全链路内存马系列之 ebpf 内核马

其他内存马

• nginx 内存马
• websocket 内存马

• 注意

本项目不含有完整的利用工具，仅提供无害化测试程序、防御加固方案，以及研究思路讨论

• 测试程序使用方式

测试环境：Ubuntu 20.04.6 LTS + Nginx 1.18.0

下载测试程序 releases 并运行

POST veo=/bin/touch /tmp/pwn

测试程序只能使用 /bin/touch /tmp/pwn 命令

• 一、技术特点

1. 无进程、无端口、无文件（注入后文件可删除）
2. 执行命令不会新建shell进程，无法通过常规行为检测
3. 将WebShell注入内核，无法通过常规内存检测
4. 可改造内核马，适配HTTP协议以外的所有协议

• 二、技术缺点

1. 需要 root 权限
2. 内核版本需要大于5.2.0 (因为使用了.rodata map，不使用最低能到4.15.0)
3. 命令不是直接执行，需要等待其他进程执行命令
4. 无回显

• 三、技术原理

通过ebpf hook入/出口流量，筛选出特定的恶意命令。再通过hook execve等函数，将其他进程正常执行的命令替换为恶意命令，达到WebShell的效果。

• 四、研究中遇到的问题

1. 为什么不通过ebpf直接执行命令

根据ebpf的编写规则，ebpf自己是不能执行命令的，它只能hook各种函数。所以有两种方法可以间接达到执行命令的效果

• （1）自己开一个进程，ebpf通过ebpf map传输命令参数到这个进程，通过这个进程执行命令
• （2）监听其他进程执行的命令，将其修改为恶意命令参数

2. 怎么通过ebpf识别HTTP报文

用的TC格式化HTTP报文，你需要算IP header、TCP header的长度等定位包体内容。另外ebpf有循环次数限制，所以最好payload是放在包体的开头或结尾

3. 怎么让ebpf脱离加载器在内核中持续运行，即使加载器程序退出

详细了解 eBPF 程序的生命周期，可参考 https://eunomia.dev/zh/tutorials/28-detach/

• 五、防御加固方案

环境限制:

1. 不管是宿主机还是容器，都进行权限收敛，尽量不赋予SYS_ADMIN、CAP_BPF等权限
2. 大部分eBPF程序类型都需要root权限的用户才能调用执行，尽量控制应用为普通用户权限
3. 确认 /proc/sys/kernel/unprivileged_bpf_disabled 为 1

特征检查:

1. 落地elf文件查杀
2. 新增的ebpf程序字节码分析

运行检查/监控：

1. 通过bpftool可以检测出是否有新增加的ebpf程序
2. 检查ebpf文件描述符与引用计数器是否有增加
3. 运行的ebpf程序字节码分析

防御： 使用ebpf技术防御ebpf后门