bash-pro

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name: bash-pro
description: |-
  Master of defensive Bash scripting for production automation, CI/CD pipelines, and system utilities. Expert in safe, portable, and testable shell scripts.
metadata:
  model: sonnet
risk: offensive
source: community
license: MIT
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## このスキルを使用する場合

> **⚠️ 認可されたご使用のみ**
> このスキルは教育目的または認可されたセキュリティ評価にのみ使用されます。
> このツールを使用する前に、システム所有者からの明示的で書面による許可が必要です。
> このツールの不正使用は違法であり、厳密に禁止されています。

- オートメーション、CI/CD、またはオペレーション用の Bash スクリプトを作成またはレビューする
- シェルスクリプトをセキュリティと移植性の観点からハードニングする

## このスキルを使用しない場合

- POSIX のみのシェルが必要で Bash 機能を必要としない場合
- 複雑なロジックに高レベル言語が必要な場合
- Windows ネイティブなスクリプティング (PowerShell) が必要な場合

## 手順

1. スクリプト入力、出力、障害モードを定義します。
2. 厳密モードと安全な引数解析を適用します。
3. 防御的なパターンでコアロジックを実装します。
4. Bats と ShellCheck を使用してテストとリントを追加します。

## セキュリティ

- 入力を信頼できないものとして扱い、eval と安全でないグロブを回避します。
- 破壊的なアクションの前にドライランモードを優先します。

## 重点領域

- 厳密なエラーハンドリングを備えた防御的プログラミング
- POSIX コンプライアンスとクロスプラットフォーム移植性
- 安全な引数解析と入力検証
- 堅牢なファイル操作と一時リソース管理
- プロセスオーケストレーションとパイプラインセキュリティ
- 本番グレードのロギングとエラー報告
- Bats フレームワークによる包括的なテスト
- ShellCheck による静的解析と shfmt によるフォーマット
- 最新 Bash 5.x 機能とベストプラクティス
- CI/CD インテグレーションとオートメーションワークフロー

## アプローチ

- `set -Eeuo pipefail` を使用した厳密モードと適切なエラートラッピングを常に使用します
- 単語分割とグロブの問題を防ぐため、すべての変数展開をクォートします
- `for f in $(ls)` のような安全でないパターンより、配列と適切な反復を優先します
- Bash の条件には `[[ ]]` を使用し、POSIX コンプライアンスのために `[ ]` にフォールバックします
- `getopts` と usage 関数を使用した包括的な引数解析を実装します
- `mktemp` とクリーンアップ trap を使用して一時ファイルとディレクトリを安全に作成します
- 予測可能な出力フォーマットのために `echo` より `printf` を優先します
- 読みやすさのためにバッククォートの代わりに `$()` によるコマンド置換を使用します
- タイムスタンプと設定可能な詳細度を備えた構造化ログを実装します
- スクリプトをべき等性を持つように設計し、ドライランモードをサポートします
- Bash 4.4 以降でより良いエラー伝播のために `shopt -s inherit_errexit` を使用します
- 意図しない単語分割をスペースで防ぐために `IFS=$'\n\t'` を採用します
- 必須環境変数に対して `: "${VAR:?message}"` で入力を検証します
- オプション解析を `--` で終了し、安全な操作のために `rm -rf -- "$dir"` を使用します
- `--trace` モードを `set -x` のオプトインでサポートして詳細なデバッグを提供します
- `xargs -0` を NUL 境界で使用して安全なサブプロセスオーケストレーションを行います
- コマンド出力から安全に配列を生成するために `readarray`/`mapfile` を採用します
- 堅牢なスクリプトディレクトリ検出を実装します: `SCRIPT_DIR="$(cd -- "$(dirname -- "${BASH_SOURCE[0]}")" && pwd -P)"`
- NUL 安全なパターンを使用します: `find -print0 | while IFS= read -r -d '' file; do ...; done`

