基于netfilter的后门
背景
蜜罐产品有个功能是对任何端口的访问都会被记录,即使是"nmap扫描后显示关闭"的端口访问也会被记录。它的实现原理是iptables的NFLOG。
学习NFLOG概念后,我想到也可以用它来做后门通信。
本文包括以下内容
- 讨论NFLOG是什么
- 用NFLOG机制实现后门的优势分析
- NFQUEUE后门demo
希望能对主机安全感兴趣的读者有点帮助
NFLOG是什么
它是一个target,就像 ACCEPT
、 DROP
等可以作为 iptables -j
后的参数值。
[root@instance-h9w7mlyv ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dports 1:65535 -j NFLOG --nflog-group 2333
比如上面规则就会告诉内核协议栈,在收到包时,目的端口是1到65535的包,全部执行NFLOG动作。
man iptables-extensions
文档中也有关于NFLOG的说明
NFLOG
This target provides logging of matching packets. When this target is set for a rule, the Linux kernel will pass the packet to the loaded logging backend to log the packet. This is usually
used in combination with nfnetlink_log as logging backend, which will multicast the packet through a netlink socket to the specified multicast group. One or more userspace processes may sub-
scribe to the group to receive the packets. Like LOG, this is a non-terminating target, i.e. rule traversal continues at the next rule.
--nflog-group nlgroup
The netlink group (0 - 2^16-1) to which packets are (only applicable for nfnetlink_log). The default value is 0.
...
-j NFLOG
和 -j LOG
有些类似,都可以记录数据包信息,执行动作后会继续匹配iptables规则中的下一条。区别是 -j NFLOG
可以让用户态程序通过 netlink
从内核获得数据包信息。
下面你可以和我一起做个小实验来验证一下,用户态程序是否可以通过 netlink
获取到数据包。
用tcpdump验证
第一步,你需要配置iptables的nflog规则。
[root@instance-h9w7mlyv ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dports 65530:65535 -j NFLOG --nflog-group 2333
第二步,使用 tcpdump
订阅netlink消息。
[root@instance-h9w7mlyv ~]# tcpdump -i nflog:2333
第三步,访问主机,验证 tcpdump
是否能获取到数据包。
curl x.x.x.x:65533
后,可以抓到数据包。
[root@instance-h9w7mlyv ~]# tcpdump -i nflog:2333
...
listening on nflog:2333, link-type NFLOG (Linux netfilter log messages), capture size 262144 bytes
11:42:15.175375 IP 111.197.238.30.22293 > instance-h9w7mlyv.65533: Flags [S], seq 3599662212, win 65535, options [mss 1452,nop,wscale 6,nop,nop,TS val 3053845653 ecr 0,sackOK,eol], length 0
或许你会有一个问题: tcpdump -i nflog:2333
和 tcpdump -i eth0
都可以获取数据包,有啥区别。
从编程实现来看是有区别的, tcpdump -i eth0
是基于 AF_PACKET
获取数据
[root@instance-h9w7mlyv ~]# strace tcpdump -i lo
socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL)) = 3
...
setsockopt(3, SOL_PACKET, PACKET_RX_RING, 0x7ffeef157d10, 28) = 0 // Packet MMAP提高抓包性能,参考 https://github.com/torvalds/linux/blob/master/Documentation/networking/packet_mmap.rst
mmap(NULL, 4194304, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, 3, 0) = 0x7fedba9a5000
...
setsockopt(3, SOL_SOCKET, SO_ATTACH_FILTER, {len=1, filter=0x7ff0a4ee8000}, 16) = 0 // bpf filter
setsockopt(3, SOL_SOCKET, SO_ATTACH_FILTER, {len=1, filter=0x56436b7fe480}, 16) = 0
...
poll([{fd=3, events=POLLIN}], 1, 1000) = 0 (Timeout)
poll([{fd=3, events=POLLIN}], 1, 1000) = 1 ([{fd=3, revents=POLLIN}])
write(1, "12:27:16.575888 IP localhost.416"..., 16512:27:16.575888 IP localhost.41616 > localhost.http: Flags [S], seq 3517707840, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1304864277 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
tcpdump -i nflog:2333
是基于 AF_NETLINK
获取数据
[root@instance-h9w7mlyv ~]# strace tcpdump -i nflog:2333
socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_NETFILTER) = 3
...
