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# Python による IAM 認証を使用した Amazon Neptune データベースへの接続
<a name="iam-auth-connecting-python"></a>

このセクションでは、署名バージョン 4 を使用して Amazon Neptune に接続する方法について、Python で記述されたプログラム例を挙げて説明します。この例は、[https://docs.aws.amazon.com/general/latest/gr/sigv4-signed-request-examples.html](https://docs.aws.amazon.com/general/latest/gr/sigv4-signed-request-examples.html)* のセクション「Amazon Web Services 全般のリファレンス署名バージョン 4 の署名プロセス*」内の例に基づいています。

このプログラム例を使用するには、以下が必要です。
+ コンピュータにインストール済みの Python 3.x。[Python のサイト](https://www.python.org/downloads/)から入手できます。これらのプログラムは、Python 3.6 でテスト済みです。
+ [Python のリクエストライブラリ](https://pypi.python.org/pypi/requests)。これは、ウェブリクエストを作成するスクリプト例で使用します。Python パッケージをインストールする便利な方法は、`pip` を使用することです。これは、Python パッケージインデックスサイトからパッケージを取得します。その後で、コマンドラインから `requests` を実行すると、`pip install requests` をインストールすることができます。
+ `AWS_ACCESS_KEY_ID` および `AWS_SECRET_ACCESS_KEY` という名前の環境変数で指定したアクセスキー（アクセスキー ID およびシークレットアクセスキー）。ベストプラクティスとして、認証情報をコードに埋め込ま*ない*ことをお勧めします。詳細については、*AWS アカウント管理 リファレンスガイド*の「[AWS アカウントのベストプラクティス](https://docs.aws.amazon.com//accounts/latest/reference/best-practices.html)」を参照してください。

  `SERVICE_REGION` という環境変数の Neptune DB クラスターのリージョン。

  一時的なセキュリティ認証情報を使用している場合は、`AWS_ACCESS_KEY_ID`、`AWS_SECRET_ACCESS_KEY`、`SERVICE_REGION` に加えて `AWS_SESSION_TOKEN` を指定する必要があります。
**注記**  
一時的なセキュリティ認証情報を使用している場合は、*セッショントークンを含めて*、指定した期間が過ぎると失効します。  
新しい認証情報をリクエストするときは、セッショントークンを更新する必要があります。詳細については、[一時的なセキュリティ認証情報を使用して AWS リソースへのアクセスをリクエストする](https://docs.aws.amazon.com/IAM/latest/UserGuide/id_credentials_temp_use-resources.html)をご参照ください。

以下の例では、Python を使用して Neptune に署名付きリクエストを行う方法を示します。このリクエストは、GET リクエストまたは POST リクエストのいずれかを行います。認証情報は、`Authorization` リクエストヘッダーを使用して渡されます。

この例では、 AWS Lambda 関数としても機能します。詳細については、「[Neptune IAM 認証用の AWS Lambda のセットアップ](iam-auth-temporary-credentials.md#iam-auth-temporary-credentials-lambda)」を参照してください。

