Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- deserializacija [2023/12/01 14:37] – zrinka
+++ deserializacija [2026/06/17 15:40] (current) – formatiranje i sadržaj dvaju podpoglavlja mbunic
@@ Line 1: / Line 1: @@
 ====Nesigurna deserijalizacija====
-**Serijalizacija** je proces pretvaranja složenijih tipova podataka u jednostavniji oblik. Svrha je pohraniti podatke u obliku u kojem se oni mogu zapisati u datoteku, slati mrežom ili pohraniti u bazu podataka. Primjeri formata u koji se pohranjuju podatci su binarni zapis, JSON (//JavaScript Object Notation//) i XML (//Extensible Markup Language//). \\
+**Serijalizacija** je proces pretvaranja složenijih tipova podataka u jednostavniji oblik. Svrha je pohraniti podatke u obliku u kojem se oni mogu zapisati u datoteku, slati mrežom ili pohraniti u bazu podataka. Primjeri formata za serijalizirane podatke su binarni zapis, JSON (//JavaScript Object Notation//) i XML (//Extensible Markup Language//). \\
-**Deserijalizacija** je obrnut proces. Iz sažetog zapisa podataka rekonstruira se objekt koji je nekad prije bio serijaliziran. Deserijaliziran objekt mora biti jednak originalnom, obuhvatiti sve njegove funkcionalnosti i mora moći obavljati sve interakcije s web stranicom kao i original.
-**Nesigurna deserijalizacija** (eng. //Insecure deserialization//) javlja se na web stranicama koje deserijaliziraju podatke koje unose korisnici. U idealnom slučaju, nikad se ne bi trebao izravno deserijalizirati korisnički unos jer svaki korisnik može biti zlonamjeran i unijeti podatke koji će izazvati štetu. Usprkos tomu što stranice provode različite provjere nad unesenim podatcima, vrlo je teško pokriti sve moguće slučajeve. Osim toga, često web stranica mora barem početi deserijalizaciju podataka prije nego što prepozna da je uneseno nešto maliciozno, a tad već može biti prekasno. Dodatan je problem što moderne stranice, kako bi imale što više funkcionalnosti, implementiraju velik broj biblioteka. Zbog toga već samo na razini jedne web stranice postoji velik broj klasa i metoda. Ne može se uvijek predvidjeti koja će se od tih brojnih metoda pozvati nad deserijaliziranim podatcima jer oni mogu biti različitih klasa, što znači da ne možemo predvidjeti ponašanje web stranice ako krene deserijalizirati nesigurne podatke. Zato su i posljedice vrlo širokog spektra. Napadač može dobiti mogućnost //remote code executiona//, a u slučaju da stranica ima dobru zaštitu protiv toga, i dalje može doći do eskalacije privilegija, pristupa nasumičnim datotekama i DOS (//Denial-of-Service//) napada.
-Jedna od ranjivosti PHP-a koja se koristi pri deserijalizaciji je činjenica da postoji operator "==" koji je manje strog od klasičnog operatora jednakosti "===". Pokazat ćemo razliku na ovom primjeru:
+**Deserijalizacija** je obrnut proces. Iz sažetog zapisa podataka rekonstruira se objekt koji je prethodno bio serijaliziran. Deserijaliziran objekt mora biti jednak originalnom, obuhvatiti sve njegove funkcionalnosti i omogućiti nastavak rada s objektom kao i prije serijalizacije.
+**Izvorne serijalizacije** (engl. //native//) pojedinih programskihi jezika (npr. unutar PHAR datoteka kod PHP-a ili Pickle kod Pythona) serijaliziraju programske objekte i njihova stanja u binarni format. Njihovo korištenje uključuje više mogućnosti izvršavanja programskog koda, pogotovo tijekom deserijalizacije, zbog čega je površina napada znatno veća. Za razliku od njih, formati poput JSON-a i XML-a pohranjuju samo podatke i njihovu strukturu.
+**Nesigurna deserijalizacija** (eng. //Insecure deserialization//) javlja se kada web aplikacije deserijaliziraju podatke koje unose korisnici. U idealnom slučaju, nikad se ne bi trebalo izravno deserijalizirati korisnički unos jer svaki korisnik može biti zlonamjeran i unijeti podatke koji mogu izazvati štetu.
+Unatoč tome što aplikacija može provoditi različite provjere nad unesenim podatcima, vrlo je teško pokriti sve slučajeve. Osim toga, često web aplikacija mora barem započeti proces deserijalizacije podataka prije nego što prepozna da je unos maliciozan, a tada već može biti prekasno.
