「Volatility Frameworkを使ったメモリフォレンジック」と言うハンズオンに参加させて頂きました。

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1 はじめに

本日は、「第23回北海道情報セキュリティ勉強会」に参加させて頂きました。

https://secpolo.doorkeeper.jp/events/39013

010

セッションの内容は次の通りです。
Session.1 フリーツールを用いた x86 プログラム解析
トレンドマイクロ株式会社 花岡 弥生 さん
Session.2 Volatility Framework を使ったメモリフォレンジックス (ハンズオン)
トレンドマイクロ株式会社 平原 伸昭 さん
Session.3 北大キャンパスネットワークと私
北海道大学 情報基盤センター 南 弘征 先生

今回は、この2つ目のセッションであった、ハンズオンに参加させて頂いて手を動かした内容を紹介させて頂きます。

講師を務めて頂いた、平原さんにお伺いしたところ、内容は公開しても問題ないとの事でしたので、単純に、作業した内容の羅列で恐縮なのですが、個人的にはこのような作業が初体験であった事もあり、非常に印象に残ったので、記録させて頂きました。

2 メモリフォレンジック

ハンズオンの最初に、メモリフォレンジックについて、簡単に説明をしていただきました。

  • メモリイメージを解析し、不審なプロセス、通信先を調査することで、犯罪者の痕跡・攻撃手法を解明する
  • インシデントライフサイクルにおける「検出」「分析」のサイクルでの作業の一つ
  • フォン・ノイマン型のプログラムは、必ずメモリに展開されるので、確実に実施できる検査方法である
  • 大量のディスクイメージをフォレンジックするのに比べると非常に作業量が少ない(大きな利点)
  • インジェクションされたコードやRootKitは、この方法で見つけやすい

ちなみに、不審な何かを発見するためには、まず、実行プロセス・実行時間などの正常な状態を把握しておく必要があるとのことでした。

たとえば・・・

正常だと、services.exeはひとつだけ存在し、その階層下にsvchost.exeが5つほど存在する

もし、下記のようなものがあったら

  • services.exeが複数ある
  • svchost.exeが、services.exeと同じ階層にある

「不審である」という感じ・・・

3 ハンズオン

いよいよ、ハンズオンの開始です。 なお、ハンズオンで使用する、Volatility Framework と検査対象のメモリイメージは、下記から取得するように指示されておりました。


Volatility Framework
zeus.vmem.zip <=このリンクがいつまで有効かは、不明です。

なお、macであれば、brewでもインストールできます。

$ brew install volatility

(1) OSの判定

まず、最初に行う作業は、このメモリダンプが取られたOSが何であるかを確認する作業です。

volatilityを使用したOS判定は、次のコマンドで行います。 なお、zeus.vmemは、検査対象のメモリダンプファイルです。(以下、同じ)

$ ./volatility_2.4_x86 -f zeus.vmem imageinfo
Volatility Foundation Volatility Framework 2.4
Determining profile based on KDBG search...

          Suggested Profile(s) : WinXPSP2x86, WinXPSP3x86 (Instantiated with WinXPSP2x86)
                     AS Layer1 : IA32PagedMemoryPae (Kernel AS)
                     AS Layer2 : FileAddressSpace (/Users/SIN/Downloads/volatility_2.4.mac.standalone/zeus.vmem)
                      PAE type : PAE
                           DTB : 0x319000L
                          KDBG : 0x80544ce0L
          Number of Processors : 1
     Image Type (Service Pack) : 2
                KPCR for CPU 0 : 0xffdff000L
             KUSER_SHARED_DATA : 0xffdf0000L
           Image date and time : 2010-08-15 19:17:56 UTC+0000
     Image local date and time : 2010-08-15 15:17:56 -0400

Suggested Profile(s)及びImage Type (Service Pack)を見ると OSは、「WinXPSP2x86, WinXPSP3x86 (Instantiated with WinXPSP2x86)」 サービスパックは「2」ということが分かります。

