導讀

於上一篇作了很基礎的python內容介紹，接下來將作一些關於python應用的語法，讓整個流程能自動化執行。

Python 在網路安全中的作用

1. 函數在網路安全中的應用

• 函數：可重複使用的一段程式碼，在 Python 中非常重要，能夠自動執行程式碼中的重複部分。
• 範例：
  • 在處理安全性日誌時，可以使用函數來自動篩選多個日誌中的潛在惡意登入活動。

2. 定義函數

內建函數

• 內建函數：已存在於 Python 中，可以直接呼叫使用。
  • 範例：print() 是內建函數。

使用者定義函數

• 使用者定義函數：程式設計師根據需求自定義的函數。需包含函數頭和函數體。

函數頭

• 定義方法：使用 def 關鍵字，後接函數名稱。
  • 範例：

    def display_investigation_message():
    

• 函數名稱後必須加上括號 () 和冒號 :。

函數體

• 定義函數功能的區塊，需縮排。
  • 範例：

    def display_investigation_message():
        print("調查活動")
    

3. 呼叫函數

• 定義後可以在程式中多次呼叫該函數。
  • 範例：

    display_investigation_message()
    

• 函數呼叫示例：

  def display_investigation_message():
      print("investigate activity")
  
  application_status = "potential concern"
  email_status = "okay"
  
  if application_status == "potential concern":
      print("application_log:")
      display_investigation_message()
  
  if email_status == "potential concern":
      print("email log:")
      display_investigation_message()
  

  • 執行結果：

    application_log:
    investigate activity
    

4. 函數的重複使用

• 函數可以多次呼叫，例如在不同條件下執行相同的操作。
• 注意：避免在函數內呼叫自身，否則可能會導致無限迴圈。

無限迴圈示例：

def func1():
    func1()  # 會導致無限迴圈 

函數和變數

1. 使用函數中的變數

• 參數：在函數定義中用作計算的變數。

  • 範例：

    def remaining_login_attempts(maximum_attempts, total_attempts):
        print(maximum_attempts - total_attempts)
    

  • maximum_attempts 和 total_attempts 是參數。

• 實參：在呼叫函數時，傳入函數的資料。

  • 範例：

    remaining_login_attempts(3, 2)  # 3 和 2 是實參
    

• return 語句：用於從函數中返回值。

  • 範例：

    def remaining_login_attempts(maximum_attempts, total_attempts):
        return maximum_attempts - total_attempts
    

2. 全域變數和局部變數

全域變數

• 定義：全域變數是在程式中任何地方都可存取的變數，定義在函數外。
  • 範例：

    device_id = "7ad2130bd"  # 全域變數
    

局部變數

• 定義：局部變數是在函數內部分配的變數，無法在函數外存取。
  • 範例：

    def greet_employee(name):
        total_string = "歡迎 " + name  # 局部變數
        return total_string
    

3. 全域變數和局部變數的最佳實踐

• 避免混用：在函數內避免使用與全域變數相同名稱的局部變數，因為這會導致值混淆。
  • 範例：

    username = "elarson"  # 全域變數
    def greet():
        username = "bmoreno"  # 局部變數
        print("2: " + username)
    greet()
    print("3: " + username)  # 仍然是全域變數的值
    

4. 重點整理

• 參數：定義在函數內，供函數計算使用的變數。
• 實參：呼叫函數時傳入的資料。
• return 語句：從函數返回資訊，方便在其他地方使用。
• 全域變數：整個程式可存取的變數，定義在函數外。
• 局部變數：只在函數內使用的變數，不可在函數外存取。
• 命名規範：確保局部變數與全域變數的名稱不同，避免混淆。

使用內建函數

1. print() 函數

• 功能：將指定的物件輸出到螢幕，是 Python 中最常用的函數之一。
• 用法：接受任意數量的參數，以逗號分隔，並列印所有這些參數。
  • 範例：

    month = "September"
    print("Investigate failed login attempts during", month, "if more than", 100)
    

2. type() 函數

• 功能：傳回其參數的資料類型，用來追蹤變數類型，避免錯誤。
• 用法：接受一個參數，並傳回其資料類型。
  • 範例：

    print(type("security"))
    print(type(7))
    

3. 將一個函數的輸出傳遞給另一個函數

• 可以將函數的輸出作為參數傳遞給另一個函數。
  • 範例：

    print(type("This is a string"))
    

  • 輸出：

    <class 'str'>
    

4. max() 和 min() 函數

• 功能：max() 傳回輸入中的最大值，min() 傳回輸入中的最小值。
• 用法：接受多個數值或可迭代物件（如列表）並傳回相應的最大或最小值。
  • 範例：

    time_list = [12, 2, 32, 19, 57, 22, 14]
    print(min(time_list))  # 傳回 2
    print(max(time_list))  # 傳回 57
    