+Dodatni problem je što moderne web aplikacije zbog svoje složenosti i velikog broja funkcionalnosti često koriste velik broj biblioteka. Time raste broj dostupnih klasa i metoda koje se mogu pozvati tijekom procesa deserijalizacije. Ne može se uvijek predvidjeti koja će se od tih brojnih metoda pozvati nad deserijaliziranim objektima jer oni mogu biti različitih klasa, zbog čega je teško predvidjeti ponašanje web aplikacije pri deserijalizaciji nesigurnih podataka.
+Posljedice nesigurne deserijalizacije mogu biti vrlo raznolike. Napadač može iskoristiti ranjivost za izvršavanje koda (engl. //remote code execution//, RCE), eskalaciju privilegija, neovlašteni pristup datotekama ili DoS (engl. //denial of service//) i druge napade.
+Jedna od često iskorištavanih funkcionalnosti PHP-a koja se koristi u napadima povezanima s deserijalizacijom je operator "==" koji je manje strog od klasičnog operatora jednakosti "===". Pokazat ćemo razliku na ovom primjeru:
 <code php>
 === "5"  //vraća False
 == "5"  //vraća True
 </code>
-Operator "===" uspoređuje vrijednosti lijeve i desne strane, ali i tipove podataka. Budući da je na lijevoj strani broj (//integer//), a na desnoj niz znakova (//string//), operator vraća //False//, iako su vrijednosti iste. S druge strane, operator "==" uspoređuje samo vrijednosti lijeve i desne strane te zato vraća //True//. Ovakva razlika između dvaju operatora jednakosti postoji u još nekim programskim jezicima, primjerice u JavaScriptu. Međutim, ovdje je ta razlika izraženija. Naime, ove će dvije tvrdnje rezultirati istinom, iako intuitivno ne bi trebale:
+Operator "===" uspoređuje vrijednosti lijeve i desne strane, ali i tipove podataka. Budući da je na lijevoj strani broj (//integer//), a na desnoj niz znakova (//string//), operator vraća //False//, iako su im vrijednosti iste. S druge strane, operator "==" uspoređuje samo vrijednosti lijeve i desne strane te zato vraća //True//. Ova razlika između dvaju operatora jednakosti postoji u još nekim programskim jezicima, primjerice u JavaScriptu. Međutim, ovdje je ta razlika izraženija. Naime, ove će dvije tvrdnje rezultirati istinom, iako intuitivno ne bi trebale:
 <code php>
 == "5 i još nešto"
 == "nešto"
 </code>
-Prva se tvrdnja donekle se može shvatiti istinom jer je barem početak desne strane jednak lijevoj strani. Međutim, druga je je semantički pogrešna i stvara veće sigurnosne probleme. Naime, PHP će ovdje niz znakova "nešto" tretirati kao broj 0 jer u nizu nema znamenki. Uzmimo web stranicu koja deserijalizira podatke i provjerava podatke ovim kôdom:
+Prva se tvrdnja donekle se može shvatiti istinom jer je barem početak desne strane jednak lijevoj strani. Međutim, druga je je semantički pogrešna i stvara veće sigurnosne probleme. Naime, PHP će ovdje niz znakova //"nešto"// tretirati kao broj 0 jer niz ne počinje znamenkom. Uzmimo web aplikaciju koja deserijalizira podatke i provjerava podatke ovim kôdom:
 <code php>
 $login = unserialize($_COOKIE)
@@ Line 23: / Line 34: @@
 }
 </code>
-Unesena lozinka korisnika gleda se tako što se deserijalizira sve što se nalazi u kolačiću iz toga izvuče atribut //password//. Recimo da je napadač unio broj 0. Ako lozinka korisnika kojemu provaljuje u račun (varijabla //$password//) ne sadrži brojeve, izjednačavanje unesene lozinke s njom će vratiti istinu, odnosno sustav će unesenu lozinku tretirati kao ispravnu, iako je zapravo možda potpuno različita od prave. Važno je napomenuti da ovo funkcionira samo iz razloga što deserijalizacija čuva tip podatka. Da se lozinka gledala direktno iz polja za unos, broj 0 pretvorio bi se u niz znakova "0", a tada bi usporedba bila neistinita.
