近期，歐洲多國大選開始，去年涉嫌網(wǎng)絡攻擊干預美國總統(tǒng)選舉的APT28又開始活躍了。相繼有德國、丹麥等國紛紛指責APT28的大肆入侵攻擊行為。而就在最近的法國大選中，有安全專家分析稱，APT28可能已經(jīng)針對首輪投票勝出的紐埃爾·馬克龍(Emmanuel Macron)開展了網(wǎng)絡攻擊活動。難道APT28又要用鍵盤來操控法國大選了嗎?

在這里，讓我們來看看安全公司Redsocks security如何通過網(wǎng)絡流量來快速識別和破解APT28攻擊行為。

一、分析簡介

2016年底，Redsocks security發(fā)現(xiàn)了一個APT28使用的過期域名，原本Redsocks security希望通過sinkhole該域名對APT28進行一探究竟，卻發(fā)現(xiàn)該域名使用了異常復雜的加密通信機制。盡管之前像ESET等其它安全公司認為APT28使用了RC4加密算法，但還未發(fā)現(xiàn)APT28具體使用的RC4算法和密鑰屬性。在這里，Redsocks security通過對APT28經(jīng)常使用的X-Agent樣本進行動態(tài)分析，破解其整體攻擊入侵的網(wǎng)絡流量行為。以下為分析中APT28經(jīng)常使常用到的一例X-Agent木馬程序樣本文件：

Sinkhole (槽洞)攻擊：通過引誘攻擊者發(fā)起的流量通過一個已被控制接管的節(jié)點，一旦流量數(shù)據(jù)經(jīng)過該控制節(jié)點，接管者就可以對其網(wǎng)絡流量數(shù)據(jù)進行分析篡改，判斷攻擊者的攻擊手法和入侵行為。

由于涉及到對APT28攻擊行為的網(wǎng)絡通信機制破解，所以分析過程包括以下幾個方面：

• 執(zhí)行X-Agent木馬和其釋放的惡意程序
• 對X-Agent木馬進行網(wǎng)絡行為觀察
• 破解APT28通信加密機制和算法

Redsocks security通過全網(wǎng)探測和url模式比對，發(fā)現(xiàn)了大量APT28使用的控制端和服務器，為破解調(diào)查破解APT28通信機制奠定了基礎。

二、X-agent釋放的惡意程序(dropper)

該樣本惡意程序dropper包含兩個步驟功能。首先，向Windows系統(tǒng)文件夾內(nèi)釋放一個ose00000.exe程序和一個惡意dll文件，該dll文件名通常來說是固定的，不會隨著執(zhí)行行為和目標系統(tǒng)而改變，如在此例中我們分析的83D2CDE2-8311-40CB-B51DEBE20FA803D1.dll，但極少情況下會隨著木馬功能而改變，如我們發(fā)現(xiàn)的其它釋放樣本文件xpool.dll;其次，通過釋放的惡意dll文件調(diào)用系統(tǒng)shell32庫中的ShellExecuteW方法函數(shù)，之后，以rundll32.exe進程身份和”C:\Windows\83D2CDE2-8311-40CB-B51DEBE20FA803D1.dll,init”參數(shù)完成對ShellExecuteW方法的進一步調(diào)用執(zhí)行，在逆向分析中，我們可以從rundll32執(zhí)行動作中觀察到這一行為。另外，我們還發(fā)現(xiàn)了惡意進程會調(diào)用ZwMapViewOfSection方法對目標系統(tǒng)進行內(nèi)核Hook以系統(tǒng)提權。最終，木馬程序?qū)詒undll32.exe和ose00000.exe兩個進程形成系統(tǒng)駐留。

三、X-agent的木馬行為分析(rootkit)

83D2CDE2-8311-40CB-B51D-EBE20FA803D1.dll其實就是X-agent木馬安裝在系統(tǒng)內(nèi)的rootkit，通過該rootkit實現(xiàn)鍵盤記錄和遠程控制。