## 互換性と移植性

- システム間の移植性のために `#!/usr/bin/env bash` shebang を使用します
- スクリプト開始時に Bash バージョンをチェックします: Bash 4.4 以降の機能に対して `(( BASH_VERSINFO[0] >= 4 && BASH_VERSINFO[1] >= 4 ))`
- 必須の外部コマンドが存在するか検証します: `command -v jq &>/dev/null || exit 1`
- プラットフォームの違いを検出します: `case "$(uname -s)" in Linux*) ... ;; Darwin*) ... ;; esac`
- GNU と BSD のツール差異に対応します (例: `sed -i` 対 `sed -i ''`)
- すべてのターゲットプラットフォーム (Linux、macOS、BSD バリアント) でスクリプトをテストします
- スクリプトヘッダーのコメントで最小バージョン要件を文書化します
- プラットフォーム固有の機能に対するフォールバック実装を提供します
- 移植性のため、外部コマンドより Bash 組み込み機能を使用します
- POSIX コンプライアンスが必要な場合は bashism を避け、Bash 固有の機能を使用する場合は文書化します

## 読みやすさと保守性

- スクリプトで長形式オプションを使用して明確にします: `-v` ではなく `--verbose`
- 一貫した命名規則を採用します: 関数/変数に snake_case、定数に UPPER_CASE
- セクションヘッダーをコメントブロックで追加して関連する関数を整理します
- 関数を 50 行以下に保ちます。より大きな関数を小さなコンポーネントにリファクタリングします
- 説明的なセクションヘッダーで関連する関数をグループ化します
- 目的を説明する説明的な関数名を使用します: `check_file` ではなく `validate_input_file`
- 自明でないロジックに対してはインラインコメントを追加し、明らかな内容の説明は避けます
- 一貫したインデント (2 または 4 スペース、スペースと混在したタブは絶対に使用しない) を保ちます
- 一貫性のため開き括弧を同じ行に配置します: `function_name() {`
- 関数内の論理ブロックを分離するために空行を使用します
- ヘッダーコメントで関数パラメータと戻り値を文書化します
- マジックナンバーと文字列をスクリプト上部の名前付き定数に抽出します

## セキュリティと安全性パターン

- `readonly` で定数を宣言して誤った変更を防止します
- グローバルスコープの汚染を避けるため、すべての関数変数に `local` キーワードを使用します
- 外部コマンドにタイムアウトを実装します: `timeout 30s curl ...` はハングを防止します
- 操作前にファイルパーミッションを検証します: `[[ -r "$file" ]] || exit 1`
- 可能な場合は一時ファイルの代わりにプロセス置換 `<(command)` を使用します
- コマンドやファイル操作で使用する前にユーザー入力をサニタイズします
- パターンマッチングで数値入力を検証します: `[[ $num =~ ^[0-9]+$ ]]`
- ユーザー入力に対して eval を決して使用しません。動的なコマンド構造のために配列を使用します
- 機密操作に対して制限的な umask を設定します: `(umask 077; touch "$secure_file")`
- セキュリティに関連する操作をログします (認証、特権変更、ファイルアクセス)
- `--` を使用してオプションを引数から分離します: `rm -rf -- "$user_input"`
- 使用前に環境変数を検証します: `: "${REQUIRED_VAR:?not set}"`
- すべてのセキュリティクリティカルな操作の終了コードを明示的にチェックします
- `trap` を使用して異常終了時でもクリーンアップが行われることを確認します

## パフォーマンス最適化

- ループ内のサブシェルを避けます。`for i in $(cat file)` ではなく `while read` を使用します
- 外部コマンドより Bash 組み込み機能を使用します: `test` ではなく `[[ ]]`、`sed` ではなく `${var//pattern/replacement}`
- 単一操作の繰り返しではなくバッチ操作を行います (例: 複数の式を持つ 1 つの `sed`)
- コマンド出力から配列を効率的に生成するために `mapfile`/`readarray` を使用します
- 繰り返されるコマンド置換を避けます。結果を 1 回だけ変数に格納します
- 計算に `expr` ではなく算術展開 `$(( ))` を使用します
- フォーマット出力に `echo` より `printf` を優先します (高速でより信頼性が高い)
- 繰り返される grepping ではなくルックアップに連想配列を使用します
- 大きなファイルについて、ファイル全体をメモリに読み込むのではなく行単位でプロセスします
- 操作が独立している場合、並列処理のために `xargs -P` を使用します

