工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变

0×01 引言

蜜罐通常伪装成看似有利用价值的信息系统,吸引黑客攻击。由于蜜罐事实上并未对网络提供任何有价值的服务,所以任何对蜜罐的尝试都是可疑的。蜜罐中还可能装有监控软件,用以监视黑客入侵后的举动。蜜罐在拖延黑客攻击真正目标上也有一定作用。

——WikiPedia

传统的Web蜜罐、服务蜜罐和数据库蜜罐能够通过模拟相关服务,欺骗黑客和漏洞扫描器的攻击,帮助我们获取网络空间中的潜在威胁和了解新型的攻击手段,是实现信息系统主动防御和攻击欺骗的重要部分。

针对工业控制系统的网络安全攻击日益增多,多起重要工控系统安全事件应引起重视。

——《2016年我国互联网网络安全态势综述》CNCERT

随着物联网的发展,研究人员发现了大量的工控设备漏洞,根据赛门铁克的报告,尤其是2015年,工控系统的漏洞被大量发现。一些黑客使用Shodan、Zoomeye、Fofa等搜索引擎,可以快速探查特定组织暴露在网络空间中的设备资产,我们使用工控蜜罐能够欺骗这些网络资产搜索引擎,作为以攻击者视角构建的陷阱,延迟和迷惑黑客的攻击,在提高主动防御能力、获取基础威胁情报和辅助决策支撑等方面提供帮助。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第1张图片

Conpot是一个由glaslos等人开发的,用于获得关于工控系统的威胁情报的开源ICS/SCADA蜜罐,本文将从Conpot展开,介绍其部署和使用的入门。

0×02 Conpot介绍

Conpot is a low interactive server side Industrial Control Systems honeypot designed to be easy to deploy, modify and extend. By providing a range of common industrial control protocols we created the basics to build your own system, capable to emulate complex infrastructures to convince an adversary that he just found a huge industrial complex. To improve the deceptive capabilities, we also provided the possibility to server a custom human machine interface to increase the honeypots attack surface. The response times of the services can be artificially delayed to mimic the behaviour of a system under constant load. Because we are providing complete stacks of the protocols, Conpot can be accessed with productive HMI’s or extended with real hardware. Conpot is developed under the umbrella of the Honeynet Project and on the shoulders of a couple of very big giants.

我大致地翻译了官方的介绍:

Conpot是一个部署在服务端的低交互ICS蜜罐,能够快速地部署、修改和拓展。开发者通过提供一系列的通用工控协议,使得我们能够非常快速地在我们的系统上构建一套复杂的工控基础设施用于欺骗未知的攻击者。为了提高这套蜜罐的欺骗性和迷惑性,开发者同时也提供了一个人机接口来增加这套蜜罐的攻击面。蜜罐的响应时间能够通过相关参数进行调节,由此模拟出当前负载下的响应时间。Conpot对协议栈有着完整的支持,因此它能够接收生产环境中的HMI或是直接拓展的真实硬件。最后要说明的是,Conpot是站在巨人的肩膀上,以Honeynet Project为基础开发的。

Conpot官方已经为Conpot打包了Docker镜像,可以作为容器快速部署。个人认为,使用docker来部署蜜罐/蜜网是现在的一个方向,不仅仅是这个工控蜜罐,包括其他的一些蜜罐,使用Docker能够为蜜罐提供基础的隔离环境,在较低资源占用下的大规模蜜罐/蜜网部署。安全人员可以把日志文件挂载到Host主机(在Conpot中,开发者使用HPFeeds来传输数据),通过这样来隐蔽蜜罐的行为监控,主流的Docker集群框架(如K8S等)已经为我们提供了很好的解决方案。

0×03 搭建相关环境和安装Conpot

在Docker上安装

对于入门者,如果不想安装Docker,可以直接在Daocloud注册账号,免费申请一台胶囊主机,他们提供的主机已经安装了Docker,所以直接pull镜像就能开撸。需要注意的是,免费提供的胶囊主机只有120分钟的生命周期!

