# Python 介紹

# 資安導向 Python 入門

Python 可自動化的任務包括：

• 日誌分析
• 惡意軟體分析
• 訪問控制管理列表 (ACL)
• 入侵偵測
• 合規檢查
• 分析網絡流量

Jupyter Notebook
點 2 下編輯 cell， Shift Enter 執行

# 核心元件

使用 // 可將計算結果向下取整為整數。

Tuple（元組）

• 不可變的資料結構，可包含多種資料型別。
• 與可修改的 list 相比，tuple 更適合用於需保證不被更動的資料，如資安中的識別碼。
• tuple 使用小括號定義，且比 list 更節省記憶體，適合大量資料處理。
• 例: ("ray", 13, True)

Dictionary
字典由鍵值對組成，每個鍵對應一個值，適合需要快速查詢的情境。例:

{ 1: "East",

  2: "West",

  3: "North",

  4: "South" }

Set
一組無序且唯一的資料元素，元素不可重複，且可包含任意資料型別。例： {"jlanksy", "drosas", "nmason"}

變數命名時，應遵守以下規範：

• 使用底線分隔單字，如 login_attempts ，並避免相似或過長的名稱。
• 另一常見命名規範是將每個單字的首字母大寫，如 loginAttempt 。

# 條件與迴圈

in 可用於迴圈，也可用於條件式中判斷元素是否存在於序列中。

無限迴圈可用 CTRL + C （或 CTRL + Z ）中斷。

# 寫高效的 Python 程式

# 函數

參數 (Parameter) 是在定義函式時宣告的變數；
引數 (Argument) 則是呼叫函式時實際傳入的值。

在函式中使用了與全域變數同名的變數，Python 會視為新的區域變數。

my_variable = 10

def my_function():

    global my_variable #宣告此變數是使用全域的同名變數

    my_variable = 20

my_function()

print(my_variable) # 20

最佳實踐

• 避免全域與區域變數同名，以防混淆。
• 函式可讀取全域變數，但不建議修改全域變數。
• 傳遞資料應使用參數而非依賴全域變數，以提升可維護性與可讀性。

sorted() 用來對可迭代物件排序，預設為遞增排序，並回傳新串列，不會更動原資料。

# 社群

模組 (module) 是包含可重複使用程式碼的 Python 檔案；
函式庫 (library) 是模組的集合。

Python 標準函式庫 (Standard Library) 中的常用模組:

• re 模組：用於搜尋日誌檔案中的特定模式。
• csv 模組：提供處理 .csv 檔案的功能。
• glob 和 os 模組：用於與作業系統或命令列互動。
• time 和 datetime 模組：提供與時間戳記相關的操作。
• statistics 模組：提供許多數值統計計算的功能，如：
  • mean() ：計算平均值
  • median() ：計算中位數

匯入整個模組後，使用格式 模組.函式() 呼叫函式。

使用 from 模組 import 函式 可匯入特定函式。匯入後可直接使用函式名稱，不需加上模組前綴。

Jupyter Notebook 中，需透過 %pip install 安裝外部函式庫 (External Libraries)。

可讀性

• 風格指南：指導文件寫作、格式化與設計的手冊。
• PEP 8 風格指南：針對 Python 程式設計的風格規範。
  • 如：應保持每行小於 79 字元。
  • 每次縮排使用四個空格。

# 字串和串列

# 字串

作為資安分析師，字串數據是最常接觸的數據類型之一。這些字串通常包含 IP 位址、用戶名稱、URL 和員工 ID 等，工作中可能需要擷取部分內容驗證有效性。

字串可以使用負數索引，負數是從字串尾端反向計算的位置。
字串是不可變（Immutable）的，即建立後無法修改內容的物件。

字串函式與方法

• str() , len() , .upper() , .lower()
• .index() : 尋找特定字元或子字串首次出現的位置，不存在會報錯。

# 串列和演算法

串列方法

• .insert(i, x) ：在索引 i 的位置插入元素 x ，原有元素會往後移動。
• .remove(x) ：移除清單中第一個出現的元素 x ，後方元素會往前移動。若有重複，僅刪除第一個。
• .append(x)
• .index(x) ：回傳元素 x 首次出現的索引。

# 正規表達式

• import re
• re.findall(模式字串, 目標字串)

