Unsichere Deserialisierung ist eine Schwachstelle in Webanwendungen, die es Angreifern ermöglicht, Daten zu manipulieren und möglicherweise beliebigen Code auszuführen, indem sie den Deserialisierungsprozess ausnutzen. Diese Sicherheitslücke entsteht, wenn eine Anwendung serialisierte Daten blind und ohne ordnungsgemäße Validierung in Objekte umwandelt, was schwerwiegende Folgen haben kann, wie z. B. unbefugten Zugriff, Datenmanipulation und Remotecodeausführung.
Die Entstehungsgeschichte der unsicheren Deserialisierung und ihre erste Erwähnung
Das Konzept der Serialisierung stammt aus den frühen Tagen der Computertechnik, als Entwickler nach einer Möglichkeit suchten, Daten effizient zu speichern und zu übertragen. Die erste Erwähnung der unsicheren Deserialisierung als Sicherheitsrisiko geht auf eine Präsentation von Philippe Delteil und Stefano Di Paola auf der OWASP AppSec-Konferenz im Jahr 2006 zurück. Sie hoben die mit Deserialisierungsschwachstellen verbundenen Risiken hervor und ebneten damit den Weg für weitere Forschung und Sensibilisierung der Sicherheitsgemeinschaft.
Detaillierte Informationen zur unsicheren Deserialisierung
Unsichere Deserialisierung tritt auf, wenn eine Anwendung serialisierte Daten, häufig in Formaten wie JSON, XML oder der nativen Serialisierung von PHP, verwendet und wieder in Objekte oder Datenstrukturen konvertiert. Angreifer können diesen Prozess ausnutzen, indem sie böswillig manipulierte serialisierte Daten erstellen, um die Anwendung dazu zu bringen, beliebigen Code auszuführen.
Während des Deserialisierungsprozesses rekonstruiert die Anwendung normalerweise Objekte aus den serialisierten Daten, indem sie die entsprechenden Klassenkonstruktoren oder Factory-Methoden aufruft. Das Hauptproblem liegt in der fehlenden ordnungsgemäßen Eingabevalidierung und unzureichenden Sicherheitsüberprüfungen während dieses Prozesses. Angreifer können die serialisierten Daten manipulieren, schädliche Nutzdaten einschleusen oder Objekteigenschaften ändern, was zu unbeabsichtigtem Verhalten oder sogar zur vollständigen Gefährdung der Anwendung führen kann.
Die interne Struktur der unsicheren Deserialisierung und wie sie funktioniert
Unsichere Deserialisierungsschwachstellen resultieren aus der Art und Weise, wie serialisierte Daten verarbeitet werden. Die folgenden Schritte veranschaulichen, wie es funktioniert:
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Serialisierung: Die Anwendung konvertiert Objekte oder Datenstrukturen in ein serialisiertes Format (z. B. JSON oder XML), um die Speicherung oder Übertragung zu erleichtern.
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Deserialisierung: Die Anwendung nimmt die serialisierten Daten und rekonstruiert die ursprünglichen Objekte oder Datenstrukturen.
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Fehlende Validierung: Eine unsichere Deserialisierung entsteht, wenn die Anwendung die eingehenden serialisierten Daten nicht validiert, da sie davon ausgeht, dass diese immer aus vertrauenswürdigen Quellen stammen.
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Bösartige Nutzdaten: Angreifer erstellen sorgfältig manipulierte serialisierte Daten, betten schädlichen Code ein oder ändern die Eigenschaften serialisierter Objekte.
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Codeausführung: Wenn die manipulierten serialisierten Daten deserialisiert werden, führt die Anwendung unbemerkt den Schadcode aus, was zu potenziellen Exploits führt.
Analyse der Hauptmerkmale der unsicheren Deserialisierung
Die Hauptmerkmale der unsicheren Deserialisierung können wie folgt zusammengefasst werden:
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Einfache Ausnutzung: Unsichere Deserialisierung kann relativ leicht ausgenutzt werden und ist daher ein beliebtes Ziel für Angreifer.
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Stealth-Angriffe: Da für Deserialisierungsschwachstellen weder Datei-Uploads noch direkte Code-Injektion erforderlich sind, können Angreifer verdeckt vorgehen und herkömmliche Sicherheitsmaßnahmen umgehen.
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Einschneidende Konsequenzen: Erfolgreiche Angriffe können zu unbefugtem Zugriff, Datenmanipulation oder Remotecodeausführung führen und möglicherweise zu einer vollständigen Systemkompromittierung.
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Unvorhersehbare Nutzlasten: Angreifer können benutzerdefinierte Nutzdaten erstellen, um die Anwendung auf einzigartige und unerwartete Weise auszunutzen.
