システム開発やWEB制作をする中で「サンドボックス」という用語を聞いたことがある人も多いのではないでしょうか？
なんとなく「テスト環境」だと思っている人も多いと思います。
ここではより厳密に「サンドボックスとは何か？」を意味や由来で解説し、更に、世の中で多く使われている有名なツールがそれぞれサンドボックスに該当するかどうかについてわかりやすくまとめています。
サンドボックスとは何か？
IT分野における「サンドボックス」とは、システム本体や外部に悪影響を与えないように隔離された仮想的な実行環境のことを指します。
つまり、「サンドボックス ＝ 自由に試せて外部に影響を及ぼさない環境」ということです。
サンドボックスの由来
サンドボックスは英語で「Sandbox」と書き「砂場」を意味します。
砂場は、周囲を囲いや枠で区切られており、外には影響が及びません。
子どもが砂場でどれだけ砂遊びに夢中になり、砂を掘ったり、泥団子を作ったりしても、汚れや散らかりを砂場の枠の中に限定することができます。
この、「枠の中で乱暴な遊びをしたり、汚してもも影響が外に及ばない」という考え方が、システムにおける「隔離された仮想環境」を意味しています。
サンドボックスの主な用途
サンドボックスは主に以下の２つの用途で使用されます。
- セキュリティ対策
- 開発／テスト環境
セキュリティ対策
サンドボックス内で不審なプログラムを実行しても、システムの破壊や情報漏洩といった悪影響はサンドボックスの外（本番システム）には一切及ばないように設計されています。
このため、マルウェア（悪いプログラム）をあえて実行して、その動作や影響を分析し、対策を練るためにも使われます。
開発／テスト環境
ソフトウェア開発やウェブサイト制作においても、サンドボックスは利用されます。
新しい機能やプログラム、設定の変更などが、本番環境のシステムに予期せぬ不具合や重大な影響を与えないように、テスト専用の隔離された環境を使用して試します。
これにより、開発者はリスクを気にせず自由にテストや実験を行うことができ、問題があれば本番適用前に修正することが可能になります。
オンラインエディタはサンドボックス
JS BinやCodePenや、クラウドベースの統合開発環境（IDE）などのオンラインエディタはサンドボックスです。
これらは、ユーザーの安全を確保し、サービス提供者側のシステムを保護するために、コードの実行環境を隔離しています。
フロントエンドの場合（ブラウザ内での隔離）
HTML、CSS、JavaScriptなどのフロントエンドのコードを扱うオンラインエディタの場合、隔離は主にウェブブラウザの機能によって実現されます。
多くのオンラインエディタは、ユーザーのコードを実行結果を表示するためのプレビュー領域に<iframe>（インラインフレーム）を使用します。
<iframe>は、親ページ（エディタ本体）とは独立した環境を作り出すため、ユーザーのコードがエディタ自体の機能や、ユーザーのPC上の他の情報に直接アクセスすることを防ぐ、一種のサンドボックスとして機能します。
バックエンドの場合（サーバー上での隔離）
Python、Node.js、PHPなどのバックエンドのコードを扱うオンラインエディタやクラウドIDEの場合、隔離はサーバーサイドで行われます。
ユーザーのコードは、多くの場合、Dockerのようなコンテナや軽量な仮想マシン（VM）などの隔離された環境で実行されます。
これにより、あるユーザーのコードが暴走したり、悪意のある動作をしたりしても、サービス提供者の基盤システムや、他のユーザーの環境に影響が及ぶのを防ぎます。
GitやGithubはサンドボックスではない
GitやGithubのレポジトリは、サンドボックスが持つ「隔離された環境で安全に作業する」という目的と共通点を持っています。
しかり、GitやGithubはレポジトリ毎に隔離されていても、PCの他のファイルやシステムとは隔離されていません。このため、誤って悪意のあるコードを実行すれば、PC全体に影響が及ぶリスクがあります。
サンドボックスは、外部への影響を遮断するためより厳重に隔離された、制限付きの仮想環境です。
Dockerはサンドボックス
Dockerのコンテナは、アプリケーションをホストOSや他のコンテナから隔離された環境で実行するため、「サンドボックスの一種」と見なすことができます。
ただし、セキュリティ分野で特に厳格な隔離を意味する「サンドボックス」と比較すると、隔離のレベルに差があります。
Dockerは、コンテナごとに独立したネットワークインターフェースとIPアドレスを持たせ、ホストや他のコンテナのネットワークとは分離します。
また、ファイルシステムを持たせることで、ホストOSのファイルシステムへのアクセスを制限します。
一方、ホストのOSのカーネルを共有するため、セキュリティで使われるようなより高いレベルのサンドボックスよりも隔離度は低いです。
