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谍影追踪:全球首例UEFI_BIOS木马分析

2017-04-29

谍影追踪:全球首例UEFI_BIOS木马分析。不久前,广州网友李先生向360安全中心求助,反映他的电脑系统自动创建名为aaaabbbb的陌生账号,杀毒软件反复报毒,即使重装系统仍然无法清除病毒。

谍影追踪:全球首例UEFI_BIOS木马分析。

0x00 简介

不久前,广州网友李先生向360安全中心求助,反映他的电脑系统自动创建名为aaaabbbb的陌生账号,杀毒软件反复报毒,即使重装系统仍然无法清除病毒。

经过360工程师远程协助的初步判断,李先生电脑主板BIOS很可能感染了恶意代码。为此,我们请李先生把主板邮寄到360公司北京总部进行分析,发现这是一种前所未见的新型BIOS BOOTKIT。由于它会在系统中设置间谍账号进行远程控制,我们将其命名为谍影木马。

与以往的BIOS恶意代码相比,谍影木马具有更强的兼容性和更高的技术水平:

一、全球首例感染UEFI主板的真实攻击。谍影木马支持的BIOS版本非常多,是目前已知的唯一能够感染UEFI主板的木马。谍影木马会感染UEFI兼容模式的BIOS引导模块,UEFI+GPT模式不受影响。在此前2011年出现的BMW BIOS木马(国外厂商命名为Mebromi),则仅支持感染特定的Award BIOS;

二、系统兼容性强,支持所有主流的32位和64位Windows平台,包括最新的64位Win10。

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图:64位Win10感染谍影木马触发微软PATCH GUARD 导致反复蓝屏

据了解,李先生是由网店购买的此二手主板。根据网络搜索谍影木马的中招现象,李先生的遭遇也并非个例。从现有样本推测,恶意代码可能是由编程器刷入主板BIOS,通过电商渠道贩卖流通。

鉴于主板结构的复杂性和特殊性,现阶段只有重刷BIOS才能够彻底清除谍影木马。以下是对谍影木马技术原理的详细分析。

0x01 BIOS与UEFI

BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略词,直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实,它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。优先于操作系统执行,负责加载执行MBR代码,其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。

UEFI ( Unified Extensible Firmware Interface )全称“统一的可扩展固件接口”,是一种新的主板引导项,正被看成是有近 20 多年历史的 BIOS 的继任者,自 Win8 以来得到了微软的力推。 UEFI号称通过保护预启动或预引导进程,可以抵御 Bootkit 攻击,相比 BIOS 具有更高的安全性。

0x02技术分析

2.1 CSM模块分析

木马位于BIOS文件中

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,主板为ASUS 华硕的 B85M-G-ASUS-0904。和正常的BIOS不同之处,在于木马主板的CSMCORE模块比正常的要大。应该只能在LEGACY MODE下有效,而通过UEFI启动的应该无效。(CSM(Compatibility support Module)表示兼容模块,该选项专为兼容只能在legacy模式下工作的设备以及不支持或不能完全支持UEFI的操作系统而设置。)

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木马在该 BIOS 模块中,加入了自己的功能,挂钩系统了正常函数来执行。

正常的函数如下:

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木马挂钩了该函数改为:

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将原有函数的第一条指令改为 CALL ,从而获得执行机会:

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之后其会判断 R9 寄存器所指内容是否为 3 ,可能是 BIOS 初始化成功的一个标志,然后搜索 BIOS 内部特征码 CD 19 B8 00 80 CB 00

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应该是 BIOS 内部初始化后,调用中断 INT19H 实现加载硬盘第一个扇区 MBR 执行的代码。然后修改 0X413 处的数据,预留 40KB 空间,用来存放木马代码,并将 BIOS 内的代码拷贝到该预留空间。并将前面找到的 BIOS 内部初始化后,调用中断 INT19H 实现加载硬盘第一个扇区 MBR执行的代码,改为调用木马自身的代码。

