APT攻击实例研究与企业现有防御体系缺陷分析

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网络安全，尤其是Internet互联网安全正在面临前所未有的挑战，这主要就来自于有组织、有特定目标、持续时间极长的新型攻击和威胁，国际上有的称之为APT（Advanced Persistent Threat）攻击，或者称之为“针对特定目标的攻击”。

一般认为，APT攻击就是一类特定的攻击，为了获取某个组织甚至是国家的重要信息，有针对性的进行的一系列攻击行为的整个过程。APT攻击利用了多种攻击手段，包括各种最先进的手段和社会工程学方法，一步一步的获取进入组织内部的权限。APT往往利用组织内部的人员作为攻击跳板。有时候，攻击者会针对被攻击对象编写专门的攻击程序，而非使用一些通用的攻击代码。

此外，APT攻击具有持续性，甚至长达数年。这种持续体现在攻击者不断尝试各种攻击手段，以及在渗透到网络内部后长期蛰伏，不断收集各种信息，直到收集到重要情报。

更加危险的是，这些新型的攻击和威胁主要就针对国家重要的基础设施和单位进行，包括能源、电力、金融、国防等关系到国计民生，或者是国家核心利益的网络基础设施。

对于这些单位而言，尽管已经部署了相对完备的纵深安全防御体系，可能既包括针对某个安全威胁的安全设备，也包括了将各种单一安全设备串联起来的管理平台，而防御体系也可能已经涵盖了事前、事中和事后等各个阶段。但是，这样的防御体系仍然难以有效防止来自互联网的入侵和攻击，以及信息窃取，尤其是新型攻击（例如APT攻击，以及各类利用0day漏洞的攻击）。

下面列举几个典型的APT攻击实例，以便展开进一步分析。

1、 Google极光攻击

2010年的Google Aurora（极光）攻击是一个十分著名的APT攻击。Google的一名雇员点击即时消息中的一条恶意链接，引发了一系列事件导致这个搜索引擎巨人的网络被渗入数月，并且造成各种系统的数据被窃取。这次攻击以Google和其它大约20家公司为目标，它是由一个有组织的网络犯罪团体精心策划的，目的是长时间地渗入这些企业的网络并窃取数据。该攻击过程大致如下：

1）                对Google的APT行动开始于刺探工作，特定的Google员工成为攻击者的目标。攻击者尽可能地收集信息，搜集该员工在Facebook、Twitter、LinkedIn和其它社交网站上发布的信息。

2）                接着攻击者利用一个动态DNS供应商来建立一个托管伪造照片网站的Web服务器。该Google员工收到来自信任的人发来的网络链接并且点击它，就进入了恶意网站。该恶意网站页面载入含有shellcode的JavaScript程序码造成IE浏览器溢出，进而执行FTP下载程序，并从远端进一步抓了更多新的程序来执行（由于其中部分程序的编译环境路径名称带有Aurora字样，该攻击故此得名）。

3）                接下来，攻击者通过SSL安全隧道与受害人机器建立了连接，持续监听并最终获得了该雇员访问Google服务器的帐号密码等信息。

4）                最后，攻击者就使用该雇员的凭证成功渗透进入Google的邮件服务器，进而不断的获取特定Gmail账户的邮件内容信息。

2、 夜龙攻击

夜龙攻击是McAfee在2011年2月份发现并命名的针对全球主要能源公司的攻击行为。该攻击的攻击过程是：

1）  外网主机如Web服务器遭攻击成功，黑客采用的是SQL注入攻击；
2）  被黑的Web服务器被作为跳板，对内网的其他服务器或PC进行扫描；

3）  内网机器如AD服务器或开发人员电脑遭攻击成功，多半是被密码暴力破解；

4）  被黑机器被植入恶意代码，并被安装远端控制工具（RAT），并禁用掉被黑机器IE的代理设置，建立起直连的通道，传回大量机敏文件（WORD、PPT、PDF等等），包括所有会议记录与组织人事架构图；