1. X-agent架構

如下圖所示，X-agent的程序結構相對復雜，在功能實現(xiàn)和通信機制方面都具有模塊化的架構：

2. X-agent的程序執(zhí)行

整個木馬程序的執(zhí)行從rundll32.exe進程加載dll文件調(diào)用初始化函數(shù)開始，首先它執(zhí)行了獲得目標系統(tǒng)磁盤序列號等信息的kernel32.GetVolumeInformationW方法調(diào)用，并初始化一些全局變量：

之后，初始化模塊功能實現(xiàn)惡意功能執(zhí)行，本例樣本程序中包括3方面功能模塊：

• 在樣本逆向代碼中為modKey的鍵盤記錄模塊
• 為modFS的文件系統(tǒng)控制模塊
• 為modProcRet的遠程Shell控制模塊

完成以上功能初始化后，攻擊者結合CHOPSTICK后門為不同任務創(chuàng)建了不同的線程，當然了，攻擊者也會針對不同的配置和系統(tǒng)構造不同的功能和內(nèi)核控制模塊AgentKernel：

所有任務線程由功能和內(nèi)核控制模塊進行控制操作，并負責與遠程C&C服務器進行通信，受害系統(tǒng)身份和支持運行的功能模塊等信息將通過一個ID號為標識的數(shù)據(jù)包發(fā)送至攻擊者C&C端。所有這些信息將被保存在臨時文件夾下名為“edg6EF885E2.tmp”的文件中。

報告分析樣本使用WinInet API并通過HTTP信道進行通信。與C&C端發(fā)送數(shù)據(jù)之前，惡意程序通信線程會通過測試“adobeincorp.com” 域名解析，檢查與遠程C&C服務器的網(wǎng)絡連通性，如果解析失敗，則轉(zhuǎn)向兩個硬編碼IP進行直連。通信通道成功連通后，惡意程序就會通過內(nèi)置的功能模塊發(fā)送不同的URL請求信息和POST數(shù)據(jù)。然而，與C&C端的所有通信都是加密的。總之，X-agent木馬在受害者系統(tǒng)中會執(zhí)行以下一連串行為：

• 調(diào)用KERNEL32.GetVolumeInformationW
• 創(chuàng)建至少5個不同的任務線程
• 向臨時文件夾內(nèi)edg6EF885E2.tmp文件讀寫數(shù)據(jù)
• 調(diào)用socket.connect測試C&C端連通性
• 加密與C&C端的URL和POST數(shù)據(jù)通信
• 向C&C端發(fā)送get請求
• 向C&C端發(fā)送post請求
• 調(diào)用WININET Http APIs向C&C端對受害者系統(tǒng)發(fā)起控制信息

3. X-agent網(wǎng)絡通信流量分析

為了破解APT28網(wǎng)絡通信流量，我們首先得了解X-agent使用的通信模式。在我們分析X-agent樣本中，其一前一后向遠程C&C端發(fā)送了http get和post請求。除一串請求字符以外，其余http頭信息都是固定的。X-agent發(fā)起的URL請求如下所示：

/webhp?rel=psy&hl=7&ai=L2Bd93t_o-jl022K1Og4Bm9mSk8QO88K_3ZQZuKcoPwur-5Q7Y= 

其中，“/webhp?rel=psy&hl=7&ai=”和最后的“=”標記在所有的執(zhí)行動作中都是一樣的，而其余51個編碼字符“L2Bd93t_o-jl022K1Og4Bm9mSk8QO88K_3ZQZuKcoPwur-5Q7Y”則包含了木馬客戶端的請求發(fā)起時間戳和ID標記;另外，木馬程序發(fā)送的POST數(shù)據(jù)則附加在“=”之后，為71個字符的加密串，解密后如下所示：

藍色部分為受害者系統(tǒng)標記ID，黃色部分為數(shù)據(jù)發(fā)送方模塊ID，綠色部分為遠程C&C端使用的由#符號分隔的一系列功能模塊數(shù)據(jù)。以下為X-agent的HTTP通信實現(xiàn)結構：