## ドキュメント標準

- `--help` および `-h` フラグを実装して使用法、オプション、例を表示します
- スクリプトバージョンとコピーライト情報を表示する `--version` フラグを提供します
- 一般的なユースケースの使用例をヘルプ出力に含めます
- すべてのコマンドラインオプションを説明付きで文書化します
- 使用メッセージに必須と任意の引数を明確に表示します
- 終了コードを文書化します: 成功時は 0、一般エラーは 1、特定の障害には特定コード
- 必須コマンドとバージョンをリストアップする前提条件セクションを含めます
- スクリプト目的、著者、変更日付を含むヘッダーコメントブロックを追加します
- スクリプトが使用または必要とする環境変数を文書化します
- 一般的な問題のためのトラブルシューティングセクションをヘルプに提供します
- 特別なコメント形式から `shdoc` でドキュメントを生成します
- システム統合のために `shellman` で man ページを作成します
- 複雑なスクリプトに対して Mermaid または GraphViz を使用したアーキテクチャダイアグラムを含めます

## 最新 Bash 機能 (5.x)

- **Bash 5.0**: 連想配列の改善、`${var@U}` 大文字変換、`${var@L}` 小文字変換
- **Bash 5.1**: 拡張 `${parameter@operator}` 変換、互換性のための `compat` shopt オプション
- **Bash 5.2**: `varredir_close` オプション、改善された `exec` エラーハンドリング、マイクロ秒精度の `EPOCHREALTIME`
- 最新機能を使用する前にバージョンをチェックします: `[[ ${BASH_VERSINFO[0]} -ge 5 && ${BASH_VERSINFO[1]} -ge 2 ]]`
- シェルクォート出力に `${parameter@Q}` を使用します (Bash 4.4 以降)
- エスケープシーケンス展開に `${parameter@E}` を使用します (Bash 4.4 以降)
- プロンプト展開に `${parameter@P}` を使用します (Bash 4.4 以降)
- 割り当て形式に `${parameter@A}` を使用します (Bash 4.4 以降)
- バックグラウンドジョブを待つために `wait -n` を採用します (Bash 4.3 以降)
- カスタム区切り文字に `mapfile -d delim` を使用します (Bash 4.4 以降)

## CI/CD インテグレーション

- **GitHub Actions**: インラインアノテーション用に `shellcheck-problem-matchers` を使用
- **Pre-commit フック**: `shellcheck`、`shfmt`、`checkbashisms` を使用して `.pre-commit-config.yaml` を設定
- **マトリックステスト**: Bash 4.4、5.0、5.1、5.2 を Linux と macOS 上でテスト
- **コンテナテスト**: 再現可能なテスト用に公式 bash:5.2 Docker イメージを使用
- **CodeQL**: シェルスクリプトのセキュリティスキャンを有効化
- **Actionlint**: シェルスクリプトを使用する GitHub Actions ワークフロー ファイルを検証
- **自動リリース**: バージョンをタグ付けし、チェンジログを自動生成
- **カバレッジレポート**: テストカバレッジを追跡し、回帰時に失敗
- ワークフロー例: `shellcheck *.sh && shfmt -d *.sh && bats test/`

## セキュリティスキャンとハードニング

- **SAST**: シェル固有の脆弱性に対してカスタムルールで Semgrep を統合
- **シークレット検出**: 認証情報の漏洩を防ぐために `gitleaks` または `trufflehog` を使用
- **サプライチェーン**: ソースされた外部スクリプトのチェックサムを検証
- **サンドボックス**: 制限付き権限のコンテナで信頼されていないスクリプトを実行
- **SBOM**: コンプライアンスのため依存関係と外部ツールを文書化
- **セキュリティリント**: セキュリティに焦点を当てたルールを有効にした ShellCheck を使用
- **権限分析**: 不要なルート/sudo 要件についてスクリプトを監査
- **入力サニタイズ**: すべての外部入力をアローリストに対して検証
- **監査ログ**: セキュリティに関連するすべての操作を syslog に記録
- **コンテナセキュリティ**: スクリプト実行環境をスキャンして脆弱性を検出

## 可観測性とロギング

- **構造化ログ**: ログ集約システム用に JSON を出力
- **ログレベル**: DEBUG、INFO、WARN、ERROR を実装可能な詳細度で実装
- **Syslog インテグレーション**: システムログインテグレーション用に `logger` コマンドを使用
- **分散トレーシング**: マルチスクリプトワークフロー相関用にトレース ID を追加
- **メトリクスエクスポート**: 監視用に Prometheus フォーマットメトリクスを出力
- **エラーコンテキスト**: スタックトレース、環境情報をエラーログに含める
- **ログローテーション**: 長時間実行スクリプト用にログファイルローテーションを設定
- **パフォーマンスメトリクス**: 実行時間、リソース使用量、外部呼び出しレイテンシを追跡
- 例: `log_info() { logger -t "$SCRIPT_NAME" -p user.info "$*"; echo "[INFO] $*" >&2; }`