**Gremlin および SPARQL Neptune エンドポイントへの署名付きリクエストを行うには**

1. `neptunesigv4.py` という名前のファイルを作成し、テキストエディタで開きます。

1. 以下のテキストを `neptunesigv4.py` ファイルにコピーしてペーストしてください。

   ```
   # Amazon Neptune version 4 signing example (version v3)
   
   # The following script requires python 3.6+
   #    (sudo yum install python36 python36-virtualenv python36-pip)
   # => the reason is that we're using urllib.parse() to manually encode URL
   #    parameters: the problem here is that SIGV4 encoding requires whitespaces
   #    to be encoded as %20 rather than not or using '+', as done by previous/
   #    default versions of the library.
   
   
   # See: https://docs.aws.amazon.com/general/latest/gr/sigv4_signing.html
   import sys, datetime, hashlib, hmac
   import requests  # pip3 install requests
   import urllib
   import os
   import json
   from botocore.auth import SigV4Auth
   from botocore.awsrequest import AWSRequest
   from botocore.credentials import ReadOnlyCredentials
   from types import SimpleNamespace
   from argparse import RawTextHelpFormatter
   from argparse import ArgumentParser
   
   # Configuration. https is required.
   protocol = 'https'
   
   # The following lines enable debugging at httplib level (requests->urllib3->http.client)
   # You will see the REQUEST, including HEADERS and DATA, and RESPONSE with HEADERS but without DATA.
   #
   # The only thing missing will be the response.body which is not logged.
   #
   # import logging
   # from http.client import HTTPConnection
   # HTTPConnection.debuglevel = 1
   # logging.basicConfig()
   # logging.getLogger().setLevel(logging.DEBUG)
   # requests_log = logging.getLogger("requests.packages.urllib3")
   # requests_log.setLevel(logging.DEBUG)
   # requests_log.propagate = True
   
   
   # Read AWS access key from env. variables. Best practice is NOT
   # to embed credentials in code.
   access_key = os.getenv('AWS_ACCESS_KEY_ID', '')
   secret_key = os.getenv('AWS_SECRET_ACCESS_KEY', '')
   region = os.getenv('SERVICE_REGION', '')
   
   # AWS_SESSION_TOKEN is optional environment variable. Specify a session token only if you are using temporary
   # security credentials.
   session_token = os.getenv('AWS_SESSION_TOKEN', '')
   
   ### Note same script can be used for AWS Lambda (runtime = python3.6).
   ## Steps to use this python script for AWS Lambda
   # 1. AWS_ACCESS_KEY_ID, AWS_SECRET_ACCESS_KEY and AWS_SESSION_TOKEN and AWS_REGION variables are already part of Lambda's Execution environment
   #    No need to set them up explicitly.
   # 3. Create Lambda deployment package https://docs.aws.amazon.com/lambda/latest/dg/lambda-python-how-to-create-deployment-package.html
   # 4. Create a Lambda function in the same VPC and assign an IAM role with neptune access
   
   def lambda_handler(event, context):
       # sample_test_input = {
       #     "host": "END_POINT:8182",
       #     "method": "GET",
       #     "query_type": "gremlin",
       #     "query": "g.V().count()"
       # }
   
       # Lambda uses AWS_REGION instead of SERVICE_REGION
       global region
       region = os.getenv('AWS_REGION', '')
   
       host = event['host']
       method = event['method']
       query_type = event['query_type']
       query =  event['query']
   
       return make_signed_request(host, method, query_type, query)
   
   def validate_input(method, query_type):
       # Supporting GET and POST for now:
       if (method != 'GET' and method != 'POST'):
           print('First parameter must be "GET" or "POST", but is "' + method + '".')
           sys.exit()
   
       # SPARQL UPDATE requires POST
       if (method == 'GET' and query_type == 'sparqlupdate'):
           print('SPARQL UPDATE is not supported in GET mode. Please choose POST.')
           sys.exit()
   
   def get_canonical_uri_and_payload(query_type, query, method):
       # Set the stack and payload depending on query_type.
       if (query_type == 'sparql'):
           canonical_uri = '/sparql/'
           payload = {'query': query}
   
       elif (query_type == 'sparqlupdate'):
           canonical_uri = '/sparql/'
           payload = {'update': query}
   
       elif (query_type == 'gremlin'):
           canonical_uri = '/gremlin/'
           payload = {'gremlin': query}
           if (method == 'POST'):
               payload = json.dumps(payload)
   
       elif (query_type == 'openCypher'):
           canonical_uri = '/openCypher/'
           payload = {'query': query}
   
       elif (query_type == "loader"):
           canonical_uri = "/loader/"
           payload = query
   
       elif (query_type == "status"):
           canonical_uri = "/status/"
           payload = {}
   
       elif (query_type == "gremlin/status"):
           canonical_uri = "/gremlin/status/"
           payload = {}
   
       elif (query_type == "openCypher/status"):
           canonical_uri = "/openCypher/status/"
           payload = {}
   
       elif (query_type == "sparql/status"):
           canonical_uri = "/sparql/status/"
           payload = {}
   
       else:
           print(
               'Third parameter should be from ["gremlin", "sparql", "sparqlupdate", "loader", "status] but is "' + query_type + '".')
           sys.exit()
       ## return output as tuple
       return canonical_uri, payload
   
   def make_signed_request(host, method, query_type, query):
       service = 'neptune-db'
       endpoint = protocol + '://' + host
   
       print()
       print('+++++ USER INPUT +++++')
       print('host = ' + host)
       print('method = ' + method)
       print('query_type = ' + query_type)
       print('query = ' + query)
   
       # validate input
       validate_input(method, query_type)
   
       # get canonical_uri and payload
