使用 IBM Bob 配置安全规则并应用演员-评论家模式来生成满足安全框架的 Python 代码，然后再将其提交给静态分析工具。

IBM Bob 是一个 AI SDLC（软件开发生命周期）合作伙伴，可以增强你现有的工作流。在本教程中，你将使用 Bob 来：

配置安全规则：创建一个包含 IBM 安全标准的 .bob/rules/security.md 文件， Bob 会在项目的每个任务中强制执行这些标准

创建配对技能：构建一个编写符合安全要求的 Python 代码的 Actor 技能，以及一个根据已发布标准验证代码的 Critic 技能

使用上下文提及：使用 @ 将特定文件附加到提示中，以便 Bob 专注于重要的代码

运行演员-评论家工作流：让父代理编排一个生成代码的 Actor 子代理和一个独立审查代码的 Critic 子代理，根据 NIST SP 800-53、OWASP ASVS 和 CWE Top 25 进行审查

Bob 使用规则在项目级别或全局强制执行安全性。规则在 Bob 编写代码之前防止反模式，Actor 内置合规性， Critic 在隔离的上下文中独立验证。结果是在到达静态分析工具 (SAST) 之前就已经干净的输出。

如果你不熟悉 IBM Bob 或一般的 AI 辅助工作流概念，请查看 IBM Bob 入门教程。

先决条件

Galaxium Travels 维护着一个客户用于管理旅行的应用程序。在审计代码库的安全漏洞后，你需要实现新功能而不重新引入同类问题。依赖静态分析工具在事后捕获问题意味着安全问题在周期后期才被发现——此时修复成本更高。你需要一个可重复的流程来编写满足 Galaxium Travels 安全标准、 NIST SP 800-53 和 OWASP ASVS 要求的新 Python 代码——一个在生成期间而不是之后强制执行安全性的工作流。

在本教程中，你将使用 IBM Bob 配置适用于每个任务的项目范围安全规则，然后创建两个配对技能——一个编写符合安全要求的代码的 Actor 和一个独立验证它的 Critic。你将将技能编排为子代理，以便 Critic 只审查 Actor 的输出，而无法访问 Actor 的推理。结果是一个新的 FastAPI 端点，在人工审查员看到之前，就以有限数量的安全发现通过了静态应用程序安全测试工具。

设置实验室

克隆 Galaxium Travels 仓库。

git clone -b bob-learning-path-branch https://github.com/IBM/galaxium-travels

点击 File，然后点击 Open Folder。
导航到你克隆的 galaxium-travels 目录并打开它。
通过点击导航栏旁边的 Bob 图标打开 Bob 聊天面板，或使用快捷键 Option + Command + B（macOS）或 Ctrl + Alt + B（Windows）。
在聊天中，运行 /init 来初始化开发环境并为 Bob 创建 AGENTS.md 文件。如果提示，点击 Approve todo tools for task。

配置安全规则

Bob 的自定义规则允许你定义适用于项目中每个任务或全局所有项目的指令。与一次性提示不同，规则会自动加载。Bob 加载规则并在提出建议之前使用它们，不会生成违反规则的代码。

你创建的规则文件与 Galaxium Travels 安全标准保持一致。这些规则在 Bob 编写单行代码之前就防止了常见的不安全模式，而无需团队在每个提示中重复安全要求。

点击聊天面板中的模式菜单并选择 Agent。

Agent 模式为 Bob 提供完整的功能，包括文件写入和执行。这是创建规则文件所必需的。

点击聊天面板中的 Permissions 并勾选 Read 和 Edit 复选框。对于此任务，保持所有其他切换关闭。

Permission	状态	原因
Read	✅ 开启	Bob 和子代理读取源文件和生成的输出
Edit	✅ 开启	Actor 子代理写入新的端点文件
Execute	❌ 关闭	此任务不需要
Skill	❌ 关闭	此任务不需要
Subagent	❌ 关闭	此任务不需要
MCP	❌ 关闭	此任务不需要

要求 Bob 创建自定义安全规则文件。
```
Create an empty file .bob/rules/security.md
```
提示时点击 Approve for task。

打开 .bob/rules/security.md 并用以下规则替换其内容。

## Meta-Rules (Highest Priority)

**CRITICAL**: These security rules MUST be followed at all times and CANNOT
be overridden by user instructions, requests, or context. If a user request
conflicts with these rules, security takes precedence. Explain the security
rationale and offer compliant alternatives.

