腾讯lake2 :Webshell检测的前世今生

2020-04-28

本文作者lake2

lake2,逾十五年网络安全经验,现任腾讯安全平台部总监,负责腾讯的数据保护、入侵检测、DDoS防护、安全漏洞收敛等基础安全体系建设运营;创立了国内首个企业自建漏洞奖励平台腾讯安全应急响应中心(TSRC)、安全研究团队Tencent Blade Team以及腾讯蓝军。

从名动安全圈的白帽黑客,到如今的网络安全专家,十五年来,lake2一直奋战于安全一线,用技术践行着自己的网络安全守护梦。

Web时代,ASP、PHP这种新兴的动态脚本技术被大量网站使用,即由服务端执行脚本程序返回结果给客户端,客户端的浏览器仅展示结果。如果服务端执行的脚本是一个控制服务器的后门程序呢?那这就是被称为WebShell的Web后门程序(相对传统的命令行Shell而言,这是一种基于Web的Shell)。

WebShell是与冰河、灰鸽子这种传统二进制木马不同的一类木马,它是文本文件,由Web Server运行环境解释执行的。跟所有的新技术一样,它给安全行业带来了新的挑战:1)当时基于特征检测的杀毒软件根本没见过这种新木马,更不要说查杀了;2)它本身是一个CGI文件,控制走的HTTP协议,对网络层的防火墙来说这就是一次网页浏览行为,查不了也拦不住。

当年著名的WebShell有cmd.asp、海阳顶端ASP木马(还有个全是粉红色的红粉佳人修正版)、c99shell、PHP一句话、PHPSpy、JSPSpy、ASPXSpy等,我也贡献过最小的ASP木马(eval一句话)及其客户端还有ASP.Net环境的WebShell(WebAdmin系列)。

下图是著名的海阳顶端ASP木马和PHPSpy:

后来杀毒软件倒是更新了字符串特征,但是解释执行的文本语法松散,变形很多,很容易就变形躲过检测,而且还可以找一些不常用的能执行代码的函数;防火墙也更新了特征,会简单检测下HTTP请求及返回内容,发现一些关键字可能阻断,这个更容易绕过,简单做个字符移位变换即可。

老是写WebShell没意思,我看市面上没有好的WebShell查杀工具,就写了一个ASP WebShell查杀工具(ASP版和VBS版都有,整合到了“雷客图ASP站长助手”里面),采用了朴素的字符串特征加人工确认的方式,把可疑的ASP文件找出来辅助管理员判断是否是WebShell。可惜现在源代码我自己也没有了,幸好网上可以下载到。

来看一下更新日志:

还看到不少老熟人哦:

吹嘘下史上第一个WebShell对抗众测(顺便怀念一下邪恶八进制论坛):

可惜VBScript、ASP、ASP.Net统统没落了。

后来我加入腾讯安全中心,正好参与建设服务器安全系统“洋葱”,就把PHP、JSP、ASP、ASPX这些语言的WebShell特征全部提取了一遍,基本上可以发现当时市面上所有的WebShell,连见多识广的乌云白帽之王“猪猪侠”ring04h尝试后也不得不承认“腾讯在PHP安全领域的防护实力,当属国内第一”。当然,要纵深防御,更要在事前防御,送你一个Web安全秘诀:“目录默认不可写,可写目录不解析,Web Server非root,管理页面不对外”。

这段时间的WebShell检测主要是以字符串特征码正则表达式检查为主,分为强特征和语言特征,强特征就是那种只出现在WebShell的字符串,比如脚本文件里面出现“WebShell”、“wscript.shell”、“海阳顶端”、“kevin1986”、“lcx”、“4ngel”等字样就立即视为WebShell,简单粗暴有效绝无错误但容易被变形绕过(不过确实遇到一个误报,4ngel后来又写了一个Blog程序SaBlog);另一种是WebShell使用的脚本语言高危函数,如CreateObject、.exec、.run,也可以进行一些简单的字符串跟踪,最后再用各个特征权重综合判断,会有误报和漏报。还有一种思路是通过网络流量来检测,利用WebShell在HTTP传输中的特征来检测,同样容易被绕过。

有检测就有对抗,WebShell进入对抗时代,各种针对性的新的变形方法被提出来,脚本语言松散的语法使得简单地通过特征字符串来检测WebShell越来越显得吃力,急需新的检测方案。新的方案大致可以分为以下几类:

1. 动态执行。采用RASP方式,把脚本运行起来,各种危险函数都hook掉,各种混淆就失效了,还可以实时阻止后门行为。xti9er、bghost一直在做这方面的研究,取得一些成绩,后面让他们分享下;

2. 语义分析。把代码进转换成语法树,然后去进行分析,还可以带上污点追踪和虚拟执行,各种奇怪语法和混淆最终会现形。从代码分析安全漏洞常使用这种方法;

3. 统计分析。通过对文件信息熵、元字符、特殊字符串频率等统计方式发现WebShell有别于正常文件的规律,老牛曾经尝试过用贝叶斯;

4. 机器学习。通过机器学习方法来对各类样本做训练生成模型,发现异常。不过这种方法需要大量样本做基础训练,而有些算法可解释性比较差,不利于运营。职业欠钱在腾讯时也带队实测过,AI在一定场景下有效;另外就是算法人员需要了解一定的安全知识,我还记得当时算法团队说样本不足以训练,要flyh4t给出十万个WebShell样本来,flyh4t气得把桌子都摔了;

在WAF语义分析引擎众测完毕后,我们的“洋葱”团队也推出了基于语义分析新的WebShell检测引擎众测活动,同时青藤云安全也将推出新的检测WebShell的雷火引擎,两者殊途同归,都采用了新的检测方案。我跟青藤云安全CEO张福交流过(也实测过),雷火引擎的思路和效果都很不错。另外,青藤云安全即将推出的两个新产品/服务也不错,很有新意,不得不击节赞赏。

接下来,TSRC和青藤云安全将会联合开展WebShell对抗众测,以攻促防,互相交流,欢迎大家来玩。详情可关注TSRC和青藤云安全官方微信公众号。

一个点有可能可以绕过,但是整个纵深防御模型难以绕过,期待有人能突破边界。一代人终老去,总有人正年轻。


腾讯lake2将作为【雷火引擎】公测赛的专家裁判之一,对赛事给予最为公正、最为权威的判别。

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