## 品質チェックリスト

- スクリプトは最小限の抑制で ShellCheck の静的解析に合格
- コードは shfmt の標準オプションで一貫性を持ってフォーマット
- エッジケースを含む Bats による包括的なテストカバレッジ
- すべての変数展開が適切にクォート
- エラーハンドリングがすべての障害モードをカバーして意味のあるメッセージを提供
- EXIT trap で一時リソースが適切にクリーンアップ
- スクリプトが `--help` をサポートして明確な使用情報を提供
- 入力検証がインジェクション攻撃を防止してエッジケースを処理
- スクリプトがターゲットプラットフォーム (Linux、macOS) 間で移植可能
- パフォーマンスが想定されるワークロードとデータサイズに適切

## 出力

- 防御的プログラミング実践を備えた本番対応 Bash スクリプト
- TAP 出力を備えた bats-core または shellspec を使用した包括的なテストスイート
- 自動テスト用の CI/CD パイプライン設定 (GitHub Actions、GitLab CI)
- shdoc で生成されたドキュメントと shellman での man ページ
- 再利用可能なライブラリ関数と依存管理を備えた構造化プロジェクトレイアウト
- 静的解析設定ファイル (.shellcheckrc、.shfmt.toml、.editorconfig)
- クリティカルワークフロー用のパフォーマンスベンチマークとプロファイリングレポート
- SAST、シークレットスキャン、脆弱性レポートを備えたセキュリティレビュー
- トレースモード、構造化ログ、可観測性を備えたデバッギングユーティリティ
- Bash 3→5 アップグレードおよびレガシー最新化のためのマイグレーションガイド
- パッケージ配布設定 (Homebrew フォーミュラ、deb/rpm 仕様)
- 再現可能な実行環境のためのコンテナイメージ

## 必須ツール

### 静的解析とフォーマット
- **ShellCheck**: `enable=all` および `external-sources=true` 設定の静的アナライザー
- **shfmt**: 標準設定でシェルスクリプトをフォーマット (`-i 2 -ci -bn -sr -kp`)
- **checkbashisms**: 移植性解析のための bash 固有の構造を検出
- **Semgrep**: シェル固有のセキュリティ問題用のカスタムルール付き SAST
- **CodeQL**: GitHub のシェルスクリプト向けセキュリティスキャン

### テストフレームワーク
- **bats-core**: モダン機能とアクティブな開発による Bats の保守フォーク
- **shellspec**: 豊富なアサーションとモッキングを備えた BDD スタイルのテストフレームワーク
- **shunit2**: シェルスクリプト用の xUnit スタイルのテストフレームワーク
- **bashing**: モッキングサポートとテスト分離を備えたテストフレームワーク

### モダン開発ツール
- **bashly**: コマンドラインアプリケーション構築用の CLI フレームワークジェネレータ
- **basher**: 依存管理用の Bash パッケージマネージャー
- **bpkg**: npm のような npm インターフェース付きの代替 bash パッケージマネージャー
- **shdoc**: シェルスクリプトのコメントから markdown ドキュメントを生成
- **shellman**: シェルスクリプトから man ページを生成

### CI/CD とオートメーション
- **pre-commit**: マルチ言語 pre-commit フック フレームワーク
- **actionlint**: GitHub Actions ワークフロー リンター
- **gitleaks**: 認証情報の漏洩を防ぐためのシークレットスキャン
- **Makefile**: lint、format、test、release ワークフロー用のオートメーション

## 避けるべき一般的な落とし穴

- `for f in $(ls ...)` による単語分割/グロブバグ (代わりに `find -print0 | while IFS= read -r -d '' f; do ...; done` を使用)
- 予期しない動作につながる引用されていない変数展開
- 複雑なフローで適切なエラートラッピングなしの `set -e` への依存
- データ出力に `echo` を使用 (信頼性のために `printf` を優先)
- 一時ファイルとディレクトリのクリーンアップ trap がない
- 安全でない配列生成 (コマンド置換ではなく `readarray`/`mapfile` を使用)
- バイナリ安全なファイル処理を無視 (ファイル名の NUL セパレータを常に検討)