recvfrom(3,[{{len=184, type=NFNL_SUBSYS_ULOG<<8|NFULNL_MSG_PACKET, flags=0, seq=0, pid=0}, {nfgen_family=AF_INET, version=NFNETLINK_V0, res_id=htons(2333), [{{nla_len=8, nla_type=NFNETLINK_V1}, "\x08\x00\x01\x00"}, {{nla_len=5, nla_type=0xa}, "\x00"}, {{nla_len=8, nla_type=0x4}, "\x00\x00\x00\x02"}, {{nla_len=16, nla_type=0x8}, "\x00\x06\x00\x00\xfa\x16\x3e\xd1\x8d\x2d\x00\x00"}, {{nla_len=6, nla_type=0xf}, "\x00\x01"}, {{nla_len=6, nla_type=0x11}, "\x00\x0e"}, {{nla_len=18, nla_type=0x10}, "\xfa\x28\x00\x0d\x3f\xff\xfa\x16\x3e\xd1\x8d\x2d\x08\x00"}, {{nla_len=20, nla_type=0x3}, "\x00\x00\x00\x00\x63\x08\x57\x83\x00\x00\x00\x00\x00\x03\x49\x03"}, {{nla_len=68, nla_type=0x9}, "\x45\x00\x00\x40\x00\x00\x40\x00\x32\x06\x1e\xc0\x6f\xc5\xee\x1e\xac\x10\x20\x04\x5b\x41\xff\xfd\x5a\x0c\x47\xf0\x00\x00\x00\x00"...}]}, {{len=184, type=NFNL_SUBSYS_ULOG<<8|NFULNL_MSG_PACKET, flags=0, seq=0, pid=0}, {nfgen_family=AF_INET, version=NFNETLINK_V0, res_id=htons(2333), [{{nla_len=8, nla_type=NFNETLINK_V1}, "\x08\x00\x01\x00"}, {{nla_len=5, nla_type=0xa}, "\x00"}, {{nla_len=8, nla_type=0x4}, "\x00\x00\x00\x02"}, {{nla_len=16, nla_type=0x8}, "\x00\x06\x00\x00\xfa\x16\x3e\xd1\x8d\x2d\x00\x00"}, {{nla_len=6, nla_type=0xf}, "\x00\x01"}, {{nla_len=6, nla_type=0x11}, "\x00\x0e"}, {{nla_len=18, nla_type=0x10}, "\xfa\x28\x00\x0d\x3f\xff\xfa\x16\x3e\xd1\x8d\x2d\x08\x00"}, {{nla_len=20, nla_type=0x3}, "\x00\x00\x00\x00\x63\x08\x57\x84\x00\x00\x00\x00\x00\x03\x4b\x6c"}, {{nla_len=68, nla_type=0x9}, "\x45\x00\x00\x40\x00\x00\x40\x00\x32\x06\x1e\xc0\x6f\xc5\xee\x1e\xac\x10\x20\x04\x5b\x41\xff\xfd\x5a\x0c\x47\xf0\x00\x00\x00\x00"...}]}, {{len=20, type=NLMSG_DONE, flags=0, seq=0, pid=0}, 0}], 262272, 0, NULL, NULL) = 388
不知道为什么实现监听流量时,厂家选择了基于
NFLOG
而不是AF_PACKET
来做。
而在实现后门中,我们也可以用 NFLOG
作为被控端和主控端的通信方式,下面来看一下它有什么好处。
利用 NFLOG
做后门有什么好处
就像在 聊一聊基于"ebpf xdp"的rootkit中我看到的: "rootkit用xdp ebpf和bpf技术都是为了通信时不监听端口,从而在网络行为上隐藏痕迹"。同样 NFLOG
也可以达到这个目的,甚至使用 NFLOG
相对于基于 AF_PACKET
的bpf后门从网络行为上看更隐蔽一点。为什么这么说呢?
举个例子, chkrootkit
反入侵工具会通过 /proc/net/packet
检查哪些进程创建了 PF_PACKET
类型socket,因此可以发现bpf后门痕迹。
[root@instance-h9w7mlyv tmp]# gcc ifpromisc.c
[root@instance-h9w7mlyv tmp]# ./a.out
eth0: PF_PACKET(/usr/decoy/decoysvc, /usr/sbin/NetworkManager)
docker0: PF_PACKET(/usr/sbin/NetworkManager)
AF_PACKET 和 PF_PACKET 同义
chkrootkit
目前就不会检查 NFLOG
后门。虽然从 /proc/net/netlink
也可以看到哪些进程创建了 AF_NETLINK
类型socket,但是系统上正常进程也会创建很多 AF_NETLINK
类型socket,比如我在centos8虚机上看到有30多个记录。
[root@instance-h9w7mlyv tmp]# cat /proc/net/netlink | wc -l
32
聊一聊chkrookit的误信和误用 [1]文章提到
chkrootkit
会扫描PF_PACKET
利用 NFLOG
也应该比较稳定。为什么我这么认为呢?
一种HTTP隧道内核态远控的实现方法文中提到一个思路: 在内核态基于netfilter实现一个可回显的后门。
而 NFLOG
有现成的lib库做用户态编程,相比于内核编程,我想用户态程序应该更稳定、适配性更好吧。
另外,iptables还提供了一个和 NFLOG
类似的扩展 NFQUEUE
, man iptables-extensions
文档提到 NFQUEUE
可以修改数据包。所以是不是可以用 NFQUEUE
在用户态基于netfilter实现一个可回显的后门呢?
NFQUEUE后门demo
我基于 libnetfilter_queue
写了一个后门demo
代码我放在了 https://gist.github.com/leveryd/f70bd0adbf8088446d98ec11ef16f478
运行效果如下
因为我懒,所以这个后门没有实现回显。
总结
NFLOG在蜜罐、后门实现时都可以用到。
实现后门时,它的优点包括通信较为隐蔽、稳定、可回显。
参考资料
[1]聊一聊chkrookit的误信和误用: https://tttang.com/archive/340