以下是官方提供的几个部署方式,我测试了第一种部署方法,推荐用第一种Pre-Build镜像上手。如果需要自己定制docker镜像,可以参考基于Ubuntu安装的方法和官方的dockerfile,自行定制Dockerfile,用国内的源来下载和编译,官方的源比较容易翻车。

使用Pre-Build镜像运行

  1. 安装Docker

  2. 运行docker pull honeynet/conpot

  3. 运行docker run -it -p 80:80 -p 102:102 -p 502:502 -p 161:161/udp --network=bridge honeynet/conpot:latest /bin/shPS. 可以根据自己的实际需要更改docker run中的参数,-p表示蜜罐暴露的端口号。

  4. 在容器中运行conpot --template default

  5. 浏览器中打开HTTP://YOUR_IP_ADDR,开撸!

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第2张图片

从源代码编译镜像,并使用Docker运行(这个方法使用了国外源,所以大概率会由于众所周知的网络原因翻车。)

  1. 安装Docker

  2. 从Github中clone相关repo git clone https://github.com/mushorg/conpot.git

  3. 进入程序目录 cd conpot

  4. 运行 docker build -t conpot .

  5. 运行docker run -it -p 80:80 -p 102:102 -p 502:502 -p 161:161/udp --network=bridge conpot

在Ubuntu安装Conpot

1. 安装依赖sudo apt-get install libsmi2ldbl snmp-mibs-downloader python-dev libevent-dev libxslt1-dev libxml2-dev

2. 从PyPi安装Conpotpip install conpot

0×04 配置入门

在不指定参数的情况下,直接运行Conpot时,程序将使用以下的基础配置。

[modbus]
host = 0.0.0.0
port = 502

[snmp]
host = 0.0.0.0
port = 161

[http]
host = 0.0.0.0
port = 80

[sqlite]
enabled = False

[hpfriends]
enabled = False
host = hpfriends.honeycloud.net
port = 20000
ident = 3Ykf9Znv
secret = 4nFRhpm44QkG9cvD
channels = ["conpot.events", ]

[fetch_public_ip]
enabled = True
url = http://api-sth01.exip.org/?call=ip

尽管Conpot官方提供了一个能够模拟安装若干拓展的Siemens S7-200 CPU蜜罐配置文件,能够欺骗攻击者或是漏洞扫描应用基于MODBUS、HTTP、SNMP 和 s7comm 等协议展开攻击。可是现在的搜索引擎(比如shadon)已经能够识别出一些简单蜜罐的,也就是说,这种陷阱已经无法诱骗攻击者了。所以说在更多情况下,我们需要定制自己的需求。

Conpot一共支持bacnet、enip、guardian_ast、http、ipmi、kamstrup、misc、modbus、s7comm和snmp等10个协议。

我们可以先尝试着配置一个单一协议的IPMI(智能平台管理接口)蜜罐,开始上手。

  1. 运行mkdir ipmicd ipmi

  2. 创建template.xml文件,配置模板的基础信息。vim template.xml

    
      
      
          
          
            
                "Technodrome"
            
          
      
    

3. mkdir ipmicd ipmivim ipmi.xml。新建ipmi文件夹,配置ipmi协议的详细信息。

     
       
           SystemName
       
       
           
               Administrator
               Password
               4
               true
               true
           
       
     

通过上面这个例子,我们就能只要照着配置出IPMI的蜜罐,其中设备名称使用的是我们在template.xml的databus中配置的SystemName,然后设置了IPMI协议中的用户的相关信息。最终文件夹的结构就是如下图所示。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第3张图片

完成后返回到最初的template目录,运行conpot --template ./ipmi,conpot就会自动加载ipmi文件夹里的配置文件,生成蜜罐。

0×05 进阶配置

Conpot内部添加了很多有用的特性,比如使用随机数来设置应答时间和应答内容等等。下面介绍一下Conpot配置HTTP协议。在HTTP的配置中,你可以定制Web服务的各种特性,包括控制响应代码和响应页面的发生的时间和方式。

首先是进行全局的配置,config里面的变量已经注释地比较清楚了,update_header_date是用来在HTTP的响应header里面加入时间的功能,要和下面的date一起配合着用,tarpit是为了模拟工控系统低性能而设置的响应延迟。