       canonical_uri, payload = get_canonical_uri_and_payload(query_type, query, method)
   
       # assign payload to data or params
       data = payload if method == 'POST' else None
       params = payload if method == 'GET' else None
   
       # create request URL
       request_url = endpoint + canonical_uri
   
       # create and sign request
       creds = SimpleNamespace(
           access_key=access_key, secret_key=secret_key, token=session_token, region=region,
       )
   
       request = AWSRequest(method=method, url=request_url, data=data, params=params)
       SigV4Auth(creds, service, region).add_auth(request)
   
       r = None
   
       # ************* SEND THE REQUEST *************
       if (method == 'GET'):
   
           print('++++ BEGIN GET REQUEST +++++')
           print('Request URL = ' + request_url)
           r = requests.get(request_url, headers=request.headers, verify=False, params=params)
   
       elif (method == 'POST'):
   
           print('\n+++++ BEGIN POST REQUEST +++++')
           print('Request URL = ' + request_url)
           if (query_type == "loader"):
               request.headers['Content-type'] = 'application/json'
           r = requests.post(request_url, headers=request.headers, verify=False, data=data)
   
       else:
           print('Request method is neither "GET" nor "POST", something is wrong here.')
   
       if r is not None:
           print()
           print('+++++ RESPONSE +++++')
           print('Response code: %d\n' % r.status_code)
           response = r.text
           r.close()
           print(response)
   
           return response
   
   help_msg = '''
       export AWS_ACCESS_KEY_ID=[MY_ACCESS_KEY_ID]
       export AWS_SECRET_ACCESS_KEY=[MY_SECRET_ACCESS_KEY]
       export AWS_SESSION_TOKEN=[MY_AWS_SESSION_TOKEN]
       export SERVICE_REGION=[us-east-1|us-east-2|us-west-2|eu-west-1]
   
       python version >=3.6 is required.
   
       Examples: For help
       python3 program_name.py -h
   
       Examples: Queries
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q status
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q sparql/status
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q sparql -d "SELECT ?s WHERE { ?s ?p ?o }"
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q sparql -d "SELECT ?s WHERE { ?s ?p ?o }"
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q sparqlupdate -d "INSERT DATA { <https://s> <https://p> <https://o> }"
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q gremlin/status
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q gremlin -d "g.V().count()"
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q gremlin -d "g.V().count()"
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q openCypher/status
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q openCypher -d "MATCH (n1) RETURN n1 LIMIT 1;"
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q openCypher -d "MATCH (n1) RETURN n1 LIMIT 1;"
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q loader -d '{"loadId": "68b28dcc-8e15-02b1-133d-9bd0557607e6"}'
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q loader -d '{}'
       python3 program_name.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q loader -d '{"source": "source", "format" : "csv", "failOnError": "fail_on_error", "iamRoleArn": "iam_role_arn", "region": "region"}'
   
       Environment variables must be defined as AWS_ACCESS_KEY_ID, AWS_SECRET_ACCESS_KEY and SERVICE_REGION.
       You should also set AWS_SESSION_TOKEN environment variable if you are using temporary credentials (ex. IAM Role or EC2 Instance profile).
   
       Current Limitations:
       - Query mode "sparqlupdate" requires POST (as per the SPARQL 1.1 protocol)
               '''
   
   def exit_and_print_help():
       print(help_msg)
       exit()
   
   def parse_input_and_query_neptune():
   
   
       parser = ArgumentParser(description=help_msg, formatter_class=RawTextHelpFormatter)
       group_host = parser.add_mutually_exclusive_group()
       group_host.add_argument("-ho", "--host", type=str)
       group_port = parser.add_mutually_exclusive_group()
       group_port.add_argument("-p", "--port", type=int, help="port ex. 8182, default=8182", default=8182)
       group_action = parser.add_mutually_exclusive_group()
       group_action.add_argument("-a", "--action", type=str, help="http action, default = GET", default="GET")
       group_endpoint = parser.add_mutually_exclusive_group()
       group_endpoint.add_argument("-q", "--query_type", type=str, help="query_type, default = status ", default="status")
       group_data = parser.add_mutually_exclusive_group()
       group_data.add_argument("-d", "--data", type=str, help="data required for the http action", default="")
   
       args = parser.parse_args()
       print(args)
   
       # Read command line parameters
       host = args.host
       port = args.port
       method = args.action
       query_type = args.query_type
       query = args.data
   
       if (access_key == ''):
           print('!!! ERROR: Your AWS_ACCESS_KEY_ID environment variable is undefined.')
           exit_and_print_help()
   
       if (secret_key == ''):
           print('!!! ERROR: Your AWS_SECRET_ACCESS_KEY environment variable is undefined.')
           exit_and_print_help()
   
       if (region == ''):
           print('!!! ERROR: Your SERVICE_REGION environment variable is undefined.')
           exit_and_print_help()
   
       if host is None:
           print('!!! ERROR: Neptune DNS is missing')
           exit_and_print_help()
   
       host = host + ":" + str(port)
       make_signed_request(host, method, query_type, query)
   
   
   if __name__ == "__main__":
       parse_input_and_query_neptune()
   ```

