Wie man Integritätslücken in CI/CD und Deserialisierungsprozessen ausnutzt und bekämpft

In der Welt der Softwareentwicklung, besonders bei der Verwendung von Continuous Integration und Continuous Deployment (CI/CD), kann es leicht passieren, dass Integritätsprüfungen übersehen werden, wenn der Fokus auf der Häufigkeit der Bereitstellungen liegt. Die Annahme, dass etwas „intern“ oder „nur Daten“ sei, führt oft zu gefährlichen Sicherheitslücken. Besonders für Penetrationstester ist es entscheidend, Schwächen in der Integrität von Software und Daten zu erkennen, indem sie CI/CD-Konfigurationen und Deserialisierungsendpunkte analysieren. Tools wie Jenkins-CLI sind hilfreich, um Fehler in der Pipeline-Konfiguration zu identifizieren, während ysoserial spezifische Deserialisierungsprobleme aufdeckt. Manuelle Tests sind dabei unverzichtbar, da automatisierte Scanner oft kontextspezifische Probleme übersehen. Das Verständnis des Kontextes einer Anwendung – eine Finanz-App legt den Fokus auf Transaktionsintegrität, ein Content-Management-System (CMS) auf Inhalte – hilft, den Fokus bei den Tests richtig zu setzen.

Die Risiken von Integritätslücken in CI/CD und Deserialisierung sind besonders gefährlich, da sie Angriffe ermöglichen, die oft unbemerkt bleiben und mit hohem Impact zuschlagen können. Solche Angriffe, wie etwa Lieferkettenkompromittierungen oder Remote Code Execution (RCE), entziehen sich den traditionellen Verteidigungstechniken und können schwerwiegende Folgen für Systeme und Daten haben. Indem Penetrationstester diese Risiken beherrschen, können sie systemische Schwächen aufdecken, während Entwickler die Möglichkeit haben, vertrauenswürdige und sichere Systeme zu bauen.

Die explizite Ausnutzung von Integritätslücken erfolgt häufig in Form von Remote Code Execution, Privilegieneskalation oder unbefugtem Zugriff. Dies geschieht durch das gezielte Ausnutzen unsicherer CI/CD-Pipelines und Deserialisierungsprozesse, die durch fehlerhafte Konfigurationen, nicht signierte Artefakte oder unvalidierte Daten anfällig werden. Für Penetrationstester ist es von entscheidender Bedeutung, diese Angriffe ethisch vorzuführen, um Risiken klar aufzuzeigen und entsprechende Maßnahmen zur Behebung anzustoßen.

Ein weiterer Angriffspunkt sind nicht signierte Artefakte, die in Repositories wie Docker Hub oder Nexus zu finden sind. Solche Artefakte werden durch unsichere CI/CD-Pipelines potenziell als vertrauenswürdig eingestuft. Über die Analyse von Pipeline-Logs oder Konfigurationsdateien wie Dockerfiles lässt sich herausfinden, welche Artefakte verwendet werden. Ist das Artefakt nicht signiert, kann ein manipuliertes Image entweder aus einem öffentlichen Repository gezogen oder in ein fehlerhaft konfiguriertes privates Repository hochgeladen werden. In einem Testlabor könnte ein solches Szenario durch das Einrichten eines lokalen Docker-Registrys und das Hochladen eines bösartigen Images simuliert werden. Sobald dieses Image durch die Pipeline ausgerollt wird, wird die Maschine mit Malware infiziert, was zu einer Kompromittierung der gesamten Lieferkette führen kann.

Ein weiterer vielversprechender Angriff ist die Manipulation von Daten während der Deserialisierung. Hierbei werden Datenstrukturen so verändert, dass die Logik der Anwendung umgangen oder verändert wird. Eine häufige Methode ist die Veränderung von Benutzerdaten wie Rollenbezeichnern (z. B. „admin“ anstelle von „user“). Diese Angriffe lassen sich besonders dann erfolgreich durchführen, wenn keine Integritätsprüfungen oder Signaturen der Payloads vorgenommen werden, um die Echtheit der Daten zu verifizieren. Ein Beispiel dafür ist das Exploitieren der „unserialize()“-Funktion in PHP, um eine privilegierte Benutzerrolle zu erlangen.

Es gibt auch Angriffe, die mehrere dieser Schwächen kombinieren. So kann beispielsweise ein Fehler in der CI/CD-Pipeline dazu führen, dass ein manipuliertes Artefakt, das eine Deserialisierungs-Schwachstelle enthält, ausgerollt wird. In einem praktischen Szenario könnte ein Angreifer eine unsichere Jenkins-Pipeline ausnutzen, um ein Docker-Image mit einer Java-Deserialisierungs-Payload zu deployen, und so Zugang zum Zielsystem zu erlangen.

