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Umgang mit Einzigartigkeit mit Lambda SnapStart

Wenn Aufrufe für eine SnapStart Funktion hochskaliert werden, verwendet Lambda einen einzelnen initialisierten Snapshot, um mehrere Ausführungsumgebungen wieder aufzunehmen. Wenn Ihr Initialisierungscode eindeutigen Inhalt generiert, der im Snapshot enthalten ist, ist der Inhalt möglicherweise nicht eindeutig, wenn er in Ausführungsumgebungen wiederverwendet wird. Um die Eindeutigkeit bei der Verwendung zu wahren SnapStart, müssen Sie nach der Initialisierung eindeutige Inhalte generieren. Dazu gehören eindeutige IDs, eindeutige Geheimnisse und Entropie, die zum Generieren von Pseudozufälligkeiten verwendet wird.

Im Folgenden finden Sie einige bewährte Methoden für die Aufrechterhaltung der Eindeutigkeit Ihres Codes. Für Java-Funktionen bietet Lambda auch ein SnapStart Open-Source-Scan-Tool, mit dem Sie nach Code suchen können, der Eindeutigkeit voraussetzt. Wenn Sie während der Initialisierungsphase eindeutige Daten generieren, können Sie eine Laufzeit-Hook verwenden, um die Eindeutigkeit wiederherzustellen. Mit Laufzeit-Hooks können Sie bestimmten Code ausführen, unmittelbar bevor Lambda einen Snapshot aufnimmt oder unmittelbar nachdem Lambda eine Funktion aus einem Snapshot fortsetzt.

Vermeiden des Speicherns eines Zustands, der von der Eindeutigkeit während der Initialisierung abhängt

Vermeiden Sie während der Initialisierungsphase Ihrer Funktion das Zwischenspeichern von Daten, die eindeutig sein sollen, z. B. das Generieren einer eindeutigen ID für die Protokollierung oder das Setzen von Seeds für Zufallsfunktionen. Stattdessen empfehlen wir Ihnen, eindeutige Daten zu generieren oder Seeds für Zufallsfunktionen in Ihrem Funktionshandler festzulegen – oder einen Laufzeit-Hook zu verwenden.

Die folgenden Beispiele zeigen, wie eine UUID im Funktionshandler erzeugt werden kann.

Java

Beispiel– Generierung einer eindeutigen ID im Funktionshandler

import java.util.UUID;
  public class Handler implements RequestHandler<String, String> {
    private static UUID uniqueSandboxId = null;
    @Override
    public String handleRequest(String event, Context context) {
      if (uniqueSandboxId == null)
        uniqueSandboxId = UUID.randomUUID();
      System.out.println("Unique Sandbox Id: " + uniqueSandboxId);
      return "Hello, World!";
    }
  }

Python

Beispiel– Generierung einer eindeutigen ID im Funktionshandler

import json
import random
import time

unique_number = None

def lambda_handler(event, context):
    seed = int(time.time() * 1000) 
    random.seed(seed)
    global unique_number
    if not unique_number:
        unique_number = random.randint(1, 10000)
        
    print("Unique number: ", unique_number)
    
    return "Hello, World!"

.NET

Beispiel– Generierung einer eindeutigen ID im Funktionshandler

namespace Example;
public class SnapstartExample
{
    private Guid _myExecutionEnvironmentGuid;
    public SnapstartExample()
    {
        // This GUID is set for non-restore use cases, such as testing or if SnapStart is turned off
        _myExecutionEnvironmentGuid = new Guid();
        // Register the method which will run after each restore. You may need to update Amazon.Lambda.Core to see this
        Amazon.Lambda.Core.SnapshotRestore.RegisterAfterRestore(MyAfterRestore);
    }

    private ValueTask MyAfterRestore()
    {
        // After restoring this snapshot to a new execution environment, update the GUID
        _myExecutionEnvironmentGuid = new Guid();
        return ValueTask.CompletedTask;
    }

    public string Handler()
    {
        return $"Hello World! My Execution Environment GUID is {_myExecutionEnvironmentGuid}";
    }
}

Kryptografisch sichere Pseudozufallszahlengeneratoren (CSPRNGs) verwenden

Wenn diese Option aktiviert SnapStart ist, erstellt Lambda einen Snapshot der Ausführungsumgebung Ihrer Funktion, einschließlich des gesamten Anwendungs- und Systemspeichers. Das bedeutet, dass der interne Zustand jedes Zufallszahlengenerators (RNG) genau so erhalten bleibt, wie er zum Zeitpunkt des Snapshots war, zusammen mit allen zufälligen Bytes, die Ihre Anwendung oder ihre Abhängigkeiten bereits generiert und in Speicherpuffern gespeichert haben.