5）  更多内网机器遭入侵成功，多半为高阶主管点击了看似正常的邮件附件，却不知其中含有恶意代码。



3、 RSA SecurID窃取攻击

2011年3月，EMC公司下属的RSA公司遭受入侵，部分SecurID技术及客户资料被窃取。其后果导致很多使用SecurID作为认证凭据建立VPN网络的公司——包括洛克希德马丁公司、诺斯罗普公司等美国国防外包商——受到攻击，重要资料被窃取。在RSA SecurID攻击事件中，攻击方没有使用大规模SQL注入，也没有使用网站挂马或钓鱼网站，而是以最原始的网络通讯方式，直接寄送电子邮件给公司职员，并附带防毒软件无法识别的恶意文件附件。其攻击过程大体如下：

1）  攻击者给RSA的母公司EMC的4名员工发送了两组恶意邮件。邮件标题为“2011 Recruitment Plan”，寄件人是webmaster@Beyond.com，正文很简单，写着“I forward this file to you for review. Please open and view it.”；里面有个EXCEL附件名为“2011 Recruitment plan.xls”；



2）  很不幸，其中一位员工对此邮件感到兴趣，并将其从垃圾邮件中取出来阅读，殊不知此电子表格其实含有当时最新的Adobe Flash的0day漏洞（CVE-2011-0609）。这个Excel打开后啥也没有，除了在一个表单的第一个格子里面有个“X”（叉）。而这个叉实际上就是内嵌的一个Flash。

3）  该主机被植入臭名昭著的Poison Ivy远端控制工具，并开始自BotNet的C&C服务器（位于good.mincesur.com）下载指令进行任务；

4）  首批受害的使用者并非“位高权重”人物，紧接着相关联的人士包括IT与非IT等服务器管理员相继被黑；

5）  RSA发现开发用服务器（Staging server）遭入侵，攻击方随即进行撤离，加密并压缩所有资料（都是rar格式），并以FTP传送至远端主机，又迅速再次搬离该主机，清除任何踪迹；

6）在拿到了SecurID的信息后，攻击者就开始对使用SecurID的公司（例如上述防务公司等）进行攻击了。

另一个与此攻击类似的攻击事件是针对Comodo的颁发数字证书的系统攻击，结果导致很多由Comodo签发的伪造数字证书，成为了攻击者的强大武器
4、 超级工厂病毒攻击（震网攻击）

遭遇超级工厂病毒攻击的核电站计算机系统实际上是与外界物理隔离的，理论上不会遭遇外界攻击。坚固的堡垒只有从内部才能被攻破，超级工厂病毒也正充分的利用了这一点。超级工厂病毒的攻击者并没有广泛的去传播病毒，而是针对核电站相关工作人员的家用电脑、个人电脑等能够接触到互联网的计算机发起感染攻击，以此为第一道攻击跳板，进一步感染相关人员的U盘，病毒以U盘为桥梁进入“堡垒”内部，随即潜伏下来。病毒很有耐心的逐步扩散，利用多种漏洞，包括当时的一个0day漏洞，一点一点的进行破坏。这是一次十分成功的APT攻击，而其最为恐怖的地方就在于极为巧妙的控制了攻击范围，攻击十分精准。



5、 Shady RAT攻击

2011年8月份，McAfee/Symantec发现并报告了该攻击。该攻击在长达数年的持续攻击过程中，渗透并攻击了全球多达70个公司和组织的网络，包括美国政府、联合国、红十字会、武器制造商、能源公司、金融公司，等等。其攻击过程如下：

1）  攻击者通过社会工程学的方法收集被攻击目标的信息。

2）  攻击者给目标公司的某个特定人发送一些极具诱惑性的、带有附件的邮件例如邀请他参加某个他所在行业的会议，以他同事或者HR部门的名义告知他更新通讯录，请他审阅某个真实存在的项目的预算，等等。