    
        
        HTTP/1.1
        
        true
        
        false
        
        false
        
        false
        
        0
    

    
    
        
        Sat, 28 Apr 1984 07:30:00 GMT
    

进行了全局的配置以后,下面是配置htdocs,类似于写常用的Web路由,每一个node都相当于在配置一个URL,可以进行302跳转或者是返回html页面,所以在这里面可以具体地配置每个URL。同时也能在node内定义tarpit,如果在具体的node中定义了tarpit,那么这个延迟将会在这个node中覆盖之前在全局的定义



    
        
        302
        
            
            text/html
            /index.html
        
    
    
        
        0.0;0.3
        
            Tue, 19 May 1993 09:00:00 GMT
            text/html
            path=/
        
    

以上就是node中比较常用的配置方法了,下面是状态码的配置,这里的配置和上面的htdocs比较类似,可以直接参照node中的设置来对status进行设置。需要注意的是,错误的状态码进行响应时不应该设置延迟。


    
            
            0
            text/html
    

0×06 吐槽和瞎扯

Conpot作为一个非常容易上手的工控蜜罐,比较适合用来练练手,而且部署也非常方便,只要自己写一个dockerfile就能够批量部署了。但是如果攻击者有做过anti-honeypot的相关研究,这种低交互的蜜罐还是很容易被识破的,这个项目的issue中就有对这一点的吐槽和嘲讽。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第4张图片

但是这种低交互的蜜罐绝不是没有用的,在一些特定场景下,这种低交互的蜜罐能够完成很多高交互蜜罐没法完成的工作。比如说在生产环境中配置高交互蜜罐和低交互蜜罐混合在一起的蜜网,然后通过低交互的蜜罐迷惑攻击者,让攻击者误以为高交互蜜罐是生产环境。在这种情况下,低交互蜜罐同样是起到了攻击欺骗的作用,但是这种欺骗又脱离了狭义上的攻击欺骗的范畴,可以说是非常套路了。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第5张图片

另外一个方面的优势在于,这种低交互的蜜罐不管是开发成本还是部署成本都是非常低的。做到大规模的部署,让它去捕捉攻击者的试探行为本身就能作为威胁情报体系的一部分。我在32核/32G的服务器上,尝试部署了150个蜜罐,系统的内存占用仍然在一个较低的水平,因此,只要分别给这150个容器分发IP,它们直接就能组成蜜网。如果对这些设备进行精细化的配置,就可以复制出一整套生产环境,能够产生更强的迷惑性,提供更具价值的威胁情报信息。下面这个图就是我在服务器上运行conpot容器的截图,实际上,稳定之后CPU的占用很小,内存占用大约在14GB左右,这种资源的使用仍然是可以接受的,可以使用一些TCP端口转发的工具,把这些蜜罐暴露在公网中。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第6张图片

我们往往需要部署多个蜜罐形成蜜网,用虚拟机的硬件消耗不太划算,所以说这时候部署在 Docker 上就非常有必要了。我在上一篇博客中已经尝试在一台 32 核 32GB 服务器上部署了150个 Pre-Build Conpot 容器, CPU 占用微乎其微,内存占用大约在 14GB 左右。对于大规模的部署,这种资源占用程度是可以接受的。下面这幅图从实现架构上介绍了 Docker 相对于虚拟机的优势,我觉得 Docker 有一个很棒的优势就是在于较低资源占用下提供了容器间资源隔离。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第7张图片

官方提供了一个 Pre-Build 的镜像,但是直接使用这个只能实现比较有限的功能,同时也不支持蜜罐模板的定制和日志的配置,所以这时候就需要自己撸 Dockerfile ,编译镜像了,但是不用像做官方的 Dockerfile 那么麻烦,可以基于 Pre-Build 镜像修改。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第8张图片

这幅图展示了一个比较典型的工业生产环境(图片来自Logix),包括一些功能模块([变频]风扇单元、[变频]压缩机等)、PLC控制模块。希望能和大家一起,通过学习这个系列的文章,初步实现大型工控蜜网的自动化部署。