四、X-agent的通信加密機制

X-agent會對所有get或post請求的有用數(shù)據(jù)進行加密，加密后的數(shù)據(jù)會被添加進一些額外的字節(jié)并被轉(zhuǎn)化為BASE64編碼，如下為X-agent的通信模式結構：

時間戳為包含系統(tǒng)時間的BASE64數(shù)據(jù)，之后，又添加生成了8字節(jié)的BASE64隨機數(shù)據(jù)，而加密后的真實數(shù)據(jù)(cypher)則為16字節(jié)之后的信息，其中包含一些初始字節(jié)信息，如數(shù)據(jù)令牌(data token)和

受害系統(tǒng)ID等。而數(shù)據(jù)令牌(data token)中則包含了一個硬編碼字符串“V4MGNxZWlvcmhjOG9yZQ”，以下為X-agent的消息結構流程分解：

最終，其BASE64數(shù)據(jù)基于RFC 4648和一個動態(tài)函數(shù)生成，并基于以下排列生成：

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789-_  

1. 加密模塊

加密過程由兩個參數(shù)調(diào)用，調(diào)用指針指向兩個數(shù)據(jù)結構，包含以下兩方面加密類實現(xiàn)數(shù)據(jù)：

• 加密種子
• 加密數(shù)據(jù)

其中，加密種子是硬編碼方式固定的，初始函數(shù)通過立即尋址方式把其復制到數(shù)據(jù)段區(qū)域進行加密：

之后，在代碼中，4個隨機字節(jié)被追加到種子之后成為54字節(jié)數(shù)據(jù)，這種結構形成了加密過程的關鍵所在。例如，從AgentKernel獲取的默認初始請求為39字節(jié)，其中包括：受害系統(tǒng)ID、模塊ID、支持模塊信息，這些信息被封裝為20個字節(jié)的數(shù)據(jù)令牌(data token)、4個字節(jié)的受害系統(tǒng)ID和2個字節(jié)的模塊ID數(shù)據(jù)。其中數(shù)據(jù)令牌(data token)被遠程C&C端用來進行加密校驗。在使用了RC4算法創(chuàng)建密碼之后，加密程序?qū)蚱渲刑砑?字節(jié)的隨機值并把整體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為兼容BASE64的URL，并向其中生成7字節(jié)的時間戳信息。整個過程如下：

• 生成隨機的4字節(jié)信息;
• 使用RC4算法加密消息;
• 向消息中添加8字節(jié)隨機值;
• 把消息轉(zhuǎn)化為BASE64的URL;
• 在消息中生成7字節(jié)的時間戳信息。

2. RC4算法

RC4是基于字節(jié)排列的流密碼算法，在此我們不作重點討論，以下為X-agent使用的RC4算法實現(xiàn)代碼，其中算法涉及到的參數(shù)包含4字節(jié)的隨機值、加密種子和明文數(shù)據(jù)：

五、如何破解X-agent數(shù)據(jù)

如前所述，X-agent加密過程的中的唯一隨機性是把4隨機字節(jié)附加到50字節(jié)的加密種子數(shù)據(jù)之后，由于 RC4算法是同步的流密碼加密機制，必須使用同樣的加密密鑰key才能實現(xiàn)解密。所以，解鈴還需第鈴人，X-agent加密機制的破解必須使用相同的RC4算法和調(diào)用參數(shù)才能實現(xiàn)。最終轉(zhuǎn)變生成的密碼消息(cypher)除時間戳和隨機字節(jié)之外，必須與其http請求對應的數(shù)據(jù)一致。當然了，可以利用暴力攻擊方法枚舉所有可能值(0到2的32次方-1)來破解RC4算法，如果其破解結果包含一個硬編碼字符串“V4MGNxZWlvcmhjOG9yZQ”，則可以證明這就是APT28的網(wǎng)絡通信行為，因為該字符串為APT28在網(wǎng)絡通信中使用的數(shù)據(jù)令牌(data token)內(nèi)容，并且這種破解操作可以在任何普通的個人電腦上快速實現(xiàn)完成，整個過程也就是幾秒鐘的事。具體技術分析參考Redsocks報告。