Für Penetrationstester ist es essenziell, bei der Durchführung solcher Tests die entsprechenden Tools wie Burp Suite, ysoserial und Jenkins-CLI gezielt einzusetzen, um sowohl Schwachstellen zu erkennen als auch Sicherheitslücken ausnutzen zu können. Es ist von großer Bedeutung, sowohl manuelle als auch automatisierte Tests durchzuführen, um alle potenziellen Vektoren zu identifizieren und zu testen. Dabei sollten nicht nur die Angriffsflächen dokumentiert werden, sondern auch das genaue Vorgehen, die getesteten Payloads und deren Resultate.

Das Verständnis dieser Angriffstechniken und deren Anwendung in praktischen Tests wird nicht nur dabei helfen, die Integrität von Systemen zu sichern, sondern ist auch für die professionelle Entwicklung von sicheren Anwendungen unerlässlich.

Wie stellen Penetrationstests und Red‑Team‑Übungen dauerhafte Sicherheitsverbesserungen sicher?

Regelmäßige Tests sind kein Selbstzweck, sondern ein Prozess, der Planung, Kommunikation und Nachverfolgung erfordert, damit Schwachstellen nicht nur dokumentiert, sondern nachhaltig behoben werden. Ein vierteljährlicher Prüfplan im Labor — etwa gegen Mutillidae im Einklang mit Kundenanforderungen wie Compliance und Verfügbarkeit — liefert nicht nur wiederkehrende Befunde, sondern schafft die Basis für messbare Verbesserung: Retests, Trainings und Integration in bestehende Entwicklungsabläufe verwandeln Erkenntnisse in reduziertes Risiko. Wertschöpfende Services wie Threat‑Modeling‑Workshops oder die CI/CD‑Integration von ZAP erhöhen die Durchsetzungskraft von Tests, weil sie technische Ergebnisse in organisatorische Praktiken überführen.

Feedback ist der Motor der kontinuierlichen Verbesserung. Konkrete Fragen an Kunden und Peers — war die XSS‑Demonstration verständlich, genügte die Executive‑Summary? — sollten in die Aktualisierung von Reporttemplates und Werkzeugketten einfließen; einfache Ergänzungen wie CVSS‑Angaben in Sn1per‑Berichten oder klarere Verifizierungsabschnitte erhöhen anschlussfähig die Priorisierung und Entscheidungsfindung. Metriken wie die Quote behobener Critical‑Funde (z. B. 80 % innerhalb von sieben Tagen) geben Aufschluss über die Effektivität von Remediationprozessen und erlauben gezielte Anpassung der Prioritäten und Follow‑up‑Routinen.

Praktische Anwendung bedeutet: prüfen, verifizieren, schulen, dokumentieren und planen. Eine Laborkonfiguration mit DVWA und Juice Shop (VMs 192.168.56.102–103) bietet Raum für realistische Abläufe: Retest einer XSS‑Behebung mit Burp, Unterstützung beim Schließen von BOLA‑Fehlern in /api/users, dokumentierte Verifikation einer SQL‑Injection in Mutillidae und anschließender Vorschlag für vierteljährliche Tests zur Compliance‑Sicherung. Solche Iterationen verhindern halbherzige Fixes, minimieren False‑Security und verbessern langfristig die Resilienz.

Persistence und Evasion gehören zur roten Palette: Webshells, persistente Listener und verschleierte C2‑Kanäle simulieren APT‑Verhalten und testen Detektions‑ und Response‑Fähigkeiten der blauen Seite. Social Engineering bleibt oft der kürzeste Weg zur Kompromittierung; realistische Phishing‑Simulationen zeigen, wie Menschen als Teil der Angriffsfläche agieren. Reporting in Red‑Team‑Übungen ist narrativ und geschäftsorientiert: lückenlose Attack‑Stories mit Zeitlinien, Beweismaterial und konkreten Gegenmaßnahmen (MFA, Input‑Sanitization) schaffen Handlungsdruck.

Herausforderungen sind weniger technischer als organisatorischer Natur: Kunden verzögern Remediation aus Ressourcenmangel, setzen auf partielle Fixes oder kämpfen mit Zeitzonen‑ und Sprachbarrieren. Flexible Zeitplanung, prägnante Demos und transparente Kommunikation haben sich als wirksame Gegenmittel erwiesen. Rechtliche und operative Grenzen erfordern strenge RoE und Abstimmung mit Blue Teams, damit Übungen konstruktiv bleiben und keinen Schaden anrichten.

Ergänzend ist zu berücksichtigen, dass technische Befunde immer in Geschäftsfolgen übersetzt werden müssen; Priorisierung ohne Kosten‑Nutzen‑Bewertung schafft kaum Handlung. Automatisierte Retests und integrierte CI/CD‑Gateways reduzieren Nachlaufaufwand und erhöhen Verifikationsgeschwindigkeit. Erfolgsmessung braucht klar definierte KPIs (Remediation‑Zeit, Wiederauftretensraten, Erkennungszeit der Blue Team‑Tools) und ein regelmäßiges Review der Testmethodik. Schließlich ist Kultur entscheidend: Security darf nicht nur als Liefergegenstand externer Tests verstanden werden, sondern als fortlaufende, organisationsübergreifende Verantwortung mit Schulungen, Playbooks und klaren Eskalationspfaden.