Уязвимости Jupyter Notebook: исследование ученых

Исследование, проведенное в Университете Альберты, выявило наиболее распространенные ошибки в Jupyter Notebook — популярной платформе, которую ученые используют для анализа данных. Это первый шаг к повышению ее безопасности и надежности.

Jupyter Notebook — это веб-приложение с открытым исходным кодом, широко применяемое исследователями для анализа данных. Оно позволяет создавать интерактивные документы, объединяющие код, результаты и пояснения, что делает его удобным инструментом для научных работ.

«Понимание слабых мест Jupyter Notebook позволит создавать более надежные и удобные инструменты для пользователей и разработчиков», — отметил Тибо Лютелье, доцент кафедры вычислительной техники и математики. Точность в науке о данных крайне важна, особенно учитывая растущие инвестиции в эту область.

Уникальная особенность Jupyter Notebook — возможность интерактивной работы с кодом и данными без полной перезагрузки. Однако именно эта интерактивность делает платформу уязвимой. «Гораздо легче случайно что-то сломать в коде или неправильно настроить систему, поскольку вы постоянно вносите изменения», — поясняет Лютелье.

Широкая доступность ПО для пользователей с разным уровнем подготовки, включая неспециалистов в области компьютерных наук, увеличивает вероятность ошибок и неправильных конфигураций. Это может привести к потере данных, некорректной интерпретации результатов и даже к атакам программ-вымогателей.

Для выявления причин возникновения ошибок исследователи проанализировали около 9000 Jupyter Notebooks с платформ GitHub и Kaggle. Они изучали, как такие факторы, как сложность блокнота или количество участников, влияют на количество ошибок.

«Мы обнаружили, что одновременная работа нескольких человек над одним блокнотом с большей вероятностью приводит к ошибкам. Чем больше соавторов, тем выше вероятность внесения багов», — поделился Харш Дарджи, участник исследования. Это стало неожиданностью, поскольку изначально предполагалось, что причиной будет сложность кода.

Исследование выявило два основных типа ошибок: ошибки конфигурации, возникающие при неправильной настройке блокнотов пользователями, и некорректное использование встроенных функций.

«Существует компромисс между удобством использования и безопасностью», — заключает Лютелье. — «Jupyter Notebook гибок и быстр, но код, написанный в нем, скорее всего, будет содержать больше ошибок, и совместная работа будет затруднена. Это вызывает опасения по поводу воспроизводимости, поддерживаемости и безопасности проектов».

Исследование подчеркивает необходимость разработки улучшенных инструментов управления конфигурацией и совместной работы для Jupyter Notebook. Лютелье работает над новым инструментом на основе искусственного интеллекта для автоматического обнаружения ошибок. Он также рекомендует разработчикам улучшать вспомогательные инструменты для безопасной работы больших команд, а пользователям — проявлять осторожность и эффективно использовать существующие системы обнаружения ошибок.

«Устраняя эти ошибки, мы делаем блокноты более надежными для всех, позволяя специалистам по данным сосредоточиться на решении задач, а не на исправлении ошибок в коде».