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2.2 INT15 挂钩分析

然后,返回继续执行,当执行到 BIOS 初始化好,准备加载磁盘 MBR 代码的时候,就会执行木马的代码。木马这时候会挂接 INT15H 中断,然后恢复执行原来的代码,这样就完成了挂钩,后续就和暗云系列的 MBR 木马相似,通过挂钩 INT15H 来一步一步的挂钩内存,加载自身。

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这样,当系统 MBR 获得执行的时候,木马已经在内存中挂好了 INT15h 的 HOOK, 之后,会 HOOK bootmgr!Archx86TransferTo64BitApplicationAsm 获得下次执行机会,然后再 HOOK winload!OslArchTransferToKernel, ,然后等内核加载时候会 HOOK ZwCreateSection ,从而切入到内核运行,然后会设置线程回调。

2.3 线程回调挂钩

接下来会设置线程回调 PsSetCreateThreadNotifyRoutine

和进程回调PsSetCreateProcessNotifyRoutine,进程回调中只打印了下"Process %d Create %d\n",线程回调才是关键内容。

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线程回调中木马判断是否为csrss.exe进程,如果不是则跳过,如果是就创建一个系统线程,

并且插入一个工作线程,将自身的线程回调抹去。

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2.4 内核线程网络下载代码

在创建的系统线程内会先等待 1 分钟大概是为了等网络准备好。

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然后会尝试使用两种方式去下载恶意 Code 到内核执行,

优先尝试UDP DownLoadShellCodeByUDP,函数为解析 www.XXXX.top 域名。

使用0xDEDE43D0 0x8080808,两组DNS域名转化过来,即(222.222.67.208 8.8.8.8)

与 www.XXXXtop 通信端口为0x801F即8064号端口。

优先使用0x3500即53号端口请求域名服务,拿到 www.XXXX.top 域名对应地址。

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先请求服务器,询问 Shellcode 长度分片大小,然后一个一个分片处理,最后拼接一起。

发送数据包为,长度为0x10。

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接受数据包为:

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总长度为0x28,头部长度为0x10,数据部分长度为0x18,校验和为0xd845672a。

Shellcode长度为0x1a32d,总共有 0xd2个分片,每个分片大小为 0x200。

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在使用UDP方式收发数据时候会对数据部分进行校验。

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校验成功才拼接在一起,否则丢弃,然后再申请非分页内存。

将之前的内存代码拷贝执行,将NT基地址作为参数传入。

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2.5 解密恶意代码和投递APC

下载下来的代码仅头部可以执行,后面部分为加密数据,需要解密执行。

调用函数为RtlDecompressBuffer,解密后大小为150728,解密方式为 COMPRESSION_FORMAT_LZNT1。

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接着会调用填充导入表:

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然后调用PsCreateSystemThread创建注入线程。

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线程中:

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优先查找系统进程注入找到的是spoolsv.exe。

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然后再是杀软进程:

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申请内存拷贝注入:

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插APC注入:

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2.6 执行用户层恶意下载代码

注入后从应用层执行,代码中包含一个DLL文件,执行函数为申请内存基地址。

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然后获取Kernel32 模块基地址,跟 LoadLibraryA GetProcAddress VirtualAlloc,

填充内存中PE文件导入表,填充完成后执行DllMain函数。

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会在DllMain中创建线程,执行下载并且运行,根据控制码暂停或者删除相关服务。

线程函数:

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提权操作解密下下载地址数据。解密后内容为:

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根据控制码暂停或者删除服务:

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然后分三种方式运行: (DLL加载,父进程注入,直接创建EXE运行)

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2.7 创建恶意账号

这里下载下来的是一个EXE,主要功能就是创建了一个管理员账号。

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截图:

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0x03结束语

谍影木马可寄生在包括UEFI主板在内的多种版本BIOS里,非常精细地针对性感染BIOS引导模块,通杀Windows全平台实施远程控制,呈现出高危害、高复杂度和高技术水平的“三高”特点。

为了预防谍影木马,360安全中心建议网友:尽量选择官方渠道购买电脑配件,并开启安全软件实时防护。如果遇到电脑开机登陆界面缓慢、系统出现陌生账号、安全软件反复报毒等可疑情况,最好向安全厂商求助,以防木马病毒对个人数据和财产造成损失。

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