【安全研究】Symbiote分析与检测

近期，我们发现一种新型的Linux恶意软件Symbiote被报道出来，该恶意软件被描述为“几乎不可能被检测到”。之所以被命名为Symbiote（中文含义：共生体），也是基于该样本的攻击性质：作为非独立运行的共享库文件加载到其他正在运行的进程中。其目的是窃取远程主机的登录凭证以及后门访问。

下面将对该恶意软件的其中一个样本进行详细分析。

LD_PRELOAD是Linux系统的一个环境变量，它可以影响程序的运行时的链接（Runtime linker），允许你定义在程序运行前优先加载的动态链接库。通过这个环境变量，可以在主程序和其动态链接库的中间加载别的动态链接库。通过覆盖正常的库函数，注入到正在运行的进程，从而达到特定的目的。

该样本使用同名、同参数的自定义函数，通过LD_PRELOAD的方式加载到其他进程中，进而覆盖掉同名的系统函数，优先调用自定义函数，达到调用过程劫持效果。

所有的劫持函数都如下图逻辑：

 图1

该样本会隐藏自身加载到其他程序中的共享库痕迹，以及隐藏一起部署的其他恶意程序。

实现方式为，挂钩readdir、readdir64、stat、statx、fstatat、fstatat64等函数，目标文件在/proc下时，获取执行命令，判断是否为需要隐藏的进程，若是，则跳过该条目信息，继续执行返回下一个无需隐藏的文件条目信息。

 图2

 图3

本样本隐藏的进程名

除了隐藏一起部署的其他恶意程序，还会隐藏自身模块。如用户可通过ldd命令输出指定的每个程序或共享对象所需的共享对象（共享库）。如下图所示，ldd命令会调用execve函数，该样本就通过挂钩execve的方式劫持返回结果。

图4

通过LD_TRACE_LOADED_OBJECTS环境变量判断是否为列出其动态库依赖项（ldd命令）。

图5

具体隐藏过程如下，fork一个子进程去执行命令，返回结果到管道。

图6

在本进程中，使用后面的字符串数据覆盖掉需要隐藏的自身库字符串再输出，达到隐藏效果。

图7

运行效果图如下，该样本目前只是过滤硬编码写入的文件名，改名后就会显示出来，不排除后续版本会更新为自动获取名称。

图8

除了隐藏进程相关的文件，还会隐藏其他非进程的信息存储文件。

在Linux系统中，使用ls、dir、tree等命令显示出目录下的文件信息，通过挂钩文件相关函数readdir、readdir64就可以实现文件隐藏。

具体细节如下，读取到需隐藏的文件流时，继续读取下一个，直至该文件流为非隐藏文件或为空才返回。这样就跳过了恶意文件，达到隐藏目的。

图9

 图10

隐藏的文件列表

该样本采用了三种流量隐藏的方法，分别是劫持fopen函数、劫持注入eBPF、劫持libpcap库函数。

检测到程序使用fopen读取procnet目录下的文件时，便会生成一个临时文件，读取源文件的每一行并将过滤掉指定端口的数据写入临时文件，最后将过滤后的临时文件句柄返回调用者，达到隐藏效果。

图11

图12

BPF(Berkeley Packet Filter), 中文翻译就是伯克利包过滤器。从字面意思可以知道它的主要功能是用来过滤数据包的。根据介绍，BPF 钩子位于网络驱动中尽可能早的位置，无需进行原始包的复制就可以实现最佳的数据包处理性能，挂载的BPF程序是运行过滤的理想选择。

下面是BPF流程图：

 图13

劫持方法是挂钩函数setsockeopt，该函数用于设置socket状态。

检测到使用SO_ATTACH_FILTER方式调用时，表示该调用用于数据包过滤。此时就会先将自身的BPF字节码添加到其他软件的BPF字节码前，先一步过滤掉需隐藏的流量，再执行其他软件注入的BPF字节码进行过滤。

本样本用此方法过滤TCP连接中指定端口的流量（包括入站出站）。

图14

实现方法是挂钩函数pcap_loop、pcap_stats这两个函数。

挂钩函数pcap_loop、pcap_stats这两个函数，在函数pcap_loop中，劫持捕获流量后执行的回调函数，在恶意回调函数中，匹配流量中需要过滤的域字符串，通过包数计数器加一，丢掉这个流量包。

本样本中用此方法隐藏UDP流量数据。

图15

图16

该样本的主要目的有：窃取用户登入凭证，后门远程访问、文件下载命令执行。

当用户使用ssh或者scp并通过公私密钥key进行远程主机访问时，挂钩后的read便会获取调用程序命令行参数，获取远程主机的地址、连接RSA私钥等信息。

图17

图18

使用简化的CR4算法加密后，存放在/usr/include/cerbot.h文件中，并通过 DNS 地址 (A) 记录请求泄露到攻击者的控制的域名。

图19

图20

该样本劫持Linux系统上可插拔认证模块（PAM）的关键函数pam_set_item、pam_authenticate、pam_acct_mgmt。其中pam_set_item函数用于截取用户登入密码，pam_authenticate函数用于校验密码。

图21

图22

这意味着攻击者可以使用写入的硬编码口令，以任意用户远程访问受害者服务器。

而当其他用户使用远程访问工具（ssh）访问受害者服务器时，便会获取远程主机ip、登入口令等信息，作为凭证窃取的一部分发送至攻击者域名。

在使用pam_authenticate函数进行身份验证时，若不是攻击者访问，还会向其命令与控制域C&C发送 DNS 地址 (TXT) 记录请求。TXT 记录的格式为%MACHINEID%.%C2_DOMAIN%。

如果收到响应，恶意软件使用 base64 解码内容，使用Ed25519算法检查内容钥签名，使用 R** 解密内容，并在生成的 bash 进程中执行 shell 脚本。

在该样本中，所有的字符串都是通过简化的CR4算法获取，该CR4算法核心如下：

S = [0]*256for i in range(256):    S[i] = i    index = 0for j in range(256):    index = (S[j] + index + initKey[(j%keylen)]) % 256    S[j],S[index] = S[index],S[j]
index = 0j = 0for OdrText in range(textlen):    j = (j+1) % 256    index = (index + S[j]) % 256    S[j],S[index] = S[index],S[j]    hexList[OdrText] ^= S[(S[j] + S[index])%256]

用于接收凭证记录数据

用于下发命令执行数据

凭证存储路径