Linux 入侵检测分析技术

1. 概述

最好的安全防护当然是“御敌于国门之外”， 通过安全防护技术，来保证当前主机不被非授权人员入侵，但是“道高一尺，魔高一丈”， 再好的防护手段、往往也会有疏漏的地方。在这种情况下，事后（入侵后）的追溯技术就很重要了。好比一个窃贼到我们家溜达一圈，我竟然无法知道是否窃贼来过，细思这是一件非常恐怖的事情。这就意味着，我们的家（主机）不在安全，鬼知道窃贼什么时候再来溜达一圈。

入侵分析技术一般通过是通过分析主机关键的文件记录、进程信息等来达到分析主机是否被侵入的目的。从安全防护的角度来讲，这是一项事后追踪技术（可追溯性）;从攻击的角度来说， 当Hack成功实施攻击（入侵）后，要进行掩踪灭迹，也就是清除入侵痕迹，当知道入侵分析哪些地方后，那么作为入侵者也就明白需要重点关注哪些入侵痕迹了。

所谓“未知攻，焉知防”， 同样也可以说“未知防，焉知攻”, 攻防之道，本就是在攻防博弈中相互提高。

2. 环境

本次介绍的入侵分析技术基于环境如下：

l 发行版：

Panda.Guo@2018-04-18 10:42:55 $ lsb_release -a

No LSB modules are available.

Distributor ID: Debian

Description:    Debian GNU/Linux 9.4 (stretch)

Release:    9.4

Codename:   stretch

 

l 内核

Panda.Guo@2018-04-18 10:59:33 $ uname -a

Linux PandaGuo 4.9.0-6-amd64 #1 SMP Debian 4.9.82-1+deb9u3 (2018-03-02) x86_64 GNU/Linux

 

3. Debian 9 入侵分析

3.1 用户帐号

从攻击的角度来讲，Hacker实施攻击后，除了会“掩踪灭迹”之外还会进行“创建后门”，以便将这种攻击的机会持续下去，而创建后门用户帐号，往往是比较可行的途径。

1. 搜寻具备shell用户的帐号， /etc/passwd

Panda.Guo@2018-04-18 11:34:31 $ cat /etc/passwd|awk -F: '{print $7}'| sort |uniq -c

  3 /bin/bash

  21 /bin/false

  1 /bin/sync

  17 /usr/sbin/nologin

Panda.Guo@2018-04-18 11:45:31 $ cat /etc/passwd | grep "bash"

  root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

  panda:x:1000:1000:panda,,,:/home/panda:/bin/bash

  itcast:x:2001:2001::/home/itcast:/bin/bash

Panda.Guo@2018-04-18 11:45:40 $

对其中有shell的用户需要重点关注，本文假设itcast用户为“需重点关照”用户

2.进一步分析用户itcast

3.查看用户id和组信息：

Panda.Guo@2018-04-18 11:45:40 $ id itcast

  uid=2001(itcast) gid=2001(itcast) group=2001(itcast)

l 查看用户最近登录信息

Panda.Guo@2018-04-18 11:51:33 $ lastlog -u itcast

Username         Port     From             Latest

itcast           pts/10   127.0.0.1        Thu Apr 12 19:03:20 +0800 2018

l 查看用户历史登录信息: last hacker

Panda.Guo@2018-04-18 11:51:35 $ last itcast

itcast   pts/10       127.0.0.1        Thu Apr 12 19:03 - 10:16  (15:12)

itcast   pts/6        172.16.28.59     Thu Apr 12 16:03 - 16:03  (00:00)

itcast   pts/6        172.16.28.59     Thu Apr 12 16:02 - 16:03  (00:00)

 

wtmp begins Sun Apr  1 23:41:17 2018

 

l 查看用户登录失败信息:

Panda.Guo@2018-04-18 11:52:45 $ sudo lastb itcast

itcast   ssh:notty    127.0.0.1        Thu Apr 12 19:03 - 19:03  (00:00)

itcast   ssh:notty    172.16.28.59     Thu Apr 12 16:03 - 16:03  (00:00)

 

btmp begins Tue Apr  3 09:20:30 2018

Panda.Guo@2018-04-18 11:52:49 $

 

l 查看综合信息: finger hacker

Panda.Guo@2018-04-18 11:53:20 $ finger itcast

Login: itcast                   Name:

Directory: /home/itcast                 Shell: /bin/bash

Last login Thu Apr 12 19:03 (CST) on pts/10 from 127.0.0.1

No mail.

No Plan.

如果itcast用户登录有异常的IP登录, 则需重点关注

3.2 可提权用户（sudo）

Debian系统允许普通用户通过sudo来获取root用户权限， 因此对于已经存在的普通用户，如果其在/etc/sudoers或者/etc/sudoers.d/下的文件中， 则表示此普通用户可以通过sudo来完成root操作， 需要特别关注。

另可以通过命令groups itcast（其中itcast指代需要关注的用户username）， 如果该用户所属的组是root或者 sudo组，或者该用户在/etc/sudoers(包括/etc/sudoer.d/目录)， 那就需要重点关注了。

3.3 开机自启服务

不同的Linux发行版，采用的服务管理器是不同的， Debian 8以上已经采用Systemd作为服务器管理器，其实目前较新的发行版系统上多在采用systemd。本次我们以Systemd为例来分析开机自起的一些程序。

对于systemd服务管理器来说，可以通过下述方式查看开机自启的服务:

Panda.Guo@2018-04-18 15:25:23 $ systemctl list-unit-files --type=service | grep "enabled"

  accounts-daemon.service                    enabled

  anacron.service                            enabled

  auditd.service                             enabled

  [email protected]                            enabled

  。。。

 

入侵后，留下一些开机自起的服务，以便后续继续入侵。也是入侵保持持久性的一种手段。

3.4 计划（定时）任务

除了开机自启动服务外， Debian还可以通过计划任务来进行持久化运行。

检查异常的计划任务相对简单：

只需要查看/etc/crontab以及子目录下/etc/cron.*的计划任务文件即可.