(2) プロセス一覧

pstreeで、そのメモリダンプを採った時点でのプロセス一覧が取得できます。

./volatility_2.4_x86 -f zeus.vmem --profile=WinXPSP2x86 pstree
Volatility Foundation Volatility Framework 2.4
Name                                                  Pid   PPid   Thds   Hnds Time
-------------------------------------------------- ------ ------ ------ ------ ----
 0x810b1660:System                                      4      0     58    379 1970-01-01 00:00:00 UTC+0000
. 0xff2ab020:smss.exe                                 544      4      3     21 2010-08-11 06:06:21 UTC+0000
.. 0xff1ec978:winlogon.exe                            632    544     24    536 2010-08-11 06:06:23 UTC+0000
... 0xff255020:lsass.exe                              688    632     21    405 2010-08-11 06:06:24 UTC+0000
... 0xff247020:services.exe                           676    632     16    288 2010-08-11 06:06:24 UTC+0000
.... 0xff1b8b28:vmtoolsd.exe                         1668    676      5    225 2010-08-11 06:06:35 UTC+0000 
.... 0x80ff88d8:svchost.exe                           856    676     29    336 2010-08-11 06:06:24 UTC+0000
.... 0xff1d7da0:spoolsv.exe                          1432    676     14    145 2010-08-11 06:06:26 UTC+0000
.... 0x80fbf910:svchost.exe                          1028    676     88   1424 2010-08-11 06:06:24 UTC+0000
..... 0x80f60da0:wuauclt.exe                         1732   1028      7    189 2010-08-11 06:07:44 UTC+0000
..... 0x80f94588:wuauclt.exe                          468   1028      4    142 2010-08-11 06:09:37 UTC+0000
..... 0xff364310:wscntfy.exe                          888   1028      1     40 2010-08-11 06:06:49 UTC+0000
.... 0xff217560:svchost.exe                           936    676     11    288 2010-08-11 06:06:24 UTC+0000
.... 0xff143b28:TPAutoConnSvc.e                      1968    676      5    106 2010-08-11 06:06:39 UTC+0000
..... 0xff38b5f8:TPAutoConnect.e                     1084   1968      1     68 2010-08-11 06:06:52 UTC+0000
.... 0xff22d558:svchost.exe                          1088    676      7     93 2010-08-11 06:06:25 UTC+0000
.... 0xff218230:vmacthlp.exe                          844    676      1     37 2010-08-11 06:06:24 UTC+0000
.... 0xff25a7e0:alg.exe                               216    676      8    120 2010-08-11 06:06:39 UTC+0000
.... 0xff203b80:svchost.exe                          1148    676     15    217 2010-08-11 06:06:26 UTC+0000
.... 0xff1fdc88:VMUpgradeHelper                      1788    676      5    112 2010-08-11 06:06:38 UTC+0000
.. 0xff1ecda0:csrss.exe                               608    544     10    410 2010-08-11 06:06:23 UTC+0000
 0xff3865d0:explorer.exe                             1724   1708     13    326 2010-08-11 06:09:29 UTC+0000
. 0xff374980:VMwareUser.exe                           452   1724      8    207 2010-08-11 06:09:32 UTC+0000
. 0xff3667e8:VMwareTray.exe                           432   1724      1     60 2010-08-11 06:09:31 UTC+0000

ここで、名前・親子関係・起動時間などから、不審なものを見つける作業が必要です。

  • svchost.exeは、services.exeの下にあるので、問題ない。
  • services.exeと同じ階層にsvchost.exeも無いので問題無い。

ということで、この時点で、不審なものは見つけることはできませんでした。

(3) 通信の接続状況

connectionsで、メモリダンプを採った時点で通信している一覧が見れます。

./volatility_2.4_x86 -f zeus.vmem --profile=WinXPSP2x86 connections
Volatility Foundation Volatility Framework 2.4
Offset(V)  Local Address             Remote Address            Pid
---------- ------------------------- ------------------------- ---

ここでは、Listen中のものだけを列挙したので、何も通信しているものは見つかりませんでした。

そこで、下記のように、クローズしたソケットも列挙します。

$ ./volatility_2.4_x86 -f zeus.vmem --profile=WinXPSP2x86 connscan
Volatility Foundation Volatility Framework 2.4
Offset(P)  Local Address             Remote Address            Pid
---------- ------------------------- ------------------------- ---
0x02214988 172.16.176.143:1054       193.104.41.75:80          856
0x06015ab0 0.0.0.0:1056              193.104.41.75:80          856

193.104.41.75というサーバに接続していますが、そのプロセス番号は、856です。 先のプロセス一覧で856番のプロセスを確認すると、svchost.exeになっています。

なぜ、svchost.exeが、このサーバにアクセスしているのか? このサーバについて調べてみます。

http://www.ipvoid.com/で、このサーバについてを調査します。

001

怪しい。

(4) ダンプ

続いて、下記のコマンドで対象プロセスのダンプを取ります。

$ ./volatility_2.4_x86 -f zeus.vmem --profile=WinXPSP2x86 malfind -p 856 --dump-dir=.
Volatility Foundation Volatility Framework 2.4
Process: svchost.exe Pid: 856 Address: 0xb70000
Vad Tag: VadS Protection: PAGE_EXECUTE_READWRITE
Flags: CommitCharge: 38, MemCommit: 1, PrivateMemory: 1, Protection: 6

0x00b70000  4d 5a 90 00 03 00 00 00 04 00 00 00 ff ff 00 00   MZ..............
0x00b70010  b8 00 00 00 00 00 00 00 40 00 00 00 00 00 00 00   ........@.......
0x00b70020  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00   ................
0x00b70030  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 d0 00 00 00   ................