5. sorted() 函數

• 功能：將可迭代物件（如列表）中的元素按升序排列，並傳回排序後的結果。
• 用法：不會更改原始列表，而是傳回排序後的新列表。
  • 範例：

    time_list = [12, 2, 32, 19, 57, 22, 14]
    print(sorted(time_list))  # 傳回 [2, 12, 14, 19, 22, 32, 57]
    print(time_list)          # 原始列表未改變
    

注意事項：

• sorted() 函數不能處理包含多種資料類型的列表（例如 [1, 2, "hello"]）。

6. 重點整理

• 內建函數：Python 中的強大工具，能夠簡化常見任務：
  • print()：將參數列印到螢幕。
  • type()：傳回參數的資料類型。
  • min() 和 max()：分別傳回可迭代物件的最小和最大值。
  • sorted()：對可迭代物件的元素進行排序，並傳回排序後的結果。

7. 了解更多資訊的資源

• Python 標準庫文檔：Python 內建函數

在 Python 中導入模組和函式庫

1. Python 標準函式庫

• Python 標準庫：包含大量模組，通常隨 Python 一起打包。
  • 常見模組包括：
    • re：用於搜尋模式。
    • csv：處理 .csv 檔案。
    • glob 和 os：與命令列互動。
    • time 和 datetime：處理時間戳記。
    • statistics：進行統計計算，如 mean() 和 median() 函數。

2. 如何從 Python 標準庫導入模組

導入整個模組

• 使用 import：導入整個模組後，可以使用該模組內的所有函數。
  • 範例：

    import statistics
    
    monthly_failed_attempts = [20, 17, 178, 33, 15, 21, 19, 29, 32, 15, 25, 19]
    mean_failed_attempts = statistics.mean(monthly_failed_attempts)
    print("mean:", mean_failed_attempts)
    

導入特定函數

• 使用 from...import：僅導入模組中的特定函數後，無需指定模組名稱即可直接呼叫函數。
  • 範例：

    from statistics import mean, median
    
    monthly_failed_attempts = [20, 17, 178, 33, 15, 21, 19, 29, 32, 15, 25, 19]
    mean_failed_attempts = mean(monthly_failed_attempts)
    median_failed_attempts = median(monthly_failed_attempts)
    
    print("mean:", mean_failed_attempts)
    print("median:", median_failed_attempts)
    

3. 外部函式庫

• 外部函式庫：需要先安裝才能使用。
  • 範例：使用 %pip install 安裝庫。

    %pip install numpy
    

  • 安裝後即可使用 import 導入：

    import numpy
    

4. 重點整理

• Python 標準函式庫 提供多種可匯入模組，例如 re、csv、os、glob、time、datetime 和 statistics。
• 導入模組的方法：
  • 使用 import 導入整個模組。
  • 使用 from...import 導入特定函數。
• 外部函式庫：需要先安裝再匯入，例如 numpy、BeautifulSoup 等。

確保 Python 中正確的語法和可讀性

1. 註釋 (Comments)

• 註釋：用於解釋程式碼背後的意圖，幫助程式設計師閱讀和理解程式碼。
  • 單行註解：使用 # 開頭，適合簡單註解。
    • 範例：

      # 列印「computer_assets」清單的元素
      computer_assets = ["laptop1", "desktop20", "smartphone03"]
      for asset in computer_assets:
          print(asset)
      

  • 多行註解：使用多個 # 或使用三重引號 """。
    • 範例：

      """
      remaining_login_attempts() 函數有兩個整數參數，
      傳回剩餘登入嘗試次數
      """
      

2. 縮排 (Indentation)

• 正確的縮排：Python 程式碼必須正確縮排，通常為 4 個空格。
  • 範例：

    count = 0
    login_status = True
    while login_status == True:
        print("再試一次。")
        count = count + 1
        if count == 4:
            login_status = False
    

3. 保持正確的語法 (Correct Syntax)

• 語法錯誤：常見於資料類型錯誤、條件或迭代語句中的標題錯誤。
  • 資料類型的正確使用：
    • 字串用引號包住。
      • 範例：username = "bmoreno"
    • 整數、浮點數和布林值不需要引號。
      • 範例：login_attempts = 5
    • 清單放在方括號中，用逗號分隔元素。
      • 範例：username_list = ["bmoreno", "tshah"]
  • 條件語句或函數定義的冒號：
    • 在條件或函數標題的結尾加冒號。
      • 範例：

        def remaining_login_attempts(max_attempts, total_attempts):
            return max_attempts - total_attempts
        

4. 重點整理

• PEP 8 風格指南：提供撰寫易於理解和閱讀的 Python 程式碼的建議。
  • 註釋：清晰的單行或多行註解能提高程式碼的可讀性。
  • 縮排：確保程式碼正確運行，並且更易閱讀。
  • 語法錯誤：了解並修正常見的語法問題，如資料類型錯誤或條件語句中的標題錯誤。

5. 了解更多資訊的資源

• PEP 8 - Python 程式碼風格指南：查閱 Python 程式碼的標準和可讀性建議(https://peps.python.org/pep-0008/)。