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Flare-on 2014 - Challenge 03: Shellolololol
Ahora el turno del challenge 3 del FLARE-ON 2014, este se trata de un PE32 que descarga una shellcode maliciosa, veamos que tenemos por aquí
Bien comenzamos por descomprimir el challenge “C3.zip”, el cual esta protegido por la contraseña “malware”.
Nota: Todos los archivos de challenge se encuentran dentro de un zip que se descarga aquí
Como podemos ver, el challenge nos entrega unicamente el archivo “such_evil”, del cual no tenemos mucha información de momento. Tradicionalmente ejecutaría file o hasta un binwalk, pero para este caso nos iremos directo a analizar el archivo con DetectItEasy:
Como podemos observar, se trata de un ejecutable con formato PE32, que no se encuentra empaquetado y podemos ver que también importa la dll “msvcrt.dll”. Veamos más detalle sobre el archivo con CFF Explorer:
El archivo DLL “msvcrt.dll”, es la biblioteca estándar de C para Visual C++, la cual nos permite manipular strings, posiciones de memoria, llamadas a la entrada y salida estilo C, entre otras cosas.
Ejecutemos el programa en wine para ver su comportamiento:
Como podemos ver, el programa finaliza con un mensaje de BrokenByte y un tipo de error fatal (FatalAppExitA).
Bien, continuamos cargando el archivo en radare2 para comenzar a analizarlo estáticamente:
El warning que recibimos es porque la funcion fcn.00401000 es muy grande y si ejecutáramos un pdf no la imprimiría completa. Para solucionarlo debemos configurar en el entero la variable a 2500
Observamos las funciones importadas por la DLL msvcrt.dll y 4 funciones incluidas en las instrucciones:
0x00401000 1 1022 fcn.00401000
0x0040258c 1 4 fcn.0040258c
0x00402590 1 10 fcn.00402590
0x004025d1 1 58 fcn.004025d1
wow, 1022 instrucciones en la primera función, espero que también sepa hacer el café …
Analicemos desde el entry0:
Se define el stack frame con 0x2c y posteriormente se carga la variable local_18h en el stack y se llama a fcn.004025d1
Veamos que hace esta función:
0x004025d1 55 push ebp
0x004025d2 8b6c2408 mov ebp, dword [arg_8h] ; Subimos el balor de arg_8h en ebp
0x004025d6 8d44240c lea eax, dword [arg_ch] ; Cargamos la direccion de arg_ch en EAX
0x004025da 894500 mov dword [ebp], eax ; Cargamos la direccion de arg_ch en EBP
0x004025dd 31c0 xor eax, eax ; EAX = 0
0x004025df 894504 mov dword [arg_4h], eax ; arg_4h = 0
0x004025e2 64a100000000 mov eax, dword fs:[0] ; EAX = 0
0x004025e8 894508 mov dword [arg_8h_2], eax ; arg_8h_2 = 0
0x004025eb b8cc254000 mov eax, 0x4025cc ; EAX = 0x4025cc
0x004025f0 89450c mov dword [arg_ch_2], eax ; arg_ch_2 = 0x4025cc
0x004025f3 b8c0254000 mov eax, 0x4025c0 ; EAX = 0x4025c0
0x004025f8 894510 mov dword [arg_10h], eax ; arg_10h = 0x4025c0
0x004025fb 31c0 xor eax, eax ; EAX = 0
0x004025fd 894514 mov dword [arg_14h], eax ; arg_14h = 0
0x00402600 8d4508 lea eax, dword [arg_8h_2] ; EAX = direccion de arg_8h_2
0x00402603 64a300000000 mov dword fs:[0], eax ;
0x00402609 5d pop ebp
0x0040260a c3 ret
Ok, después en ENTRY0 vemos que se realizan diferentes calls a las funciones de “msvcrt.dll”, resumamos lo que sucede en ENTRY0:
fcn.004025d1(int \*local_18h)
controlfp(0x10000, 0x30000)
set_app_type(1)
getmainargs(int \*local_1ch, int \*local_20h, int \*local_24h, 0, int \*local_2ch)
fcn.00401000(int local_1ch, int local_20h, int local_24h)
exit(int local_28h)
Revisemos estas funciones importadas de “msvcrt.dll” para darle sentido a lo que ocurre en ENTRY0:
controlfp es una función que nos permite controlar la precisión de las operaciones punto flotantes, sus argumentos son new y mask con los cuales se redefine la precisión para el programa durante la ejecución:
unsigned int _controlfp(
unsigned int new,
unsigned int mask
);
En este caso, estaríamos colocando la precisión a 53 bits para las tareas punto flotante (revisar las referencias en la documentación):
_controlfp(_PC_53, _MCW_PC)
La siguiente función es set_app_type el cual como su nombre lo indica, nos sirve para indicarle también al sistema operativo cual es el tipo de aplicación que esta ejecutando:
void __set_app_type (
int at
)
Como vimos anteriormente, el parámetro para esta función fue 1, lo cual nos lleva a investigar cual de los 3 valores corresponde a 1. Para ello, tuve que hacer referencia a los headers de la biblioteca el cual me indico que 1 es _CONSOLE_APP
__set_app_type(_CONSOLE_APP)
La siguiente función es getmainargs, la cual recibe 5 argumentos:
int __getmainargs(
int * _Argc,
char *** _Argv,
char *** _Env,
int _DoWildCard,
_startupinfo * _StartInfo);
Por lo que a continuación sabemos que:
| Variable local | Nombre de argumento | Descripción | Valor |
|---|---|---|---|
| local_1ch | _Argc | Apuntador | Desconocido |
| local_20h | _Argv | Apuntador | Desconocido |
| local_24h | _Env | Apuntador | Desconocido |
| n/a | _DoWildCard | Entero | 0 |
| local_2ch | _startupinfo | Apuntador | Desconocido |
Como nos indica la documentación al respecto de esta función, esta se encarga de preparar los argumentos que recibiría main, parseandolos y copiandolos sobre los apuntadores.
La siguiente función es fcn.00401000, la cual recibe 3 parámetros que como ya vimos tienen los siguientes nombres:
fcn.00401000(int _Argc, int _Argv, int _Env)
Esto claramente nos indica que esta es la función main() del programa, pero de momento la manejaremos como una función independiente. Comencemos a analizarla:
Nota: Se ve otro nombre porque mas adelante será renombrada como StackLoader
Y se sigue así hasta el final:
Como vemos, lo único que se hace es subir 8bits vía EAX al stack y no lo coloca en direcciones aleatorias sino continuas. Vamos a nombrarla StackLoader para ser mas amigables:
Ok para combinar todo lo que se carga en el stack, ejecutemos r2pipe para concatenar y generar lo que carga el loader:
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import r2pipe, binascii
r = r2pipe.open('such_evil')
r.cmd("e anal.bb.maxsize=2048000") # Se pone el block size a 2M
r.cmd("aa")
fcn_master = r.cmdj("aflj")
fcn_payload = fcn_master[0]
asm_payload = r.cmdj("pDj %u @ %s" % (fcn_payload['realsz'], fcn_payload['offset']))
with open("payload.bin", "wb") as fout:
for idx in range(4,1030,2):
fout.write(chr(asm_payload[idx]["val"]))
r.quit()Ahora que tenemos el siguiente archivo “payload.bin”, miremos cual es su contenido en radare2:
Veamos como se ve en el modo por grafo:
Ok, parece que todas las instrucciones siguen a un loop en donde se realizar un XOR del byte correspondiente con 0x66 de los 479 bytes siguientes, algo en pseudocodigo como lo siguiente:
index = 28;
newcode = stack;
for (Contador = 479; Contardor != 0; Contador--){
newcode[index] = stack[index] ^ 0x66;
index++;
}
Eso quiere decir que el jmp 0x31 (marcado en verde), no era un jmp…
Ok, entonces modificamos el código que usamos hace un momento para hacer el xor, descargar el payload nuevamente y analizarlo:
#!/usr/bin/env python
# -*- encode: utf-8 -*-
import r2pipe, binascii
r = r2pipe.open('such_evil')
r.cmd("e anal.bb.maxsize=2048000") # Se pone el block size a 2M
r.cmd("aa")
fcn_master = r.cmdj("aflj")
fcn_payload = fcn_master[0]
asm_payload = r.cmdj("pDj %u @ %s" % (fcn_payload['realsz'], fcn_payload['offset']))
real_payload = b''
for idx in range(4,1030,2):
real_payload += chr(asm_payload[idx]["val"])
xor_payload = b''
for idx in range(479):
xor_payload += chr(ord(real_payload[idx+33]) ^ 0x66)
with open("payload2.bin", "wb") as fout:
for idx in range(len(xor_payload)):
fout.write(xor_payload[idx])
r.quit()
Tras ejecutar el código, analizamos el binario resultante en radare2:
Nuevamente parece que algo no esta del todo bien en el código, vemos los strings del binario:
El primer string, parece darnos algún tipo de mensaje:
Num Paddr Vaddr Len Size Section Type String
000 0x00000000 0x00000000 19 20 () ascii and so it beginshus
Pareciera que la cola del “hus” esta de mas, por lo que convirtamos eso que aparece como código, como data:
Ok, este código se parece un poco al anterior, vemos que ahora en lugar de ser solo un 0x66, es un string.
