# Basic Java Deserialization with ObjectInputStream readObject

{{#include ../../banners/hacktricks-training.md}}

У цьому POST буде пояснено приклад використання `java.io.Serializable` **і чому перевизначення `readObject()` може бути надзвичайно небезпечним, якщо вхідний потік контролюється атакуючим**.

## Serializable

Java `Serializable` інтерфейс (`java.io.Serializable`) є маркерним інтерфейсом, який ваші класи повинні реалізувати, якщо вони мають бути **серіалізовані** та **десеріалізовані**. Серіалізація об'єктів Java (запис) виконується за допомогою [`ObjectOutputStream`](http://tutorials.jenkov.com/java-io/objectoutputstream.html), а десеріалізація (читання) виконується за допомогою [`ObjectInputStream`](http://tutorials.jenkov.com/java-io/objectinputstream.html).

### Нагадування: Які методи імпліцитно викликаються під час десеріалізації?

1. `readObject()` – специфічна для класу логіка читання (якщо реалізована та *приватна*).
2. `readResolve()` – може замінити десеріалізований об'єкт на інший.
3. `validateObject()` – через зворотні виклики `ObjectInputValidation`.
4. `readExternal()` – для класів, що реалізують `Externalizable`.
5. Конструктори **не** виконуються – тому ланцюги гаджетів покладаються виключно на попередні зворотні виклики.

Будь-який метод у цьому ланцюзі, який в кінцевому підсумку викликає дані, контрольовані атакуючим (виконання команд, запити JNDI, рефлексія тощо), перетворює рутину десеріалізації на гаджет RCE.

Давайте розглянемо приклад з **класом Person**, який є **серіалізованим**. Цей клас **перезаписує функцію readObject**, тому коли **будь-який об'єкт** цього **класу** буде **десеріалізований**, ця **функція** буде **виконана**.\
У прикладі функція **readObject** класу Person викликає функцію `eat()` його домашньої тварини, а функція `eat()` собаки (з якоїсь причини) викликає **calc.exe**. **Ми побачимо, як серіалізувати та десеріалізувати об'єкт Person, щоб виконати цей калькулятор:**

**Наступний приклад взято з <https://medium.com/@knownsec404team/java-deserialization-tool-gadgetinspector-first-glimpse-74e99e493649>**
```java
import java.io.Serializable;
import java.io.*;

public class TestDeserialization {
interface Animal {
public void eat();
}
//Class must implements Serializable to be serializable
public static class Cat implements Animal,Serializable {
@Override
public void eat() {
System.out.println("cat eat fish");
}
}
//Class must implements Serializable to be serializable
public static class Dog implements Animal,Serializable {
@Override
public void eat() {
try {
Runtime.getRuntime().exec("calc");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("dog eat bone");
}
}
//Class must implements Serializable to be serializable
public static class Person implements Serializable {
private Animal pet;
public Person(Animal pet){
this.pet = pet;
}
//readObject implementation, will call the readObject from ObjectInputStream  and then call pet.eat()
private void readObject(java.io.ObjectInputStream stream)
throws IOException, ClassNotFoundException {
pet = (Animal) stream.readObject();
pet.eat();
}
}
public static void GeneratePayload(Object instance, String file)
throws Exception {
//Serialize the constructed payload and write it to the file
File f = new File(file);
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(f));
out.writeObject(instance);
out.flush();
out.close();
}
public static void payloadTest(String file) throws Exception {
//Read the written payload and deserialize it
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
Object obj = in.readObject();
System.out.println(obj);
in.close();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// Example to call Person with a Dog
Animal animal = new Dog();
Person person = new Person(animal);
GeneratePayload(person,"test.ser");
payloadTest("test.ser");
// Example to call Person with a Cat
//Animal animal = new Cat();
//Person person = new Person(animal);
//GeneratePayload(person,"test.ser");
//payloadTest("test.ser");
}
}
```
### Висновок (класичний сценарій)

Як ви можете бачити в цьому дуже базовому прикладі, “вразливість” тут виникає через те, що метод **readObject()** **викликає інший код, контрольований атакуючим**. У реальних ланцюгах гаджетів тисячі класів, що містяться в зовнішніх бібліотеках (Commons-Collections, Spring, Groovy, Rome, SnakeYAML тощо), можуть бути зловживані – атакуючому потрібен лише *один* досяжний гаджет для отримання виконання коду.