+Unesena lozinka korisnika gleda se tako što se deserijalizira sve što se nalazi u kolačiću iz toga izvuče atribut //password//. Recimo da je napadač unio broj 0. Ako lozinka korisnika kojemu provaljuje u račun (varijabla //$password//) ne sadrži brojeve, usporedba unesene lozinke s njom će vratiti istinu, odnosno sustav će unesenu lozinku tretirati kao ispravnu, iako je zapravo možda potpuno različita od prave. Važno je napomenuti da ovo funkcionira samo zbog razloga što deserijalizacija čuva tip podatka. Da se lozinka uzimala direktno iz polja za unos, broj 0 pretvorio bi se u niz znakova "0", a tada bi usporedba bila neistinita.
 ===Magične metode===
-U PHP-u i još nekim programskim jezicima postoje tzv. **magične metode**. To su metode koje se automatski pozivaju u određenim situacijama. Objektno orijentirani jezici (primjerice Java), u modeliranju rješenja problema koriste se objektima. Objekti se mogu stvarati i uništavati te svako stvaranje objekta potakne pozivanje metode - **konstruktora**. U Pythonu je to //%%__init__%%//, u PHP-u //construct()// itd. Konstruktor je, dakle, jedan od primjera magičnih metoda. Sâmo postojanje magičnih metoda ne predstavlja ranjivost, no problem je kad se one izravno koriste podatcima koje unose korisnici jer se pozivanje tih metoda ne može spriječiti. Još je veći problem kad postoje magične metode prilikom deserijalizacije podataka kao što je slučaj u PHP-u. Metoda //unserialize()// automatski poziva metodu //%%__wakeup()%%//. Dakle, čak i ako neki podatci neće proći deserijalizaciju (primjerice, ako metoda //unserialize()// prepozna grešku), i dalje je moguće da se pokrene poziv metode //%%__wakeup()%%// i da se napravi šteta.
+U PHP-u i još nekim programskim jezicima postoje tzv. **magične metode**. To su metode koje se automatski pozivaju u određenim situacijama. Objektno orijentirani jezici (primjerice Java), u modeliranju rješenja problema koriste se objektima. Objekti se mogu stvarati i uništavati te svako stvaranje objekta potakne pozivanje metode - **konstruktora**. U Pythonu je to //%%__init__%%//, u PHP-u //construct()// itd. Konstruktor je, dakle, jedan od primjera magičnih metoda.
+Sâmo postojanje magičnih metoda ne predstavlja ranjivost, no problem je kad se one izravno koriste podatcima koje unose korisnici jer se pozivanje tih metoda ne može spriječiti. Još je veći problem kad postoje magične metode prilikom deserijalizacije podataka kao što je slučaj u PHP-u. Metoda //unserialize()// automatski poziva metodu //%%__wakeup()%%//. Dakle, čak i ako neki podatci neće proći deserijalizaciju (primjerice, ako metoda //unserialize()// prepozna grešku), i dalje je moguće da se pokrene poziv metode //%%__wakeup()%%// i da se napravi šteta.
 ===Umetanje nasumičnih objekata===
-U objektno orijentiranim jezicima objekt pripada nekoj klasi. Klasa se može shvatiti kao vrsta objekta, a  objekt je instanca klase. Primjerice, drveće bi se moglo modelirati klasom, a svako drvo za sebe jednim objektom. Svako drvo ima grane, listove i deblo te svako može raditi iste stvari (stvarati grane, pupove listova, odbaciti listove, promijeniti boju lista...). Na isti način, svaka klasa u programskom jeziku ima definirane atribute i metode koje se mogu zvati nad objektima koji pripadaju toj klasi. Atributi su osobine objekta, ono što on posjeduje, a metode su akcije koje objekt može obaviti ili koje se mogu obaviti nad njime.\\
-Napadač može manipulirati koje će klase biti objekt poslan na deserijalizaciju. Uobičajeno programski jezici imaju mehanizme prepoznavanja neočekivanih tipova podataka pa će slanje objekta neke druge klase obično izazvati grešku (//error//) ili iznimku (//exception//). Ipak, to ne mora uvijek biti dovoljna zaštita jer je objekt već ušao u sustav i može raditi štetu.
+U objektno orijentiranim jezicima objekt pripada nekoj klasi. Klasa se može shvatiti kao vrsta objekta, a  objekt je instanca klase. Svaka klasa u programskom jeziku ima definirane atribute i metode koje se mogu zvati nad objektima koji pripadaju toj klasi. Atributi su osobine objekta, ono što on posjeduje, a metode su akcije koje objekt može obaviti ili koje se mogu obaviti nad njime.