Analicemos el código:
0x00000010 6875730000 push 0x7375 ; 'us'
0x00000015 6873617572 push 0x72756173 ; 'saur'
0x0000001a 686e6f7061 push 0x61706f6e ; 'nopa'
; En total: 'nopasaurus'
0x0000001f 89e3 mov ebx, esp ; Salvamos el ESP en EBX (EBX = ESP)
0x00000021 e800000000 call 0x26 ; brincamos unos ceros
0x00000026 8b3424 mov esi, dword [esp] ; Salvamos ESP en ESI (ESI = ESP)
0x00000029 83c62d add esi, 0x2d ; ESI ahora vale ESP+45 (offset)
0x0000002c 89f1 mov ecx, esi ; ECX = ESP + 45
0x0000002e 81c18c010000 add ecx, 0x18c ; ECX = ESP + (45 + 396 = 441)
0x00000034 89d8 mov eax, ebx ; EAX = ESP
0x00000036 83c00a add eax, 0xa ; EAX = ESP + 10 (longitud del string)
0x00000039 39d8 cmp eax, ebx ; Compara EAX con EBX, para ver si reinicia el string
0x0000003b 7505 jne 0x42 ; Sino ha acabado con el string, brinca 0x42
0x0000003d 89e3 mov ebx, esp ; Si ya acabo el string, EBX = ESP
0x0000003f 83c304 add ebx, 4 ; EBX = ESP + 4
0x00000042 39ce cmp esi, ecx ; Compara si ya acabo los 441 bytes
0x00000044 7408 je 0x4e ; Si acabo, se va a 0x4e, osea sale
0x00000046 8a13 mov dl, byte [ebx] ; Si no acabo, carga en dl un byte de EBX
0x00000048 3016 xor byte [esi], dl ; Hace XOR de DL y ESI, guardando en ESI
0x0000004a 43 inc ebx ; Incremento EBX (Debe alcanzar a EAX)
0x0000004b 46 inc esi ; Siguiente byte!
0x0000004c ebeb jmp 0x39 ; De regreso al inicio del loop.
Nuevamente, modificamos el script que teníamos anterior para realizar el loop de xor multibyte:
#!/usr/bin/env python
# -*- encode: utf-8 -*-
import r2pipe, binascii
r = r2pipe.open('such_evil')
r.cmd("e anal.bb.maxsize=2048000") # Se pone el block size a 2M
r.cmd("aa")
fcn_master = r.cmdj("aflj")
fcn_payload = fcn_master[0]
asm_payload = r.cmdj("pDj %u @ %s" % (fcn_payload['realsz'], fcn_payload['offset']))
real_payload = b''
for idx in range(4,1030,2):
real_payload += chr(asm_payload[idx]["val"])
xor_payload = b''
for idx in range(479):
xor_payload += chr(ord(real_payload[idx+33]) ^ 0x66)
xor2_payload = b''
secret = 'nopasaurus'
for idx in range(396):
xor2_payload += chr(ord(xor_payload[idx + 45 + 19 + 19]) ^ ord(secret[idx%len(secret)])) # 45 de offset, 19 de texto y 19 de codigo
with open("payload3.bin", "wb") as fout:
for idx in range(len(xor2_payload)):
fout.write(xor2_payload[idx])
r.quit()
Con el código anexo generamos otro binario, el cual analizamos en radare2 nuevamente:
Buscamos por strings:
Ajustamos nuevamente el código:
Ooootro loop. Veamos las instrucciones a detalle:
0x00000031 e800000000 call 0x36 ; Brincamos a 0x36
0x00000036 8b3424 mov esi, dword [esp] ; ESI = ESP
0x00000039 83c61e add esi, 0x1e ; ESI = ESP + 30
0x0000003c b938010000 mov ecx, 0x138 ; ECX = 312
0x00000041 83f900 cmp ecx, 0 ; if (ECX == 0)
0x00000044 7e0e jle 0x54 ; Igual o menor, sal de este loop