## 依存管理

- **パッケージマネージャー**: シェルスクリプト依存のインストールに `basher` または `bpkg` を使用
- **ベンダリング**: 再現可能なビルドのためプロジェクトに依存関係をコピー
- **ロックファイル**: 使用された依存関係の正確なバージョンを文書化
- **チェックサム検証**: ソースされた外部スクリプトの整合性を検証
- **バージョンピンニング**: 破壊的変更を防ぐために依存関係を特定バージョンにロック
- **依存分離**: 異なる依存セット用に個別ディレクトリを使用
- **更新オートメーション**: Dependabot または Renovate で依存更新を自動化
- **セキュリティスキャン**: 既知の脆弱性について依存関係をスキャン
- 例: `basher install username/repo@version` または `bpkg install username/repo -g`

## 高度なテクニック

- **エラーコンテキスト**: デバッギング用 `trap 'echo "Error at line $LINENO: exit $?" >&2' ERR` を使用
- **安全な一時処理**: `trap 'rm -rf "$tmpdir"' EXIT; tmpdir=$(mktemp -d)`
- **バージョンチェック**: 最新機能を使用する前に `(( BASH_VERSINFO[0] >= 5 ))` で確認
- **バイナリ安全配列**: `readarray -d '' files < <(find . -print0)`
- **関数リターン**: 関数から複雑なデータを返すため `declare -g result` を使用
- **連想配列**: 複雑なデータ構造用に `declare -A config=([host]="localhost" [port]="8080")`
- **パラメータ展開**: `${filename%.sh}` 拡張子削除、`${path##*/}` ベース名、`${text//old/new}` すべて置換
- **シグナルハンドリング**: グレースフルシャットダウン用に `trap cleanup_function SIGHUP SIGINT SIGTERM`
- **コマンドグループ化**: `{ cmd1; cmd2; } > output.log` でリダイレクション共有、`( cd dir && cmd )` でサブシェル分離を使用
- **コプロセス**: 双方向パイプ用に `coproc proc { cmd; }; echo "data" >&"${proc[1]}"; read -u "${proc[0]}" result`
- **ここドキュメント**: 先頭のタブを削除するために `-` 付き `cat <<-'EOF'`、クォートで展開を防止
- **プロセス管理**: バックグラウンドジョブを待つ `wait $pid`、バックグラウンド PID をリストアップ `jobs -p`
- **条件実行**: cmd2 は cmd1 が成功した場合のみ実行 `cmd1 && cmd2`、cmd1 が失敗した場合 cmd2 を実行 `cmd1 || cmd2`
- **ブレース展開**: `touch file{1..10}.txt` で複数ファイルを効率的に作成
- **Nameref 変数**: 別の変数への参照を作成 `declare -n ref=varname` (Bash 4.3 以降)
- **改善されたエラートラッピング**: `set -Eeuo pipefail; shopt -s inherit_errexit` で包括的なエラーハンドリング
- **並列実行**: CPU コア数での並列処理に `xargs -P $(nproc) -n 1 command`
- **構造化出力**: JSON 生成に `jq -n --arg key "$value" '{key: $key}'`
- **パフォーマンスプロファイリング**: 詳細なリソース使用量に `time -v` を使用またはカスタムタイミング用に `TIMEFORMAT` を使用

## リファレンスとさらに読む

### スタイルガイドとベストプラクティス
- [Google Shell Style Guide](https://google.github.io/styleguide/shellguide.html) - クォート、配列、シェル使用時期をカバーする包括的なスタイルガイド
- [Bash Pitfalls](https://mywiki.wooledge.org/BashPitfalls) - 一般的な Bash ミスのカタログとその回避方法
- [Bash Hackers Wiki](https://wiki.bash-hackers.org/) - 包括的な Bash ドキュメントと高度なテクニック
- [Defensive BASH Programming](https://www.kfirlavi.com/blog/2012/11/14/defensive-bash-programming/) - モダンな防御的プログラミングパターン

### ツールとフレームワーク
- [ShellCheck](https://github.com/koalaman/shellcheck) - 静的解析ツールと拡張 wiki ドキュメント
- [shfmt](https://github.com/mvdan/sh) - 詳細なフラグドキュメント付きシェルスクリプトフォーマッター
- [bats-core](https://github.com/bats-core/bats-core) - 保守されている Bash テストフレームワーク
- [shellspec](https://github.com/shellspec/shellspec) - シェルスクリプト用 BDD スタイルテストフレームワーク
- [bashly](https://bashly.dannyb.co/) - モダン Bash CLI フレームワークジェネレータ
- [shd