Wenn Lambda eine Ausführungsumgebung anhand eines Snapshots wiederherstellt, wird der Kernel-Zufallszahlengenerator von /dev/random und /dev/urandom mit neuer Entropie neu gestartet. Software, die Zufallszahlen direkt von diesen Geräten liest, behält die Zufälligkeit bei. SnapStart

Wenn Ihre Anwendung von Zufälligkeit abhängt, empfehlen wir Ihnen, kryptographisch sichere Zufallszahlengeneratoren (CSPRNGs) zu verwenden. Zusätzlich zu dem von AL bereitgestellten OpenSSL enthalten die von Lambda verwalteten Runtimes, die Unterstützung bieten SnapStart (Java-Version 11+, Python-Version 3.12+ und .NET-Version 8+), die folgenden integrierten CSPRNGs:

Wenn Sie Ihre Funktion als Container-Image verpacken, bestimmt Ihr Basis-Image die Kompatibilität mit: SnapStart

Unterstützte Mindestversionen der Bibliothek

AWS Kryptografiebibliotheken behalten automatisch die Zufälligkeit bei, wobei sie mit den in der folgenden Tabelle angegebenen Mindestversionen SnapStart beginnen. Wenn Sie diese Bibliotheken mit Ihren Lambda-Funktionen verwenden, stellen Sie sicher, dass Sie die folgenden Mindestversionen oder neuere Versionen verwenden:

Wenn Sie die vorangehenden kryptografischen Bibliotheken mit Ihren Lambda-Funktionen als transitive Abhängigkeiten über die folgenden Bibliotheken paketieren, stellen Sie sicher, dass Sie die folgenden Mindestversionen oder neuere Versionen verwenden:

Die folgenden Beispiele zeigen, wie CSPRNGs verwendet werden können, um eindeutige Zahlenfolgen zu garantieren, selbst wenn die Funktion aus einem Snapshot wiederhergestellt wird.

Java

Beispiel— java.security. SecureRandom

import java.security.SecureRandom;
  public class Handler implements RequestHandler<String, String> {
    private static SecureRandom rng = new SecureRandom();
    @Override
    public String handleRequest(String event, Context context) {
      for (int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.println(rng.next());
      }
      return "Hello, World!";
    }
  }

Python

Beispiel— zufällig. SystemRandom

import json
import random

secure_rng = random.SystemRandom()

def lambda_handler(event, context):
    random_numbers = [secure_rng.random() for _ in range(10)]
    
    for number in random_numbers:
        print(number)
    
    return "Hello, World!"

.NET

Beispiel– RandomNumberGenerator

using Amazon.Lambda.Core;
using System.Security.Cryptography;
[assembly: LambdaSerializer(typeof(Amazon.Lambda.Serialization.SystemTextJson.DefaultLambdaJsonSerializer))]

namespace DotnetSecureRandom;

public class Function
{
    public string FunctionHandler()
    {
        using (RandomNumberGenerator rng = RandomNumberGenerator.Create())
        {
            byte[] randomUnsignedInteger32Bytes = new byte[4];
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                rng.GetBytes(randomUnsignedInteger32Bytes);
                int randomInt32 = BitConverter.ToInt32(randomUnsignedInteger32Bytes, 0);
                Console.WriteLine("{0:G}", randomInt32);
            }
        }
        return "Hello World!";
    }
}

SnapStart Scan-Tool (nur Java)

Lambda bietet ein Scan-Tool für Java an, um nach Code zu suchen, der Eindeutigkeit voraussetzt. Das SnapStart Scan-Tool ist ein SpotBugs Open-Source-Plugin, das eine statische Analyse anhand einer Reihe von Regeln durchführt. Das Scan-Tool hilft dabei, potenzielle Codeimplementierungen zu identifizieren, die Annahmen bezüglich der Eindeutigkeit widerlegen könnten. Installationsanweisungen und eine Liste der Prüfungen, die das Scan-Tool durchführt, finden Sie im https://github.com/aws/aws-lambda-snapstart-java-rules aws-lambda-snapstart-java-rules-Repository unter. GitHub

Weitere Informationen zum Umgang mit Eindeutigkeit finden Sie im Compute-Blog unter Schneller starten mit SnapStart. AWS Lambda SnapStart AWS