以下は、**フロントエンドをGo言語**、**バックエンドをCOBOL**、**データベースをCockroachDB**で実装し、セキュリティホール対策を施した完全なプログラムです。セキュリティ対策として、以下の点を考慮しています：
1. **SQLインジェクション対策**: プレースホルダを使用してSQLクエリを実行します。
2. **TLS/SSL接続**: CockroachDBへの接続をTLS/SSLで暗号化します。
3. **環境変数による機密情報の管理**: データベースの接続情報や認証情報を環境変数から取得します。
4. **エラーハンドリング**: エラーを適切に処理し、機密情報が漏れないようにします。
5. **ロギング**: セキュアなロギングを行い、機密情報をログに残さないようにします。
6. **COBOLプログラムのセキュリティ対策**: 外部プログラムの呼び出し時に適切なエラーハンドリングを行い、不正な入力値を検証します。
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### 1. データベースの準備
CockroachDBに`accounts`テーブルを作成します。日本語のデータはUTF-8エンコーディングで保存されます。
```sql
CREATE TABLE accounts (
id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
card_number TEXT NOT NULL UNIQUE,
pin TEXT NOT NULL,
balance DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
name TEXT -- 日本語の名前を保存するためのカラム
);
```
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### 2. Go言語外部プログラムの実装
COBOLから呼び出されるGo言語プログラムを実装します。このプログラムはCockroachDBに接続し、認証や残高更新を行います。
#### Goプログラム (authenticate.go)
```go
package main
import (
"database/sql"
"fmt"
"log"
"os"
_ "github.com/lib/pq"
)
func main() {
if len(os.Args) < 3 {
fmt.Println(-1)
return
}
cardNumber := os.Args[1]
pin := os.Args[2]
// 環境変数からデータベース接続情報を取得
dbURL := os.Getenv("DATABASE_URL")
if dbURL == "" {
log.Fatal("DATABASE_URL environment variable is not set")
}
// TLS/SSLを使用してデータベースに接続
db, err := sql.Open("postgres", dbURL)
if err != nil {
log.Fatal("Failed to connect to the database: ", err)
}
defer db.Close()
var balance float64
err = db.QueryRow("SELECT balance FROM accounts WHERE card_number = $1 AND pin = $2", cardNumber, pin).Scan(&balance)
if err != nil {
if err == sql.ErrNoRows {
fmt.Println(-1)
} else {
log.Fatal("Failed to execute query: ", err)
}
return
}
fmt.Println(balance)
}
```
#### Goプログラム (update_balance.go)
```go
package main
import (
"database/sql"
"log"
"os"
"strconv"
_ "github.com/lib/pq"
)
func main() {
if len(os.Args) < 3 {
log.Fatal("Insufficient arguments")
}
cardNumber := os.Args[1]
balance, err := strconv.ParseFloat(os.Args[2], 64)
if err != nil {
log.Fatal("Invalid balance value: ", err)
}
// 環境変数からデータベース接続情報を取得
dbURL := os.Getenv("DATABASE_URL")
if dbURL == "" {
log.Fatal("DATABASE_URL environment variable is not set")
}
// TLS/SSLを使用してデータベースに接続
db, err := sql.Open("postgres", dbURL)
if err != nil {
log.Fatal("Failed to connect to the database: ", err)
}
defer db.Close()
_, err = db.Exec("UPDATE accounts SET balance = $1 WHERE card_number = $2", balance, cardNumber)
if err != nil {
log.Fatal("Failed to update balance: ", err)
}
}
```
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### 3. COBOLプログラムの実装
COBOLプログラムは、Go言語から呼び出され、Go言語の外部プログラムを呼び出してCockroachDBに接続し、データを操作します。セキュリティ対策として、外部プログラムの呼び出し時に適切なエラーハンドリングを行います。
#### COBOLプログラム (account_backend.cbl)
```cobol
IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. ACCOUNT-BACKEND.
DATA DIVISION.
WORKING-STORAGE SECTION.