0×02 开始之前

  1. Linux 64bit / MacOS
  2. 安装 Docker (官方安装教程 & 国内源安装脚本
  3. 了解基本的工控协议(并非必要)
  4. 复习一遍工控蜜罐 Conpot 的部署和入门指南,列出想在容器中实现的协议( modbus 、 impi 、 http 、 snmp ······),并做出 template 。

0×03 定个小目标:先做一个能用的 Docker 镜像

先前说了,官方是有提供一个 Dockerfile 的,但是里面有点问题(比如使用国外源导致的网络中断,然后整个镜像就没法编译),官方的 Dockerfile 是基于 python:2 镜像做的,然后下载依赖、编译源码、测试,过程有点麻烦,而且因为网络问题,安装依赖需要很长时间。我把官方的 Pre-Build 镜像传到了网易蜂巢上,可以直接拉取网易源(hub.c.163.com/mapchuan/conpot:latest),也可以改成 honeynet/conpot 使用官方源。如果使用Docker的频率比较大,可以考虑在本地部署私有镜像仓库服务,提高镜像拉取的速度。最后要说明的是,在这里我是假定大家已经做好模板,如果还没做,可以先用官方的模板文件代替。

我们下载官方的repo,提取出./conpot/template/default模板文件夹,并将文件夹重命名为 mytemplate ,大家可以根据实际情况做出修改。

# 在Conpot镜像基础上修改
# 官方源: FROM honeynet/conpot
# 网易源:FROM hub.c.163.com/mapchuan/conpot:latest
FROM hub.c.163.com/mapchuan/conpot:latest

# 维护者信息
MAINTAINER mpc@besti

# 导入模板文件
RUN mkdir /opt/conpot/template  
COPY ./ /opt/conpot/template

# 切换工作目录
WORKDIR /opt/conpot/template

# 根据需要发布端口
EXPOSE 80

# 指定自定义模板,--template ./mytemplate表示以mytemplate为模板生成蜜罐
CMD ["/usr/local/bin/conpot", "--template", "./mytemplate", "--logfile", "/var/log/conpot/conpot.log"]]  

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第9张图片

完成Dockerfile后,在conpot文件夹中运行docker build -t conpot .编译镜像。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第10张图片

运行docker run -it -p 80:80 conpot就OK啦。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第11张图片

0×04 日志采集

既然考虑进行大规模的部署,像我们刚才做的镜像那样那样直接输出到屏幕显然是不合理的, Conpot 提供了多种日志收集的途径, Conpot 在 conpot.cfg 文件中配置了默认日志输出形式,用户可以通过修改 conpot.cfg 文件来自定义日志收集的配置。

[json]
enabled = False  
filename = /var/log/conpot.json

[sqlite]
enabled = False

[mysql]
enabled = False  
device = /tmp/mysql.sock  
host = localhost  
port = 3306  
db = conpot  
username = conpot  
passphrase = conpot  
socket = tcp        ; tcp (sends to host:port), dev (sends to mysql device/socket file)

[syslog]
enabled = False  
device = /dev/log  
host = localhost  
port = 514  
facility = local0  
socket = dev        ; udp (sends to host:port), dev (sends to device)

[hpfriends]
enabled = False  
host = hpfriends.honeycloud.net  
port = 20000  
ident = 3Ykf9Znv  
secret = 4nFRhpm44QkG9cvD  
channels = ["conpot.events", ]

[taxii]
enabled = False  
host = taxiitest.mitre.org  
port = 80  
inbox_path = /services/inbox/default/  
use_https = False  

可以看到,在 Conpot 中,我们可以使用 json 、 sqlite 、 mysql 、 syslog 、 hpfriends 和 taxii 等几种方式输出访问日志。

你可以在 honeynet 注册一个hpfriends账号,成为一名志愿者,将蜜罐日志上传到 honeynet ,为安全研究人员提供最新的威胁信息。

现在这个网页已经挂了,如果有需要可以自行搭建中心 hpfriends server ,收集来自设备的日志。

sqlite 文件存储在 ./logs/conpot.db ,MySQL 和 syslog 的 
device 变量是从设备中获取连接,但是在容器中,一般不会用到这个feature,注意把socket设为udp/tcp即可。