---

## 2023-2025: Що нового в атаках десеріалізації Java?

* 2023 – CVE-2023-34040: десеріалізація заголовків записів помилок Spring-Kafka, коли увімкнені прапорці `checkDeserExWhen*`, дозволила довільне створення гаджетів з тем, опублікованих атакуючими. Виправлено в 3.0.10 / 2.9.11. ¹
* 2023 – CVE-2023-36480: порушено припущення про довірений сервер Java-клієнта Aerospike – зловмисні відповіді сервера містили серіалізовані корисні навантаження, які були десеріалізовані клієнтом → RCE. ²
* 2023 – CVE-2023-25581: парсинг атрибутів профілю користувача `pac4j-core` приймав Base64 блохи з префіксом `{#sb64}` і десеріалізував їх, незважаючи на `RestrictedObjectInputStream`. Оновлення ≥ 4.0.0.
* 2023 – CVE-2023-4528: JSCAPE MFT Manager Service (порт 10880) приймав XML-кодовані Java-об'єкти, що призводило до RCE як root/SYSTEM.
* 2024 – до ysoserial-plus(mod) додано кілька нових ланцюгів гаджетів, включаючи класи Hibernate5, TomcatEmbed і SnakeYAML 2.x, які обходять деякі старі фільтри.

## Сучасні заходи, які ви повинні впровадити

1. **JEP 290 / Фільтрація серіалізації (Java 9+)**
*Додайте список дозволених або заборонених класів:*
```bash
# Приймати лише ваші DTO та java.base, відхиляти все інше
-Djdk.serialFilter="com.example.dto.*;java.base/*;!*"
```
Приклад програмного коду:
```java
var filter = ObjectInputFilter.Config.createFilter("com.example.dto.*;java.base/*;!*" );
ObjectInputFilter.Config.setSerialFilter(filter);
```
2. **JEP 415 (Java 17+) Фабрики фільтрів, специфічних для контексту** – використовуйте `BinaryOperator<ObjectInputFilter>` для застосування різних фільтрів для кожного контексту виконання (наприклад, для кожного виклику RMI, для кожного споживача черги повідомлень).
3. **Не піддавайте сирий `ObjectInputStream` через мережу** – надавайте перевагу JSON/бінарним кодуванням без семантики виконання коду (Jackson після відключення `DefaultTyping`, Protobuf, Avro тощо).
4. **Обмеження захисту в глибині** – встановіть максимальну довжину масиву, глибину, посилання:
```bash
-Djdk.serialFilter="maxbytes=16384;maxdepth=5;maxrefs=1000"
```
5. **Безперервне сканування гаджетів** – запускайте інструменти, такі як `gadget-inspector` або `serialpwn-cli` у вашій CI, щоб зупинити збірку, якщо небезпечний гаджет стає досяжним.

## Оновлений чек-лист інструментів (2024)

* `ysoserial-plus.jar` – спільний форк з > 130 ланцюгами гаджетів:
```bash
java -jar ysoserial-plus.jar CommonsCollections6 'calc' | base64 -w0
```
* `marshalsec` – все ще еталон для генерації гаджетів JNDI (LDAP/RMI).
* `gadget-probe` – швидке виявлення гаджетів чорного ящика проти мережевих сервісів.
* `SerialSniffer` – агент JVMTI, який друкує кожен клас, прочитаний `ObjectInputStream` (корисно для створення фільтрів).
* **Порада з виявлення** – увімкніть `-Djdk.serialDebug=true` (JDK 22+), щоб записувати рішення фільтра та відхилені класи.

## Швидкий чек-лист для безпечних реалізацій `readObject()`

1. Зробіть метод `private` і додайте анотацію `@Serial` (допомагає статичному аналізу).
2. Ніколи не викликайте методи, надані користувачем, або не виконуйте I/O у методі – лише читайте поля.
3. Якщо потрібна валідація, виконуйте її **після** десеріалізації, поза `readObject()`.
4. Віддавайте перевагу реалізації `Externalizable` і виконуйте явні читання полів замість стандартної серіалізації.
5. Зареєструйте посилений `ObjectInputFilter` навіть для внутрішніх сервісів (дизайн, стійкий до компрометації).

## Посилання

1. Консультація з безпеки Spring – CVE-2023-34040 Десеріалізація Java в Spring-Kafka (серпень 2023)
2. GitHub Security Lab – GHSL-2023-044: Небезпечна десеріалізація в Java-клієнті Aerospike (липень 2023)

{{#include ../../banners/hacktricks-training.md}}