0xb70000 4d               DEC EBP
0xb70001 5a               POP EDX
0xb70002 90               NOP
0xb70003 0003             ADD [EBX], AL
0xb70005 0000             ADD [EAX], AL
0xb70007 000400           ADD [EAX+EAX], AL
0xb7000a 0000             ADD [EAX], AL
0xb7000c ff               DB 0xff
0xb7000d ff00             INC DWORD [EAX]
0xb7000f 00b800000000     ADD [EAX+0x0], BH
0xb70015 0000             ADD [EAX], AL
0xb70017 004000           ADD [EAX+0x0], AL
0xb7001a 0000             ADD [EAX], AL
0xb7001c 0000             ADD [EAX], AL
0xb7001e 0000             ADD [EAX], AL
0xb70020 0000             ADD [EAX], AL
0xb70022 0000             ADD [EAX], AL
0xb70024 0000             ADD [EAX], AL
0xb70026 0000             ADD [EAX], AL
0xb70028 0000             ADD [EAX], AL
0xb7002a 0000             ADD [EAX], AL
0xb7002c 0000             ADD [EAX], AL
0xb7002e 0000             ADD [EAX], AL
0xb70030 0000             ADD [EAX], AL
0xb70032 0000             ADD [EAX], AL
0xb70034 0000             ADD [EAX], AL
0xb70036 0000             ADD [EAX], AL
0xb70038 0000             ADD [EAX], AL
0xb7003a 0000             ADD [EAX], AL
0xb7003c d000             ROL BYTE [EAX], 0x1
0xb7003e 0000             ADD [EAX], AL

Process: svchost.exe Pid: 856 Address: 0xcb0000
Vad Tag: VadS Protection: PAGE_EXECUTE_READWRITE
Flags: CommitCharge: 1, MemCommit: 1, PrivateMemory: 1, Protection: 6

0x00cb0000  b8 35 00 00 00 e9 cd d7 c5 7b 00 00 00 00 00 00   .5.......{......
0x00cb0010  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00   ................
0x00cb0020  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00   ................
0x00cb0030  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00   ................

0xcb0000 b835000000       MOV EAX, 0x35
0xcb0005 e9cdd7c57b       JMP 0x7c90d7d7
0xcb000a 0000             ADD [EAX], AL
0xcb000c 0000             ADD [EAX], AL
0xcb000e 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0010 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0012 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0014 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0016 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0018 0000             ADD [EAX], AL
0xcb001a 0000             ADD [EAX], AL
0xcb001c 0000             ADD [EAX], AL
0xcb001e 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0020 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0022 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0024 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0026 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0028 0000             ADD [EAX], AL
0xcb002a 0000             ADD [EAX], AL
0xcb002c 0000             ADD [EAX], AL
0xcb002e 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0030 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0032 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0034 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0036 0000             ADD [EAX], AL
0xcb0038 0000             ADD [EAX], AL
0xcb003a 0000             ADD [EAX], AL
0xcb003c 0000             ADD [EAX], AL
0xcb003e 0000             ADD [EAX], AL

このsvchost.exeは、元々は正しいものだったのですが、なんらかのプロセスがインジェクションされているようです。

そのことは、4行目から察することができます。

Vad Tag: VadS Protection: PAGE_EXECUTE_READWRITE

また、そのダンプを見ると先頭がMZで始まっています。Windowsで先頭がMZなのは、実行形式のプログラムです。

どうやら、不審なものを発見できたようです。

0x00b70000  4d 5a 90 00 03 00 00 00 04 00 00 00 ff ff 00 00   MZ..............
0x00b70010  b8 00 00 00 00 00 00 00 40 00 00 00 00 00 00 00   ........@.......

なお、この時点でフォルダに2つのイメージが出力されています。

$ ls -la
-rw-r--r--   1 SIN  staff     155648  3  5 16:47 process.0x80ff88d8.0xb70000.dmp
-rw-r--r--   1 SIN  staff       4096  3  5 16:47 process.0x80ff88d8.0xcb0000.dmp
$ 

fileコマンドで見ても、0xb70000は、EXEであると判定されています。

$ file process.0x80ff88d8.0xb70000.dmp
process.0x80ff88d8.0xb70000.dmp: PE32 executable for MS Windows (GUI) Intel 80386 32-bit

(5) イメージの検査

ダンプしたファルを下記のページで確認してみると、各社でウイルスと認定しています。 https://www.virustotal.com/ja/

002

003

これで、どんなウイルスが、どこに感染していたのかを突き止めた事になります。

(6) ミューテックス

先までの作業で、一応、不審なプログラムを発見できましたが、ここからは、その他の検査手法を試してみます。

通常、悪意のあるプログラムの作成者は、そのプログラムが2重起動するのを避けるためミューテックスを使用します。 (ミューテックス自体は、普通に使用されるものなので、使用することが、そのまま悪意があるわけではありません。)