模式符號

• \w ：匹配英數字與底線
• . ：匹配所有字元（含符號）
• \d ：匹配單一數字（0–9）
• \s ：匹配單一空格
• \. ：匹配句點 . 字元

數量表示

• + :1 次或以上
• * :0 次或以上
• 使用 {} 限定重複次數
  • {n} ：指定字元必須重複 n 次（如 \d{2} 代表連續兩位數）
  • {n,m} ：指定重複次數在 n 到 m 次之間（如 \d{1,3} 比對 1 至 3 位數）
  • Python 從左到右掃描字串，完成一次比對後從下一個字元繼續。

撰寫正規表示式模式
將欲搜尋的內容拆解為小單位並用正規表示式符號表示，如：

• \w+:\s\d+ ：用來擷取「使用者名稱 + 冒號 + 空格 + 數字」格式的資訊。

import re

pattern = r"\w+:\s\d+" #r 可加可不加

re.findall(pattern, employee_logins_string)

搭配 re.findall() 使用，可從複雜字串中擷取出關鍵欄位。記得測試模式以避免漏抓或誤抓資料。

# Python 實踐

# 自動化

使用 Python 強化 CI/CD 的資安自動化

Python 可用來將安全檢查自動化整合至 CI/CD 流程中，實現 DevSecOps（開發、資安、運維協作）。這讓安全成為整個開發流程中的共同責任，並在每個階段持續自動執行資安任務。

Python 能提升速度、減少錯誤，幫助在開發早期找出漏洞並確保一致性。它能減輕資安團隊負擔，並促進 DevSecOps 文化，使資安成為整體開發流程的一部分。

在 CI/CD 中可自動化的資安任務:
安全性測試

• SAST（靜態應用程式安全測試）
  使用 Python 執行 SAST 工具，在程式碼建置前掃描安全弱點；也可用在發現高風險問題時終止流程。
• DAST（動態應用程式安全測試）
  在應用程式運行時於測試環境執行 DAST 工具。
• SCA（軟體組成分析）
  控制 SCA 工具，掃描相依套件（如開源元件）是否存在已知弱點。

弱點掃描
可針對以下目標進行：

• 容器映像檔
• 基礎架構組態
• CI/CD 工具本身

合規性檢查
可自動產出合規報告，確保流程符合政策，如：

• 程式碼是否遵循安全編碼準則
• 雲端與基礎設施是否符合資安配置標準

機密管理自動化
檢查是否將敏感憑證（如 API 金鑰）誤寫入程式碼。也可整合 HashiCorp Vault 等機密管理工具，於部署時安全地存取與注入機密資料。

自動執行安全政策（Policy as Code）

Python 與 CI/CD 工具整合良好，能：

• 在流程中執行資安自動化腳本
• 利用 API 操作建置流程或呼叫資安工具
• 透過擴充模組與腳本整合資安邏輯
• 自動建置安全測試環境
• 檢查程式碼品質與安全性

# 檔案處理

將文件導入 python

開啟檔案 & 讀取內容

with open("update_log.txt", "r") as file:

    updates = file.read()

print(updates)

• with ：確保檔案用完後自動關閉，避免資源未釋放或檔案損壞
• open() ：開啟檔案；第一個參數為檔名或檔案路徑（需為字串），第二個參數為模式：
  • "r"：讀取模式
  • "w"：覆寫寫入
  • "a"：附加寫入
• .read() ：將整個檔案內容讀取為一個字串，便於後續操作。

寫入檔案

line = "jrafael,192.168.243.140,4:56:27,True"

with open("access_log.txt", "a") as file:

    file.write(line)

• .write() ：寫入字串至檔案（必須是字串型別）

處理檔案內容

• .split() ：將字串切割成清單
  • 指定分隔符，會依據這個符號來切割字串。如: .split(",") 。
  • 不指定分隔符，預設以空白字元來分割字串。
• .join() ：將清單合併成一個字串
  • 是用在「分隔符」字串上，而不是用在清單本身。
  • 清單作為參數傳入 .join() ，用來決定要合併的內容。
  • 例: "\n".join(users)

操作流程

檔案內容（字串）→ .split() → 清單 → 處理清單 → .join() → 字串 → .write() 寫入檔案

# Debug

錯誤類型

• 語法錯誤（Syntax Errors）
• 邏輯錯誤（Logic Errors）
• 例外（Exceptions），解決方式建議：
  • NameError → 確保變數或函式已定義。
  • IndexError → 檢查列表長度或使用 len ()。
  • TypeError → 檢查型別，可用 type () 測試。
  • FileNotFoundError → 檢查路徑與檔名拼寫是否正確。

攔截例外小技巧，讓程式不中斷:

try:

    print(usernames[3])

except IndexError:

    print("錯誤：索引超出範圍！")

現在許多 IDE 可加入 AI 協助工具，例如：Gemini Code Assist