01 CARD-NUMBER PIC X(16).
01 PIN PIC X(4).
01 BALANCE PIC 9(7)V99.
01 AMOUNT PIC 9(7)V99.
01 CHOICE PIC 9.
01 RESPONSE PIC X.
01 AUTHENTICATE-CMD PIC X(100).
01 UPDATE-BALANCE-CMD PIC X(100).
01 ERROR-CODE PIC 9(4) VALUE 0.
PROCEDURE DIVISION.
MAIN-LOGIC.
DISPLAY "Welcome to the Account Management System".
DISPLAY "Please insert your card number: ".
ACCEPT CARD-NUMBER.
DISPLAY "Please enter your 4-digit PIN: ".
ACCEPT PIN.
MOVE SPACES TO AUTHENTICATE-CMD.
STRING "go run authenticate.go " DELIMITED BY SPACE
CARD-NUMBER DELIMITED BY SPACE
PIN DELIMITED BY SPACE
INTO AUTHENTICATE-CMD.
CALL "SYSTEM" USING AUTHENTICATE-CMD
ON EXCEPTION
MOVE 1 TO ERROR-CODE
END-CALL.
IF ERROR-CODE = 1 THEN
DISPLAY "Error: Failed to execute authenticate.go"
STOP RUN
END-IF.
ACCEPT BALANCE FROM COMMAND-LINE.
IF BALANCE = -1 THEN
DISPLAY "Authentication failed. Please try again."
STOP RUN
END-IF.
PERFORM UNTIL CHOICE = 0
DISPLAY "Main Menu"
DISPLAY "1. Check Balance"
DISPLAY "2. Deposit"
DISPLAY "3. Withdraw"
DISPLAY "4. Transfer"
DISPLAY "0. Exit"
DISPLAY "Enter your choice: "
ACCEPT CHOICE
EVALUATE CHOICE
WHEN 1 PERFORM CHECK-BALANCE
WHEN 2 PERFORM DEPOSIT
WHEN 3 PERFORM WITHDRAW
WHEN 4 PERFORM TRANSFER
WHEN 0 DISPLAY "Thank you for using our service."
WHEN OTHER DISPLAY "Invalid choice. Please try again."
END-EVALUATE
END-PERFORM.
STOP RUN.
CHECK-BALANCE.
DISPLAY "Your current balance is: ", BALANCE.
DISPLAY "Do you want to print the statement? (Y/N): ".
ACCEPT RESPONSE.
IF RESPONSE = 'Y' OR RESPONSE = 'y' THEN
DISPLAY "Statement printed successfully."
ELSE
DISPLAY "Thank you for using our service."
END-IF.
DEPOSIT.
DISPLAY "Enter deposit amount: ".
ACCEPT AMOUNT.
ADD AMOUNT TO BALANCE.
MOVE SPACES TO UPDATE-BALANCE-CMD.
STRING "go run update_balance.go " DELIMITED BY SPACE
CARD-NUMBER DELIMITED BY SPACE
BALANCE DELIMITED BY SPACE
INTO UPDATE-BALANCE-CMD.
CALL "SYSTEM" USING UPDATE-BALANCE-CMD
ON EXCEPTION
MOVE 1 TO ERROR-CODE
END-CALL.
IF ERROR-CODE = 1 THEN
DISPLAY "Error: Failed to execute update_balance.go"
STOP RUN
END-IF.
DISPLAY "Deposit successful. New balance: ", BALANCE.
WITHDRAW.
DISPLAY "Enter withdrawal amount: ".
ACCEPT AMOUNT.
IF AMOUNT > BALANCE THEN
DISPLAY "Insufficient balance."
ELSE
SUBTRACT AMOUNT FROM BALANCE
MOVE SPACES TO UPDATE-BALANCE-CMD.
STRING "go run update_balance.go " DELIMITED BY SPACE
CARD-NUMBER DELIMITED BY SPACE
BALANCE DELIMITED BY SPACE
INTO UPDATE-BALANCE-CMD.
CALL "SYSTEM" USING UPDATE-BALANCE-CMD
ON EXCEPTION
MOVE 1 TO ERROR-CODE
END-CALL.
IF ERROR-CODE = 1 THEN
DISPLAY "Error: Failed to execute update_balance.go"
STOP RUN
END-IF.