3）  当受害人打开这些邮件，查看附件（大部分形如：Participant_Contacts.xls、2011 project budget.xls、Contact List -Update.xls、The budget justification.xls），受害人的EXCEL程序的FEATHEADER远程代码执行漏洞（Bloodhound.Exploit.306）被利用，从而被植入木马。实际上，该漏洞不是0day漏洞，但是受害人没有及时打补丁，并且，该漏洞只针对某些版本的EXCEL有效，可见被害人所使用的EXCEL版本信息也已经为攻击者所悉知。

4）  木马开始跟远程的服务器进行连接，并下载恶意代码。而这些恶意代码被精心伪装（例如被伪装为图片，或者HTML文件），不为安全设备所识别。

5）  借助恶意代码，受害人机器与远程计算机建立了远程Shell连接，从而导致攻击者可以任意控制受害人的机器。

综合分析以上典型的APT攻击，可以发现，现在的新型攻击主要呈现以下技术特点：

1）  攻击者的诱骗手段往往采用恶意网站，用钓鱼的方式诱使目标上钩。而企业和组织目前的安全防御体系中对于恶意网站的识别能力还不够，缺乏权威、全面的恶意网址库，对于内部员工访问恶意网站的行为无法及时发现；

2）  攻击者也经常采用恶意邮件的方式攻击受害者，并且这些邮件都被包装成合法的发件人。而企业和组织现有的邮件过滤系统大部分就是基于垃圾邮件地址库的，显然，这些合法邮件不在其列。再者，邮件附件中隐含的恶意代码往往都是0day漏洞，邮件内容分析也难以奏效；

3）  还有一些攻击是直接通过对目标公网网站的SQL注入方式实现的。很多企业和组织的网站在防范SQL注入攻击方面缺乏防范；

4）  初始的网络渗透往往使用利用0day漏洞的恶意代码。而企业和组织目前的安全防御/检测设备无法识别这些0day漏洞攻击；

5）  在攻击者控制受害机器的过程中，往往使用SSL链接，导致现有的大部分内容检测系统无法分析传输的内容，同时也缺乏对于可疑连接的分析能力；

6）  攻击者在持续不断获取受害企业和组织网络中的重要数据的时候，一定会向外部传输数据，这些数据往往都是压缩、加密的，没有明显的指纹特征。这导致现有绝大部分基于特征库匹配的检测系统都失效了；

7）  还有的企业部署了内网审计系统，日志分析系统，甚至是SOC安管平台。但是这些更高级的系统主要是从内控与合规的角度来分析事件，而没有真正形成对外部入侵的综合分析。由于知识库的缺乏，客户无法从多个角度综合分析安全事件，无法从攻击行为的角度进行整合，发现攻击路径。

8）受害人的防范意识还需要进一步提高。攻击者往往不是直接攻击最终目标人，而是透过攻击外围人员层层渗透。例如先攻击HR的人，或者首轮受害人的网络好友，再以HR受害人的身份去欺骗（攻击）某个接近最终目标人的过渡目标，再透过过渡目标人去攻击最终目标人（例如掌握了某些机密材料的管理员、公司高管、财务负责人等）。

因此，在APT这样的新型攻击面前，大部分企业和组织的安全防御体系都失灵了。保障网络安全亟需全新的思路和技术。

【鸣谢】感谢张延佳同学给我提供的资料。

【本文参考资料】

1）《资安人》对于APT的介绍

2）Xecure Lab

3）利用日志审计追踪APT攻击

4） RSA报告《当APT成为主流》

5）The Truth behind the Shedy RAT

6）RSA hackers exploited Flash zero-day bug

7）Researchers Uncover RSA Phishing Attack, Hiding in Plain Sight

8）McAfee的白皮书：Global Energy Cyberattacks:“Night Dragon”By McAfee® Foundstone® Professional Services and McAfee Labs™,February 10, 2011

9）安天对Stuxnet蠕虫攻击工业控制系统事件的综合报告