Wie kann unsichere Deserialisierung in Webanwendungen verhindert werden?

[Markus]

Hey, ich habe mich in meinen Projekten mehrmals mit den Kopfschmerzen durch unsichere Deserialisierung beschäftigt, mehr als mir lieb ist, und es läuft immer darauf hinaus, die Dinge von Anfang an eng zu halten. Du weißt, wie sehr Angreifer es lieben, bösartige Objekte über serialisierte Daten einzuschleusen? Ich sage mir immer, dass ich niemals Eingaben von außen vertrauen sollte, besonders bei Webanwendungen, in denen die Nutzer alles senden können. Deshalb konzentriere ich mich darauf, jedes einzelne Stück Daten, das du deserialisierst, zu validieren. Ich führe Prüfungen durch, um sicherzustellen, dass die Eingaben den erwarteten Formaten und Typen entsprechen, bevor du überhaupt daran denkst, sie in ein Objekt zu verwandeln. Wenn es komisch riecht, lehne ich es sofort ab - keine zweite Chance.

Ich erinnere mich an eine Zeit, als ich die App eines Freundes prüfte und wir einen potenziellen Exploit entdeckten, weil ich darauf bestand, JSON für die Serialisierung zu verwenden, anstatt dieser Binärformate wie Java's ObjectOutputStream oder .NET's BinaryFormatter. Die können allerlei fiese Payloads verstecken. Halte dich an JSON oder XML, die menschenlesbar sind und leichter für dich zu inspizieren. Ich verwende Bibliotheken wie Jackson für Java oder Newtonsoft.Json für .NET und konfiguriere sie so, dass unbekannte Eigenschaften ignoriert werden, damit nichts Verschlagenes durchkommt. Du musst die Klassen, die du während der Deserialisierung erlaubst, auf eine Whitelist setzen - Blacklisting ist eine Falle, weil Angreifer einfach die nächste nicht gelistete Klasse finden, um sie auszunutzen.

Eine weitere Sache, die ich religiös mache, ist, die serialisierten Daten zu verschlüsseln oder zu signieren. Ich generiere eine digitale Signatur mit etwas wie HMAC, bevor ich sie übertrage, und am Empfangsort überprüfe ich, ob sie übereinstimmt. Wenn nicht, protokollierst du den Versuch und weist die Anfrage zurück. Auf diese Weise, selbst wenn jemand damit herumfummelt, bemerkst du es früh. Ich kombiniere das überall mit HTTPS, um die Daten während des Transports sicher zu halten, denn warum das Risiko einer Abhörung eingehen? In meinen Setups beschränke ich die Deserialisierung auch auf spezifische, kontrollierte Kontexte. Du musst nicht alles in deiner App deserialisieren; isoliere es auf das, was absolut notwendig ist, vielleicht hinter einem API-Gateway, das die schwere Arbeit verrichtet.

Du fragst dich vielleicht nach Leistungsbeeinträchtigungen, aber ich habe nicht viel Verzögerung gesehen, wenn du es richtig optimierst. Ich profiliere meinen Code, um zu sehen, wo die Deserialisierung stattfindet, und batch sie, wenn möglich. Für Apps, die Benutzersitzungen verwalten, vermeide ich es, vollständige Objekte zu serialisieren - ich verwende Tokens wie JWTs, die du validieren kannst, ohne sie in ausführbaren Code zu deserialisieren. Es ist leichter und sicherer. Ich habe einmal eine alte PHP-App überarbeitet, um PHPs eingebaute json_decode mit dem strengen Modus zu verwenden, und das reduzierte über Nacht die Sicherheitsanfälligkeiten. Du musst dir nur angewöhnen, mit Tools wie Burp Suite zu testen, um Angriffe zu simulieren und zu sehen, ob deine Abwehrmaßnahmen standhalten.

Die Eingabenvalidierung hängt auch damit zusammen - ich bereinige die Daten upstream. Ich verwende Regex-Muster oder Schema-Validatoren, um sicherzustellen, dass die serialisierte Zeichenkette nur das enthält, was du erwartest. Keine Wildcards oder übergroßen Payloads, die zu einer Dienstverweigerung führen könnten. Ich setze Timeouts für Deserialisierungsoperationen, denn einige Gadgets können ewig zum Auspacken benötigen, was deine Ressourcen bindet. In Node.js-Apps verlasse ich mich auf sichere json-parse-Bibliotheken, um Randfälle zu behandeln, ohne abzustürzen.

Bildung spielt eine große Rolle für mich; ich halte mich an die OWASP-Richtlinien, weil sie diese Dinge perfekt darstellen. Du solltest das auch tun - führe regelmäßige Codeüberprüfungen mit deinem Team durch und konzentriere dich auf Serialisierungspunkte. Ich automatisiere Scans mit SonarQube oder ähnlichem in meiner CI/CD-Pipeline, damit du Probleme entdeckst, bevor sie in die Produktion gelangen. Wenn du Frameworks wie Spring oder ASP.NET verwendest, aktiviere deren eingebaute Schutzmaßnahmen; ich konfiguriere sie so, dass sie Ausnahmen bei unsicheren Deserialisierungen auslösen.

Legacy-Code ist jedoch der wahre Killer. Wenn du eine App mit Pickle in Python oder YAML-Deserialisierung erbst, migriere ich sie Schritt für Schritt zu sichereren Alternativen. Ich teste gründlich in der Staging-Umgebung, um sicherzustellen, dass nichts kaputtgeht. Du möchtest auch die Protokolle auf Deserialisierungsfehler überwachen - sie sind Gold wert, um Proben zu erkennen. Ich richte Benachrichtigungen ein, sodass du eine Nachricht erhältst, wenn etwas Anomales auftaucht.

Auf der Datenbankseite, wenn du serialisierte Blobs speicherst, verschlüssele ich sie im Ruhezustand und verwende vorbereitete Anweisungen, um Injektionsvektoren zu vermeiden, die zu Deserialisierungs-Exploits führen könnten. Ich vermeide es, sensible Objekte serialisiert zu speichern; normalisiere stattdessen dein Datenmodell. Für Mikrodienste standardisiere ich die Serialisierung über Dienste hinweg, damit du keine Inkonsistenzen hast, die Angreifer ausnutzen könnten.

Ich setze mich für das Prinzip der minimalen Berechtigungen in der Laufzeit deiner App ein - führe die Deserialisierung unter eingeschränkten Berechtigungen durch, sodass selbst wenn sie etwas Schlechtes ausführt, der Schaden minimal bleibt. Containerisierung hilft hier; ich dockerisiere Komponenten und verwende Seccomp-Profile, um Systemaufrufe während nicht vertrauenswürdiger Operationen zu begrenzen.

All das klingt nach viel, aber sobald du es in deinen Arbeitsablauf integrierst, wird es zur zweiten Natur. Ich überprüfe meinen Code anhand von Checklisten, die ich aus vergangenen Vorfällen erstellt habe, und das erspart dir Kopfschmerzen in der Zukunft. Du beginnst, Muster zu erkennen, wie Exploits versuchen, Gadgets zu verketten, und härtst entsprechend ab.

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