Arten unsicherer Deserialisierung
Schwachstellen bei unsicherer Deserialisierung können je nach den spezifischen Angriffsmethoden oder der verwendeten Programmiersprache in verschiedene Typen eingeteilt werden. Hier sind einige gängige Typen:
| Typ | Beschreibung |
|---|---|
| Remote-Codeausführung | Angreifer führen beliebigen Code auf dem Server aus und erlangen so unbefugten Zugriff und Kontrolle über das System. |
| Objektinjektion | Es werden schädliche Objekte in die Anwendung eingeschleust, die möglicherweise zu Datenmanipulationen oder -lecks führen können. |
| Denial of Service | Durch manipulierte serialisierte Daten verbraucht die Anwendung übermäßig viele Ressourcen, was zu einem DoS-Angriff führen kann. |
| Typenverwirrung | Angreifer nutzen typbasierte Verarbeitungsfehler im Deserialisierungsprozess aus, um das System zu kompromittieren. |
Möglichkeiten zur Verwendung unsicherer Deserialisierung, Probleme und deren Lösungen
Möglichkeiten zur Verwendung unsicherer Deserialisierung:
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Datenmanipulation: Angreifer können serialisierte Daten ändern, um die Anwendungslogik zu manipulieren und vertrauliche Informationen zu verändern.
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Identitätsfälschung: Serialisierte Daten können manipuliert werden, um Benutzeridentitäten zu fälschen und Authentifizierungsmechanismen zu umgehen.
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Befehlsausführung: In serialisierte Daten kann Schadcode eingeschleust werden, der zur Remotecodeausführung führt.
Probleme und ihre Lösungen:
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Eingabevalidierung: Implementieren Sie eine strenge Eingabevalidierung, um sicherzustellen, dass während der Deserialisierung nur vertrauenswürdige und erwartete Daten verarbeitet werden.
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Verwenden vertrauenswürdiger Bibliotheken: Setzen Sie bewährte und sichere Deserialisierungsbibliotheken ein, die integrierten Schutz vor gängigen Angriffen bieten.
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Whitelisting: Erstellen Sie während der Deserialisierung eine Whitelist zulässiger Klassen oder Datentypen, um die Instanziierung unerwarteter Objekte zu verhindern.
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Sandboxen: Führen Sie die Deserialisierung in einer Sandbox-Umgebung aus, um den Zugriff auf kritische Ressourcen einzuschränken und nicht autorisierte Vorgänge zu verhindern.
Hauptmerkmale und andere Vergleiche mit ähnlichen Begriffen
Die unsichere Deserialisierung weist Ähnlichkeiten mit anderen Sicherheitslücken in Webanwendungen auf, zeichnet sich jedoch durch einzigartige Merkmale aus:
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Ähnlich wie Code Injection: Unsichere Deserialisierung weist gewisse Ähnlichkeiten mit Code-Injection-Schwachstellen auf, wird jedoch im Kontext der Deserialisierung ausgeführt, was sie von anderen unterscheidet.
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Anders als SQL Injection: Während SQL-Injection auf Datenbanken abzielt, konzentriert sich die unsichere Deserialisierung auf die Manipulation serialisierter Daten.
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Häufig in Webanwendungen: Unsichere Deserialisierung kommt häufiger bei Webanwendungen vor, die mit serialisierten Daten aus Benutzereingaben oder externen APIs arbeiten.
Da sich der Bereich der Sicherheit von Webanwendungen ständig weiterentwickelt, werden Fortschritte bei Bibliotheken für sichere Serialisierung und Deserialisierung erwartet. Entwickler werden zunehmend Wert auf Eingabevalidierung und sicherere Deserialisierungstechniken legen. Darüber hinaus werden automatisierte Sicherheitstools die Erkennung und Minderung unsicherer Deserialisierungsschwachstellen weiter verbessern.
Wie Proxy-Server mit unsicherer Deserialisierung verwendet oder verknüpft werden können
Proxyserver spielen eine entscheidende Rolle bei der Websicherheit, indem sie den Datenverkehr zwischen Clients und Servern abfangen und filtern. Sie können verwendet werden, um bösartige Anfragen mit manipulierten serialisierten Daten zu erkennen und zu blockieren und bieten so eine zusätzliche Verteidigungsebene gegen unsichere Deserialisierungsangriffe.
Verwandte Links
Weitere Informationen zur unsicheren Deserialisierung und zur Sicherheit von Webanwendungen finden Sie in den folgenden Ressourcen:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verständnis unsicherer Deserialisierung für Entwickler, Sicherheitsexperten und Unternehmen von entscheidender Bedeutung ist, um die Sicherheit und Integrität von Webanwendungen zu gewährleisten. Durch die Implementierung bewährter Methoden, die Verwendung sicherer Bibliotheken und die Wachsamkeit gegenüber neuen Bedrohungen können wir unsere Systeme gegen potenzielle Exploits wappnen und vertrauliche Daten vor unbefugtem Zugriff und Manipulation schützen.