如果有什么不清楚的,可以在 Conpot 的 logger 文件夹中看看日志输出的具体实现,源码的可读性比较高。这个项目整体上耦合度不高,所以能够比较容易地基于源代码二次开发,对接自己的日志收集系统。

0×05 进阶!改进我们的 Docker image

虽然刚才我们已经初步写出了自己的 Docker image ,但是现在仍然是一个玩具,距离真正的部署还有一定距离,我们可以尝试着进一步改进刚才的 Dockerfile 。

先要修改 conpot 运行的 cfg 文件

[common]
sensorid = default

[session]
timeout = 30

[daemon]
;user = conpot
;group = conpot

[json]
enabled = False  
filename = /var/log/conpot.json

[sqlite]
enabled = False

[mysql]
enabled = True  
device = /tmp/mysql.sock  
host = 172.16.43.116  
port = 30005  
db = conpot  
username = root  
passphrase = root  
socket = tcp        ; tcp (sends to host:port), dev (sends to mysql device/socket file)

[syslog]
enabled = False  
device = /dev/log  
host = localhost  
port = 514  
facility = local0  
socket = dev        ; udp (sends to host:port), dev (sends to device)

[hpfriends]
enabled = False  
host = hpfriends.honeycloud.net  
port = 20000  
ident = 3Ykf9Znv  
secret = 4nFRhpm44QkG9cvD  
channels = ["conpot.events", ]

[taxii]
enabled = False  
host = taxiitest.mitre.org  
port = 80  
inbox_path = /services/inbox/default/  
use_https = False

[fetch_public_ip]
enabled = True  
urls = ["http://whatismyip.akamai.com/", "http://wgetip.com/"]

[change_mac_addr]
enabled = False  
iface = eth0  
addr = 00:de:ad:be:ef:00  

我在这里是让 conpot 把数据存储在 MySQL 容器中,将 enabled 改为 True ,并根据实际情况填写数据库的 IP 、端口、用户名、密码等信息,如果有多个节点,还需要修改 sensorid ,下图展示了当前文件夹中的文件。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第12张图片

我们现在开始写 Dockerfile ,基本上还是在前面的 Dockerfile 里面加一些功能。

# 在Conpot镜像基础上修改
# 官方源: FROM honeynet/conpot
# 网易源:FROM hub.c.163.com/mapchuan/conpot:latest
FROM hub.c.163.com/mapchuan/conpot:latest

# 维护者信息
MAINTAINER mpc@besti

# 导入模板文件
RUN mkdir /opt/conpot/template  
COPY ./ /opt/conpot/template

# 切换工作目录
WORKDIR /opt/conpot/template

# 根据需要发布端口
EXPOSE 80

# 指定自定义模板,--template ./mytemplate表示以mytemplate为模板生成蜜罐,加入--config,指定配置文件
CMD ["/usr/local/bin/conpot", "--template", "./mytemplate", "--logfile", "/var/log/conpot/conpot.log","--config","conpot.cfg"]]  

运行 conpot ,访问容器的80端口,用 Navicat 连接 MySQL ,可以看到, conpot 已经在 conpot 数据库新建了 events 表,并添加了我们刚才的访问记录。

工控蜜罐Conpot部署和入门及高级演变_第13张图片

0×06 更多玩法?

Now this is not the end. It is not even the beginning of the end. But it is, perhaps, the end of the beginning. ——Churchill

刚才已经基本上完成了 Conpot 蜜罐的部署和日志收集工作,但是现在很多操作比如 conpot.cfg 和 Dockerfile 的编写都需要手动一个个操作,距离大规模的部署仍然还有些距离,我们希望程序能够帮助我们完成 sensorid 、 conpot.cfg 和蜜罐模板的自动分发,在收集到攻击数据后如何挖掘,怎样与其他的安全系统产生联动······如果不出意外的话,我将在下一篇博客和大家进行更深入的研究。

我的博客是 https://pingch.top ,上面可以找到我的信息和联系方式,欢迎交流

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