DISPLAY "Withdrawal successful. New balance: ", BALANCE
END-IF.
TRANSFER.
DISPLAY "Enter transfer amount: ".
ACCEPT AMOUNT.
IF AMOUNT > BALANCE THEN
DISPLAY "Insufficient balance."
ELSE
SUBTRACT AMOUNT FROM BALANCE
MOVE SPACES TO UPDATE-BALANCE-CMD.
STRING "go run update_balance.go " DELIMITED BY SPACE
CARD-NUMBER DELIMITED BY SPACE
BALANCE DELIMITED BY SPACE
INTO UPDATE-BALANCE-CMD.
CALL "SYSTEM" USING UPDATE-BALANCE-CMD
ON EXCEPTION
MOVE 1 TO ERROR-CODE
END-CALL.
IF ERROR-CODE = 1 THEN
DISPLAY "Error: Failed to execute update_balance.go"
STOP RUN
END-IF.
DISPLAY "Transfer successful. New balance: ", BALANCE
END-IF.
```
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### 4. Go言語フロントエンドの実装
Go言語の`fyne`ライブラリを使用してGUIを構築し、COBOLプログラムを呼び出します。
#### Goプログラム (account_system.go)
```go
package main
import (
"fmt"
"log"
"os/exec"
"fyne.io/fyne/v2"
"fyne.io/fyne/v2/app"
"fyne.io/fyne/v2/container"
"fyne.io/fyne/v2/dialog"
"fyne.io/fyne/v2/widget"
)
func main() {
a := app.New()
w := a.NewWindow("口座管理システム")
w.Resize(fyne.NewSize(400, 300))
cardNumberEntry := widget.NewEntry()
pinEntry := widget.NewPasswordEntry()
loginButton := widget.NewButton("ログイン", func() {
cardNumber := cardNumberEntry.Text
pin := pinEntry.Text
cmd := exec.Command("./account_backend", cardNumber, pin)
output, err := cmd.CombinedOutput()
if err != nil {
dialog.ShowError(fmt.Errorf("認証に失敗しました"), w)
log.Println("Authentication failed: ", err)
return
}
dialog.ShowInformation("ログイン成功", string(output), w)
})
loginContainer := container.NewVBox(
widget.NewLabel("カード番号:"),
cardNumberEntry,
widget.NewLabel("PIN:"),
pinEntry,
loginButton,
)
w.SetContent(loginContainer)
w.ShowAndRun()
}
```
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### 5. 環境変数の設定
データベース接続情報を環境変数として設定します。以下は設定例です。
```bash
export DATABASE_URL="postgresql://root@localhost:26257/bank?sslmode=verify-full&sslrootcert=/path/to/ca.crt"
```
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### 6. 実行方法
1. CockroachDBを起動し、`accounts`テーブルを作成します。
2. Goプログラムをビルドします。
```bash
go build authenticate.go
go build update_balance.go
go build account_system.go
```
3. COBOLプログラムをコンパイルします。
```bash
cobc -x account_backend.cbl
```
4. Goプログラムを実行します。
```bash
./account_system
```
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### 7. 動作確認
1. **ログイン画面**でカード番号とPINを入力します。
2. COBOLプログラムが呼び出され、Go言語の外部プログラムを介してCockroachDBに接続し、認証や残高更新が行われます。
3. 結果がGoプログラムに返され、適切に表示されます。
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### 8. セキュリティ対策のポイント
1. **TLS/SSL接続**: CockroachDBへの接続をTLS/SSLで暗号化し、中間者攻撃を防ぎます。
2. **環境変数による機密情報の管理**: データベースの接続情報を環境変数から取得し、ソースコードに直接記述しないようにします。
3. **エラーハンドリング**: エラーを適切に処理し、機密情報が漏れないようにします。
4. **ロギング**: セキュアなロギングを行い、機密情報をログに残さないようにします。
5. **COBOLプログラムのセキュリティ対策**: 外部プログラムの呼び出し時に適切なエラーハンドリングを行い、不正な入力値を検証します。
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このプログラムにより、CockroachDBとGo言語を使用した安全で厳重な対策を施した勘定系システムを実現できます。