3.5 shell的初始化

不同的Linux发行版的默认shell是不一致的， 一般debian系统默认是dash， 而我自己偏爱bash， 一般系统安装完成后，我会调整我的shell为bash， 本节以bash为例进行描述。

对于shell来说，可分为交互shell/非交互shell、 登录shell和非登录shell。本质上就是在shell启动期间，默认执行的配置文件不同而已。 关于这块的详细区别，可参考man bash 中的INVOCATION章节。或者参考下图：  

简单分析如下：

l 非交互/非登录shell： $BASh_ENV（环境变量）

l 非交互/登录shell：/etc/profile ($HOME/.bash_profile、$HOME/.bash_login、$HOME/.profile按次序先存在的执行)

l 交互/非登录shell： /etc/bash_bashrc、$HOME/.bashrc

l 交互/登录shell：/etc/profile ($HOME/.bash_profile、$HOME/.bash_login、$HOME/.profile按次序先存在的执行)

上面描述的比较复杂。简单说，就是bash在启动时，要执行几个脚本文件。 这些文件中如果有命令，在某种情况下（登录非登录、交互非交互）可能会被执行。 入侵分析的重点就是查看这些文件中是否存在可疑命令。

3.6 历史命令

一般而言, 入侵者获取shell之后会在上面执行某些命令, 我们可以通过history命令来查看曾经运行过的命令.或者直接查看~/.bash_history文件. 高明的入侵者完成入侵后，也会进行某些掩踪灭迹。 因此， 如果发现曾经运行过的命令中有一些可疑命令（莫名奇妙的命令），或者发现history被恶意清除,或者被异常篡改, 这也是我们常用的入侵分析技术。

和history命令相关有几个环境变量，需要我们特别关注，详情可通过man bash 查看

l HISTFILE: 保存历史命令的文件， 默认是 ~/.bash_history

l HISTFILESIZE: 历史文件中包含的最大行数。

l HISTSIZE: 命令历史中保存的命令数量行数。

l HISTTIMEFORMAT: 保存历史命令的时间格式。

3.7 系统日志

在debian9上，系统日志统一由rsyslog进程产生， 和rsyslog相关的配置可参考/etc/rsyslog.conf文件以及/etc/rsyslog.d/目录。

l 登录相关信息

 查看每个用户最近的登录时间和ip: lastlog

 查看每个用户的登录记录: last

 查看每个用户的登录尝试(包括失败的)记录: lastb

 查看当前登录的用户,ip以及正在执行的命令: w

l 一些常见的系统日志介绍如下：

 /var/log/messages: 一般的系统日志

 /var/log/kern.log: 系统内核日志

 /var/log/boot.log: 系统启动日志

 /var/log/auth.log: 登录相关的日志, 比如ssh/sudo成功失败的日志都在这里

 /var/log/cron.d: cron计划任务的执行日志

l 审计， 审计日志由auditd产生，/etc/audit/auditd.conf为审计配置文件，/etc/audit/audit.rules 为审计规则文件。

 /var/log/audit/* ： 为审计记录，可以进一步分析，也许可以发现一些意想不到的痕迹(如果有的话).

3.8 可疑进程

一般可通过top命令查看正在运行的程序所占用的资源, 或者用ps aux列出当前系统所用的进程. 如果发现可疑进程（没见过、耗资源）, 可以用以下命令进一步：

l 查看该进程启动的完整命令行: ps eho command -p $PID

l 查看该进程启动时候所在的目录: readlink /proc/$PID/cwd

l 查看该进程启动时的完整环境变量: strings -f /proc/$PID/environ | cut -f2 -d ‘ ‘

l 列出该进程所打开的所有文件: lsof -p $PID

如果某个可疑进程正在活动，一般会与外界有网络交互，可通过如下方法进一步分析：

l 查看当前主机的网络连接情况， netstat -apn | grep $PID

l 抓包分析，tcpdump 或者 使用图形化抓包工具wireshark

l 查看主机防火墙iptables， DNS（/etc/resolv.conf和/etc/resolvconf/）、http代理，或者/etc/hosts, 都可能会导致我们正常的网络请求被攻击者监听并篡改. 这些小小的修改也许不是很明显,可一旦发现自身网络环境’不太对劲’, 就要提高警惕, 仔细排查了.

4. 小结

我们研究入侵分析，从“攻”的角度来说，是为了在“实施攻击”后，在“掩踪灭迹”中做的更加彻底，更便于我们攻击的持久性， 从“防”的角度来说， 我了解主机系统被入侵后，知道在哪些地方会留下痕迹，通过收集这些入侵痕迹，结合大数据的分析技术来绘制入侵者的攻击路线图。以便更好的防护。