核心在于其对Python语言的限制机制。它并非简单地禁止某些函数或模块，而是更精细地控制代码的执行流程。这使得开发者可以根据具体的应用场景，定制安全策略，从而在安全性和功能性之间取得最佳平衡。其主要功能包括：
• 限制导入： RestrictedPython 可以限制用户代码导入的模块，防止恶意代码通过导入危险模块来访问系统资源或执行恶意操作。这通过修改
__builtins__以及限制__import__函数来实现。• 限制内置函数： 它可以限制或禁用某些危险的内置函数，例如
open()、eval()等，防止代码对文件系统进行非法操作或执行恶意代码。• 自定义安全策略： RestrictedPython 提供了一种灵活的机制，允许开发者自定义安全策略，根据实际需求调整限制级别。这使得它可以适应各种不同的应用场景。
• 字节码编译： RestrictedPython 将代码编译成字节码进行执行，这增加了额外的安全层，可以有效防止代码注入等攻击。
• 安全的全局变量：
safe_globals提供一个预先定义的全局变量字典，只包含安全的内置函数和常量。
RestrictedPython的应用场景
RestrictedPython 的应用场景广泛，特别适合需要处理来自不可信来源的代码的场景：
• 代码评估平台： 在在线代码评估平台中，RestrictedPython 可以确保用户提交的代码不会对服务器造成损害。
• 插件系统： 在允许用户自定义插件的系统中，RestrictedPython 可以防止恶意插件破坏系统稳定性。
• 脚本引擎： 在游戏或其他需要脚本功能的应用程序中，RestrictedPython 可以安全地执行用户编写的脚本。
• 数据分析工具： 在数据分析工具中，RestrictedPython 可以确保用户编写的脚本不会意外地修改或删除数据。
RestrictedPython的局限性
尽管RestrictedPython 提供了强大的安全机制，但它并非万能的。它有一些局限性需要注意：
• 仅支持CPython： RestrictedPython 仅支持CPython 解释器，不支持PyPy或其他Python实现。
• 并非完全安全： 即使使用RestrictedPython，也无法保证完全的安全。复杂的攻击仍然可能绕过其限制。因此，需要结合其他的安全措施来增强安全性。
• 性能开销： 虽然RestrictedPython 的性能开销相对较低，但在处理大量代码时，仍然会有一定的性能影响。
一个简单的例子
以下例子展示了如何使用RestrictedPython 安全地执行一段代码：
from RestrictedPython import compile_restricted, safe_globals
source_code = """
def greet(name):
return f"Hello, {name}!"
print(greet("World"))
"""
byte_code = compile_restricted(source_code, '<inline>', 'exec')
loc = {}
exec(byte_code, safe_globals, loc)这段代码会安全地执行，因为它只使用了安全的内置函数和常量。
总结
RestrictedPython 是一款强大的工具，它为在受信任环境中执行不可信代码提供了一种安全有效的方法。它通过限制Python语言的子集，在灵活性和安全性之间取得了良好的平衡。虽然它并非完美无缺，但对于许多需要处理不可信代码的应用场景来说，RestrictedPython 仍然是一个非常有价值的工具。需要记住的是，RestrictedPython 应该与其他安全措施结合使用，以最大限度地降低风险。
项目地址：https://github.com/zopefoundation/RestrictedPython