1. ターミナルで、`neptunesigv4.py` ファイルの場所に移動します。

1. 以下のコマンドを入力して、アクセスキー、シークレットキー、リージョンを正しい値に置き換えます。

   ```
   export AWS_ACCESS_KEY_ID=MY_ACCESS_KEY_ID
   export AWS_SECRET_ACCESS_KEY=MY_SECRET_ACCESS_KEY
   export SERVICE_REGION=us-east-1 or us-east-2 or us-west-1 or us-west-2 or ca-central-1 or
                         ca-west-1 or sa-east-1 or eu-north-1 or eu-south-2 or eu-west-1 or eu-west-2 or eu-west-3 or
                         eu-central-1 or me-south-1 or me-central-1 or il-central-1 or af-south-1 or ap-east-1 or
                         ap-northeast-1 or ap-northeast-2 or ap-northeast-3 or ap-southeast-1 or ap-southeast-2 or
                         ap-southeast-3 or ap-southeast-4 or ap-southeast-5 or ap-south-1 or ap-south-2 or
                         cn-north-1 or cn-northwest-1 or
                         us-gov-east-1 or us-gov-west-1
   ```

   一時的なセキュリティ認証情報を使用している場合は、`AWS_ACCESS_KEY_ID`、`AWS_SECRET_ACCESS_KEY`、`SERVICE_REGION` に加えて `AWS_SESSION_TOKEN` を指定する必要があります。

   ```
   export AWS_SESSION_TOKEN=MY_AWS_SESSION_TOKEN
   ```
**注記**  
一時的なセキュリティ認証情報を使用している場合は、*セッショントークンを含めて*、指定した期間が過ぎると失効します。  
新しい認証情報をリクエストするときは、セッショントークンを更新する必要があります。詳細については、[一時的なセキュリティ認証情報を使用して AWS リソースへのアクセスをリクエストする](https://docs.aws.amazon.com/IAM/latest/UserGuide/id_credentials_temp_use-resources.html)をご参照ください。

1. 以下のコマンドのいずれかを入力して、Neptune DB インスタンスに署名付きリクエストを送信します。これらの例では Python バージョン 3.6 を使用します。

   **エンドポイントのステータス**

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q status
   ```

   **Gremlin**

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q gremlin -d "g.V().count()"
   
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q gremlin -d "g.V().count()"
   ```

   **Gremlin ステータス**

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q gremlin/status
   ```

   **SPARQL**

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q sparql -d "SELECT ?s WHERE { ?s ?p ?o }"
   ```

   **SPARQL UPDATE**

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q sparqlupdate -d "INSERT DATA { <https://s> <https://p> <https://o> }"
   ```

   **SPARQL ステータス**

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q sparql/status
   ```

   **openCypher**

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q openCypher -d "MATCH (n1) RETURN n1 LIMIT 1;"
   
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q openCypher -d "MATCH (n1) RETURN n1 LIMIT 1;"
   ```

   **OpenCypherのステータス**

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q openCypher/status
   ```

   [**ローダー**]

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q loader -d '{"loadId": "68b28dcc-8e15-02b1-133d-9bd0557607e6"}'
   
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a GET -q loader -d '{}'
   
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p 8182 -a POST -q loader -d '{"source": "source", "format" : "csv", "failOnError": "fail_on_error", "iamRoleArn": "iam_role_arn", "region": "region"}'
   ```

1. 以下に示しているのは、Python スクリプトを実行するための構文です。

   ```
   python3.6 neptunesigv4.py -ho your-neptune-endpoint -p port -a GET|POST -q gremlin|sparql|sparqlupdate|loader|status -d "string0data"
   ```

   SPARQL UPDATE では `POST` が必要です。