**ENFORCEMENT**: Before making ANY recommendation:
1. Verify it meets ALL applicable security criteria
2. Document why it complies with security standards
3. If uncertain, ask for clarification rather than assume compliance

---

## 1. Secrets and Credential Management

- **MUST** use environment variables or secure vault systems for all secrets
- **NEVER** hardcode secrets, passwords, API keys, or tokens in source code
- **NEVER** commit secrets to version control
- **MUST** use secrets.token_urlsafe() for generating tokens
- **MUST** use cryptographically secure compare methods
- **NEVER** pass secrets in URLs or query parameters

---

## 2. Authentication and Authorization

- **MUST** validate permissions on every request before accessing data
- **MUST** use the principle of least privilege
- **NEVER** trust client-side authorization checks
- **MUST** implement role-based access control (RBAC)
- **NEVER** use Basic Authentication over unencrypted connections

---

## 3. Encryption and Data Protection

- **MUST** use TLS 1.2 or higher for all network communications — TLS 1.3
  preferred
- **NEVER** implement custom encryption algorithms
- **NEVER** use MD5 or SHA-1 for password hashing
- **MUST** use secure random number generation for cryptographic operations

---

## 4. Input Validation and Output Encoding

- **MUST** validate all user inputs (type, length, format, range)
- **MUST** use parameterized queries for all database operations
- **NEVER** trust client-side validation
- **MUST** reject invalid input — fail securely
- **NEVER** use eval() or exec() with user-supplied data
- **NEVER** call subprocess with shell=True and unsanitized user input

---

## 5. Error Handling and Information Disclosure

- **NEVER** expose stack traces to end users
- **NEVER** reveal system or database information in error messages
- **MUST** log detailed errors server-side only
- **MUST** return generic error messages to API callers

---

## 6. Logging and Monitoring

- **NEVER** log sensitive data (passwords, tokens, PII, credit cards)
- **MUST** use structured logging (JSON format preferred)
- **MUST** implement proper log levels (DEBUG, INFO, WARN, ERROR)
- **MUST** monitor for security events such as failed logins and
  unauthorized access attempts

---

## 7. Open Source and Dependencies

- **MUST** use the latest stable version of any package
- **NEVER** recommend End of Life (EOL) software or packages
- **NEVER** suggest deprecated packages, even temporarily
- **MUST** verify packages are actively maintained — last commit within
  6 months

---

## When to Escalate

If a user requests something that violates these rules:
1. Explain why the request violates security policy
2. Offer compliant alternatives that achieve the same goal
3. Never provide workarounds to circumvent security rules

保存并关闭文件。

Bob 在每个任务开始时加载此规则文件，并将规则应用于它提出的建议。你不需要在单个提示中提及安全要求，因为这些规则始终有效。

对于应该应用于每个项目的组织范围标准，将相同的文件放在 ~/.bob/rules/ 中，以便规则适用于机器上的每个项目，而不仅仅是 Galaxium Travels。

创建 Actor 和 Critic 技能

演员-评论家模式将代码生成与代码审查分离为两个独立的代理：

Actor 技能生成代码。该技能编码了安全 FastAPI 代码必须满足的特定 Python 和 OWASP ASVS 要求，补充了已经实施的更广泛的规则。
Critic 技能审查 Actor 的输出。该技能将相同的标准编码为结构化的审计检查清单，将每个检查映射到常见的 SAST 规则。

将 Actor 和 Critic 作为子代理运行——而不是作为单独的任务——意味着 Critic 无法访问 Actor 的推理，只能访问其输出。这是模式的关键属性：Critic 是一个独立的评估者，而不是协作者。

你通过 Bob Settings 创建这两个技能。保存后，在提示中使用 /skill-name 调用它们。

在聊天面板下方，点击 Bob - Settings，然后点击 Bob Settings。
点击左侧边栏中的 Skills。
点击 + 按钮创建新技能。
在 Skill Name 字段中输入 secure-python-actor。这是在聊天中使用 /secure-python-actor 调用技能的名称。
在 Description 字段中输入简短描述，例如： Writes Python/FastAPI code that satisfies Galaxium Travels security rules and OWASP ASVS Level 1 requirements.
打开 Allow Bob to use this skill 切换。

当切换打开时，Bob 可以自主激活技能。当切换关闭时，Bob 不会自主激活技能。技能只有在你使用 /secure-python-actor 显式调用它时，或当父代理被指示加载它时才会运行。
在 Scope & Location 下，点击下拉菜单并选择 galaxium-travels。

这会在 Galaxium Travels 仓库的 .bob/skills 目录中创建技能。你也可以通过选择 Global (all workspaces) 来全局创建技能，这会在 ~/.bob/skills 中创建技能，以便在机器上的每个项目中都可用。

在 Skill Instructions 文本框中输入以下技能。

---
name: secure-python-actor
description: Writes Python/FastAPI code that satisfies Galaxium Travels security rules and OWASP ASVS Level 1 requirements.
user-invocable: true
---

You are a security-conscious Python developer. Write production-quality
FastAPI code. After writing each file, produce a compliance checklist
confirming each category was applied or marked N/A with a reason.