次のコマンドで、使用されているミューテックスを一覧することが可能です。

$ ./volatility_2.4_x86 -f zeus.vmem --profile=WinXPSP2x86 mutantscan
Volatility Foundation Volatility Framework 2.4
Offset(P)              #Ptr     #Hnd Signal Thread           CID Name
------------------ -------- -------- ------ ---------- --------- ----
0x00000000000962c0        1        1      1 0x00000000           
0x00000000007c0840        1        1      1 0x00000000           
0x00000000009d86e0        1        1      1 0x00000000           
0x00000000009d90d8        1        1      1 0x00000000           
0x0000000000eda878        1        1      1 0x00000000           
0x0000000000edae88        1        1      1 0x00000000           
0x000000000105a278        1        1      1 0x00000000           
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$ 

この情報だけで、どれが怪しいかを見つけるのは、難しいのですが、この方法も悪意あるプログラムを探す有効な手段の一つです。

ここでは、もう、答えとして「_AVIRA_2108」が怪しいと分かっていたと仮定すると、次のように検索することで、さらなる調査が可能になります。

004

(7) レジストリ

次のコマンドで、レジストリの状況を出力することもできます。

$ ./volatility_2.4_x86 -f zeus.vmem --profile=WinXPSP2x86 printkey -K "Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Winlogon"
Volatility Foundation Volatility Framework 2.4
Legend: (S) = Stable   (V) = Volatile

----------------------------
Registry: \Device\HarddiskVolume1\WINDOWS\system32\config\software
Key name: Winlogon (S)
Last updated: 2010-08-15 19:17:23 UTC+0000

Subkeys:
  (S) GPExtensions
  (S) Notify
  (S) SpecialAccounts
  (V) Credentials

Values:
REG_DWORD     AutoRestartShell : (S) 1
REG_SZ        DefaultDomainName : (S) BILLY-DB5B96DD3
REG_SZ        DefaultUserName : (S) Administrator
REG_SZ        LegalNoticeCaption : (S) 
REG_SZ        LegalNoticeText : (S) 
REG_SZ        PowerdownAfterShutdown : (S) 0
REG_SZ        ReportBootOk    : (S) 1
REG_SZ        Shell           : (S) Explorer.exe
REG_SZ        ShutdownWithoutLogon : (S) 0
REG_SZ        System          : (S) 
REG_SZ        Userinit        : (S) C:\WINDOWS\system32\userinit.exe,C:\WINDOWS\system32\sdra64.exe,
REG_SZ        VmApplet        : (S) rundll32 shell32,Control_RunDLL "sysdm.cpl"
REG_DWORD     SfcQuota        : (S) 4294967295
REG_SZ        allocatecdroms  : (S) 0
REG_SZ        allocatedasd    : (S) 0
REG_SZ        allocatefloppies : (S) 0
REG_SZ        cachedlogonscount : (S) 10
REG_DWORD     forceunlocklogon : (S) 0
REG_DWORD     passwordexpirywarning : (S) 14
REG_SZ        scremoveoption  : (S) 0
REG_DWORD     AllowMultipleTSSessions : (S) 1
REG_EXPAND_SZ UIHost          : (S) logonui.exe
REG_DWORD     LogonType       : (S) 1
REG_SZ        Background      : (S) 0 0 0
REG_SZ        AutoAdminLogon  : (S) 0
REG_SZ        DebugServerCommand : (S) no
REG_DWORD     SFCDisable      : (S) 0
REG_SZ        WinStationsDisabled : (S) 0
REG_DWORD     HibernationPreviouslyEnabled : (S) 1
REG_DWORD     ShowLogonOptions : (S) 0
REG_SZ        AltDefaultUserName : (S) Administrator
REG_SZ        AltDefaultDomainName : (S) BILLY-DB5B96DD3
$ 

ここでも、答えとして、「sdra64.exe」が怪しいという前提で進めると、検索した様子が次の通りです。

007

4 質疑応答

Q.何が正しい状態かを確認できる情報はありませんか?

A.SANSのホームページに、次のようなpdfが公開されており、参考になるのでは?

http://www.sans.org/

005

https://digital-forensics.sans.org/media/poster_2014_find_evil.pdf

006

Q.勉強のためにサンプルとなるメモリダンプはありませんか?

A.次のようなサイトがあります。

メモリダンプのサンプル

10 最後に

個人的には、このような作業は初めての経験で、非常に新鮮な経験でした。また、興味を持って、勉強してみたいと思いました。

「せきゅぽろ」という勉強会は、おやつタイムが有名です。

009

次の写真は、昨年末にトレンドマイクロを見学させて頂いた時の写真です。(関係ないけど・・・) 008