0x00000046 8136624f6c47 xor dword [esi], 0x476c4f62 ; XOR de ESI contra 'GlOb'
0x0000004c 83c604 add esi, 4 ; ESI = ESI + 4
0x0000004f 83e904 sub ecx, 4 ; ECX = ECX - 4
0x00000052 ebed jmp 0x41 ; Regresa a inicio
Aplicamos el mismo caso del ejemplo anterior en el código:
#!/usr/bin/env python
# -*- encode: utf-8 -*-
import r2pipe, binascii
r = r2pipe.open('such_evil')
r.cmd("e anal.bb.maxsize=2048000") # Se pone el block size a 2M
r.cmd("aa")
fcn_master = r.cmdj("aflj")
fcn_payload = fcn_master[0]
asm_payload = r.cmdj("pDj %u @ %s" % (fcn_payload['realsz'], fcn_payload['offset']))
real_payload = b''
for idx in range(4,1030,2):
real_payload += chr(asm_payload[idx]["val"])
xor_payload = b''
for idx in range(479):
xor_payload += chr(ord(real_payload[idx+33]) ^ 0x66)
xor2_payload = b''
secret = 'nopasaurus'
for idx in range(396):
xor2_payload += chr(ord(xor_payload[idx + 45 + 19 + 19]) ^ ord(secret[idx%len(secret)]))
xor3_payload = b''
secret2 = 'bOlG:'
for idx in range(312):
xor3_payload += chr(ord(xor2_payload[idx + 84]) ^ ord(secret2[idx%len(secret2)]))
with open("payload4.bin", "wb") as fout:
for idx in range(len(xor3_payload)):
fout.write(xor3_payload[idx])
r.quit()
Ok, iniciamos por analizar payload4.bin:
Como podemos observar, hay algo parecido a un texto en las primeras lineas, tal como los anteriores…
Veamos mejor las instrucciones:
Nuevamente otro loop, solo que esta vez la llave es mas grande. Apliquemos una adecuación al código que ya tenemos:
#!/usr/bin/env python
# -*- encode: utf-8 -*-
import r2pipe, binascii
r = r2pipe.open('such_evil')
r.cmd("e anal.bb.maxsize=2048000") # Se pone el block size a 2M
r.cmd("aa")
fcn_master = r.cmdj("aflj")
fcn_payload = fcn_master[0]
asm_payload = r.cmdj("pDj %u @ %s" % (fcn_payload['realsz'], fcn_payload['offset']))
real_payload = b''
for idx in range(4,1030,2):
real_payload += chr(asm_payload[idx]["val"])
xor_payload = b''
for idx in range(479):
xor_payload += chr(ord(real_payload[idx+33]) ^ 0x66)
xor2_payload = b''
secret = 'nopasaurus'
for idx in range(396):
xor2_payload += chr(ord(xor_payload[idx+45+19+19]) ^ ord(secret[idx%len(secret)]))
xor3_payload = b''
secret2 = 'bOlG'
for idx in range(312):
xor3_payload += chr(ord(xor2_payload[idx +84]) ^ ord(secret2[idx%len(secret2)]))
xor4_payload = b''
secret3 = 'omg is it almost over?!?'
for idx in range(81):
xor4_payload += chr(ord(xor3_payload[idx +93+5]) ^ ord(secret3[idx%len(secret3)]))
with open("payload5.bin", "wb") as fout:
for idx in range(len(xor4_payload)):
fout.write(xor4_payload[idx])
r.quit()
Tras generar payload5.bin, lo analizamos con r2:
Finalmente, como pudimos ver en la ventana anterior, la bandera ya se asoma, solo basta ajustar code->data con Cd 29, podemos observar la bandera:
flag: such.5h311010101@flare-on.com
Espero que les haya gustado.
Saludos,