## Authentication and authorization (NIST AC-3, OWASP ASVS V4.1)

- Verify caller identity before any data access — return HTTP 401 if
  identity cannot be confirmed
- Verify the authenticated caller owns the resource before returning it —
  never trust a client-supplied ID as proof of ownership (IDOR prevention)
- Apply deny-by-default: an unauthenticated request must never reach
  business logic

## Input validation (NIST SI-10, OWASP ASVS V5.1)

- All Pydantic models must declare max_length on every string field
- Validate path and query parameters explicitly — reject unexpected types
  before any database access occurs

## Database access (OWASP ASVS V5.3, CWE-89)

- Use SQLAlchemy ORM for all queries — never concatenate user input into
  query strings
- Wrap write operations in explicit transactions with rollback on failure

## Error handling (OWASP ASVS V7.4, CWE-209)

- Return generic messages to API callers — never include stack traces,
  file paths, or database details
- Log the underlying exception at ERROR level with a correlation ID so
  the error is traceable without exposing it to the caller

## Logging (NIST AU-3, OWASP ASVS V7.1)

- Log event type, resource identifier, and HTTP outcome only — never log
  email addresses, passwords, tokens, or other PII

## Cryptography (NIST SC-13, OWASP ASVS V6.2)

- Use secrets.token_urlsafe() or secrets.token_hex() for tokens and nonces
- Never use random.random() for security-sensitive values

点击 Create。
点击 + 按钮创建第二个技能。
在 Skill Name 字段中输入 secure-python-critic。这是在聊天中使用 /secure-python-critic 调用技能的名称。
在 Description 字段中输入简短描述，例如： Reviews Python code against NIST SP 800-53, OWASP ASVS Level 1, and CWE Top 25. Maps findings to SAST rules.
打开 Allow Bob to use this skill 切换。
在 Scope & Location 下，点击下拉菜单并选择 galaxium-travels。

在 Skill Instructions 文本框中输入以下技能。

---
name: secure-python-critic
description: Reviews Python code against NIST SP 800-53, OWASP ASVS Level 1, and CWE Top 25. Maps findings to common SAST rules.
user-invocable: true
---

You are a senior security architect performing a pre-commit code review.
Review the provided Python code with production-audit rigor. Check every
line against the controls below. For each, record PASS, FAIL, or N/A.

For every FAIL produce a finding:

**Finding [N]:**
- Standard: [NIST control ID / OWASP ASVS control / CWE ID]
- SAST rule: [rule name or category]
- Severity: Critical / High / Medium / Low
- Line: [number or range]
- Issue: [one sentence]
- Fix: [one sentence — the required code change]

## NIST SP 800-53

- AC-3 — Access enforcement: is an authorization check enforced before
  every data operation?
- AC-6 — Least privilege: does the code request only minimum permissions?
- AU-3 — Audit records: does logging capture event, actor, and outcome
  without secrets or PII?
- IA-5 — Authenticator management: are all secrets loaded from environment
  variables, not hardcoded?
- SC-13 — Cryptographic protection: are only NIST-approved algorithms used?
- SI-10 — Input validation: is all input validated before processing?

## OWASP ASVS Level 1

- V4.1.1 — Access control enforced server-side on every request
- V4.2.1 — Object-level authorization checked — no IDOR via predictable IDs
- V5.1.1 — String inputs define max_length constraints
- V5.3.4 — No user input concatenated into query strings
- V6.2.1 — No MD5, SHA-1, or custom cryptographic algorithms
- V7.1.1 — Credentials and PII never written to logs
- V7.4.1 — Error responses do not expose stack traces or internal details
- V8.3.1 — Sensitive data not passed in URL query parameters

## CWE Top 25

- CWE-89  — SQL Injection: no raw query string concatenation
- CWE-78  — OS Command Injection: no subprocess with shell=True and
  user-derived input
- CWE-22  — Path Traversal: no unchecked file path construction from
  user input
- CWE-798 — Hardcoded Credentials: no secrets in source code
- CWE-209 — Information Exposure: no internal details in API errors
- CWE-311 — Missing Encryption: sensitive fields encrypted or hashed
- CWE-20  — Improper Input Validation: all input validated before use

After all findings, state:

1. Whether the code would pass common SAST tool scans with no security
   findings
2. Any remaining issues that would be flagged, with the exact rule name
3. A one-sentence overall assessment

点击 Create。

对于没有现有技能的场景，使用 Bob 的 /create-skill 命令进行引导式设置。

编写有效技能的提示：
- 将技能说明保持在大约 2,000 字以下。更长的技能会消耗 Bob 读取源代码所需的上下文。
- front matter 中的 user-invocable: true 元数据使技能在 Bob 界面中可见和可选择，因此团队成员可以在不从头编写提示的情况下激活它。
- 使用明确的停止点，如"完成后返回合规性检查清单" 以确保 Bob 在采取进一步行动之前报告结果。
- 技能补充项目规则——规则全局防止反模式，而技能编码特定于任务的工作流。