+Napadač može manipulirati koje će klase biti objekt poslan na deserijalizaciju. Kažemo da je umetnut //nasumičan// objekt jer u pravilu u svakoj aplikaciji postoji mnogo klasa objekata koje se koriste pa je teško predvidjeti koju će od njih napadač odabrati da bi izazvao grešku. Uobičajeno programski jezici imaju mehanizme prepoznavanja neočekivanih tipova podataka pa će slanje objekta neke druge klase obično izazvati grešku (//error//) ili iznimku (//exception//). Ipak, to ne mora uvijek biti dovoljna zaštita jer je moguće da je objekt već ušao u sustav.
 \\
 \\
@@ Line 81: / Line 97: @@
 Implementacija klase //FileAccess// prepisana je iz datoteke koja je priložena zadatku. \\
-Rezultat ove skripte identičan je onome što vidimo u //message// parametru našeg zahtjeva. Promijenimo sad parametar funkcije //set_filename()// u "/usr/local/flag.txt". Dobili smo:
+Rezultat ove skripte identičan je onome što vidimo u //message// parametru našeg zahtjeva, dakle implementirali smo kodiranje na isti način kao što ga i web aplikacija koristi. Promijenimo sad parametar funkcije //set_filename()// u željenu putanju "/usr/local/flag.txt". Dobili smo:
 <code>TzoxMDoiRmlsZUFjY2VzcyI6MTp7czoyMDoiAEZpbGVBY2Nlc3MAZmlsZW5hbWUiO3M6MTk6Ii91c3IvbG9jYWwvZmxhZy50eHQiO30</code>
@@ Line 89: / Line 105: @@
 \\
 \\
-===Mjere zaštite===
+===Prevencija nesigurne deserijalizacije===
-Za sigurniju deserijalizaciju preporučljivo je koristiti se formatima koji imaju dobro definirana pravila deserijaliziranja, primjerice JSON ili XML. Na taj se način smanjuje vjerojatnost da će netko unijeti neku dodatnu logiku prilikom deserijalizacije jer je već mnogo toga jasno definirano.\\
-Poželjno je složiti aplikaciju tako da ona pri serijalizaciji označi svaki podatak nekom vrstom potpisa. Zatim prije deserijalizacije treba provjeriti postoji li taj potpis te, ako ga nema, odbaciti podatak jer je vjerojatno maliciozan. Na taj način može se spriječiti ubacivanje štetnih podataka od strane napadača.\\
+Radi prevencije nesigurne deserijalizacije preporučuje se koristiti formate koji pohranjuju samo podatke i strukturu (poput JSON-a ili XML-a) umjesto izvornih serijalizacija programskih jezika kada je to moguće. Na taj se način znatno smanjuje površina napada.
-Neki jezici implementiraju zaštitu podataka koji se serijaliziraju. Primjerice, u Javi klasa koja implementira sučelje //Serializable// i ima podatke koji se ne bi trebali serijalizirati, njih treba označiti kao //private transient//. //Private// znači da se taj podatak ne bi trebao vidjeti ni u jednoj klasi izvan te u kojoj je definiran. //Transient// je ono što zapravo sprečava serijalizaciju podatka. \\
-Postoje mnogi alati i biblioteke čija je zadaća osigurati deserijalizaciju, primjerice Javini //SerialKiller// i //NotSoSerial// te //Serial  Whitelist Application Trainer// (SWAT) i mnogi drugi.
+Kada se izvorna serijalizacija ne može izbjeći, preporučuje se ograničiti skup klasa koje se smiju deserijalizirati (whitelist pristup). Ako se tijekom deserijalizacije pronađe klasa koja nije na popisu dopuštenih, odbacuje se ili se cijeli postupak deserijalizacije prekida uz grešku.
+Poželjno je koristiti kriptografske potpise serijaliziranih podataka. Prije deserijalizacije treba provjeriti postojanje i validnost potpisa, te odbaciti podatke ako potpis nije važeći.
+Programski jezici pružaju mehanizme za kontrolu procesa serijalizacije. Primjerice, u Javi postoji sučelje //Serializable// koje mora implementirati svaka klasa objekata ako se oni serijaliziraju. Ako postoje podatci koji se ne smiju serijalizirati, njih treba označiti kao //transient//, što označava da se taj podatak ne uključuje u proces serijalizacije.
+Postoje mnogi alati i biblioteke čija je zadaća zaštititi proces deserijalizacije, primjerice Javini //SerialKiller// i //NotSoSerial// te //Serial Whitelist Application Trainer// (SWAT) i mnogi drugi.