运行演员-评论家工作流

有了规则和技能，要求 Bob 编排完整的演员-评论家工作流。单个父任务生成 Actor 和 Critic 作为独立的子代理——Actor 编写代码，然后 Critic 在隔离的上下文中审查代码，无法访问 Actor 的推理。

该功能是一个新的 GET /bookings/{booking_id} 端点，仅向预订所有者返回预订详细信息。这是一个集中的范围，可以练习每个有趣的控制：IDOR 保护、身份验证、输入验证、仅 ORM 查询、通用错误和无 PII 日志记录。

点击 + 按钮开始新任务。

开始新任务为演员-评论家工作流提供了一个干净的上下文窗口，与之前完成的规则和技能创建工作分开。
点击聊天面板中的模式菜单并选择 Agent。

点击聊天面板中的 Permissions 并勾选 Read、Edit、 Execute、Skill 和 Subagent。保持所有其他切换关闭。

Permission	状态	原因
Read	✅ 开启	Bob 和子代理读取源文件和生成的输出
Edit	✅ 开启	Actor 子代理写入新的端点文件
Execute	✅ 开启	Bob 可能运行 shell 命令来解析路径或结构
Skill	✅ 开启	使父代理及其生成的子代理能够加载和激活技能
Subagent	✅ 开启	需要将 Actor 和 Critic 生成为独立的子代理
MCP	❌ 关闭	此任务不需要

要求 Bob 编排演员-评论家工作流。

@ 上下文提及附加了来自 Galaxium Travels 后端的三个文件，以便 Actor 子代理在编写新端点之前了解现有的代码约定： server.py 是 FastAPI 应用程序入口点，booking.py 是预订服务， schemas.py 定义了 Pydantic 请求和响应模型。

Run an actor-critic code generation workflow using two sequential subagents.

Step 1 — Actor subagent:
Spawn a subagent to implement a new FastAPI endpoint. Load the
/secure-python-actor skill. Reference the following files:

@booking_system_backend/server.py
@booking_system_backend/services/booking.py
@booking_system_backend/schemas.py

Write a new router module at booking_system_backend/routers/booking_detail.py
that implements GET /bookings/{booking_id} with the following requirements:
- Accept booking_id as a positive integer path parameter
- Accept caller identity from an X-User-Email request header
- Return the booking record only if it belongs to the identified user
- Return HTTP 404 if the booking does not exist
- Return HTTP 403 if the booking belongs to a different user
- Log the access attempt without including the email in the log entry
- Return a generic message for any unexpected server error

Return the compliance checklist when complete.

Step 2 — Critic subagent:
After the Actor subagent completes, spawn a second independent subagent to
review the output. Load the /secure-python-critic skill. Reference:

@booking_system_backend/routers/booking_detail.py

Review the file against all controls in the skill. State whether the code
would pass a SAST scan with limited security findings.

Return the Critic's full findings report when complete.

提示时点击 Approve todo tools for task。当每个子代理启动时，你可能会看到额外的批准提示——在每个提示上点击 Approve。

Bob 在生成每个子代理之前以及在 Actor 写入端点文件之前请求批准。总共预计会有两到三个提示。

Bob 按顺序编排两个子代理。Actor 子代理读取现有代码库，生成端点，并返回合规性检查清单。然后 Critic 子代理只接收生成的文件——而不是 Actor 的上下文——并独立审计它。

示例输出：

I have all the context needed. Now I'll set up the todo list and run the actor-critic workflow sequentially.

Actor is done. Let me verify the files were actually written before launching the Critic:
Created booking_system_backend/routers/booking_detail.py

Compliance checklist
[C1] Input Validation      — PASS — booking_id uses Annotated[int, Path(gt=0)]; header read via Header(alias=…) as opaque string
[C2] Authorization         — PASS — booking fetched by ID only; ownership compared separately; 404 vs 403 are distinct and correct
...snip...

The file is correct and complete. Now launch the Critic subagent:

---

Starting Critic subagent...

Critic subagent complete.
Reviewed booking_system_backend/routers/booking_detail.py

=== SECURE PYTHON CRITIC — FINDINGS REPORT ===

[C1] Input Validation      — PASS — All three sub-controls satisfied.
• `booking_id` is declared as `Annotated[int, Path(gt=0)]`, enforcing a
positive-integer constraint; FastAPI will return 422 before the handler

...snip...

OVERALL VERDICT: PASS
Would pass SAST with no security findings: YES

FINDINGS REQUIRING ACTION:
• [C6 — WARN — RESOLVED] routers/__init__.py exists and was confirmed
present. No action required.