【51CTO.com快譯】2016年9月份以來，發生了多起大規模DDoS攻擊事件。本文針對這些攻擊事件中使用的惡意軟件“Mirai”的源代碼進行分析，進一步介紹Bot(客戶端)的結構，以及其應對方法。

一、 Mirai Botnet是什么

2016年9月13日晚，美國著名安全記者Brian Krebs氏的網站“Krebs on Security”被DDoS攻擊，mirai Botnet發動了此次攻擊。Mirai主要是以網絡攝像頭、路由器、數碼錄像機等IoT設備為跳臺進行DDoS攻擊。

據受到攻擊后Krebs氏的博客報道，保護該網站的Akamai觀測到在高峰時期受到了有史以來經歷的最大規模攻擊近2倍的流量訪問。

另外，2016年10月21日Twitter、Netflix等利用DNS服務進行的DDoS攻擊，也被推斷利用了Mirai僵尸網絡。

然后在Krebs氏網站受到攻擊后，黑客平臺上Mirai的源代碼被公開成為了很大的話題。隨后源代碼又在GitHub上被轉載，誰都可以看到具體內容。

源代碼被公開，Mirai Botnet以出廠設置的密碼未被更改的IoT設備為目標，進行一般的字典攻擊擴大感染范圍。據說在進行前述的攻擊時，也有幾十萬臺的設備受到僵尸網絡攻擊。

近年來各種各樣的IoT設備得到普及，存在漏洞的設備也在不斷增加，受到大規模的DDoS攻擊的可能性也會增大。另外，通常這些設備采用的架構是不同于個人的電腦等的多種多樣的，不過，Mirai可應對ARM、ARM 7、MIPS、PowerPC、SH4、SPARC x86等各種各樣的架構，這與大規模感染的擴大有一定關系吧。

本稿中，以現在GitHub上被公開的代碼為基礎，解說Mirai Botnet的運作，并且反思使家庭及企業的設備遠離僵尸網絡的自衛對策。

二、 Mirai Botnet的構成

被公開的Mirai Botnet的源代碼可大致分為以下3個部分：

1. 攻擊者操作的C&C(Command and Control)服務器功能

2. C&C服務器中被操作的Bot功能

3. Bot程序發布的Downloader功能

C&C服務器部分為Go語言，Bot、下載部分以及其他的加密工具等主要為C語言。對照被公開存儲的目錄，Mirai的構成如下(List 1)

List 1 目錄構成

Mirai Botnet 是攻擊者通過①C&C服務器向②Bot發送指令，形成以大量的Bot為攻擊對象的C&C中心型僵尸網絡。同時，Bot會掃描可感染的設備，將找到的設備信息發送給Report服務器，由③downloader植入Bot程序。(圖1)

(圖1.Mirai的動作)

在這里，首先從C&C服務器的代碼開始解讀Mirai。

三、 C&C服務器

◆ Main函數

由于Mirai的C&C服務器部分為Go語言，最初被執行的mirai/cnc目錄中main.go文件內的main函數被讀取(List 2)。再者，以下代碼中雖然有補充的評語，但是，日語之外的評語是原本就記載的內容。

List 2 main.go內的main函數

Mirai的C&C服務器起初是建立在Telne服務器與API服務器之間的。“go~”的部分是利用Go語言degoroutine的非同期被處理的部分。

apiHandler函數中的經由API初期化接受來自攻擊者的操作處理程序。initialHandler函數中，初期化向連接Telnet的Bot發送指令的處理程序以及實現C&C服務器上指令行接口的處理程序(List 3)。

List 3 main.go 的initialHandler函數

也就是說，這個C&C服務器的操作可能利用API，也可能通過Telnet連接CLI發送指令。解讀源代碼的話，無論使用哪個方法都是需要認證的。

◆ 認證部分

從api.go文件種Handle函數內的數據看，送來的要求中含有的apikey沒有在C&C服務器內登錄的話，能夠讀取未接收的指令。(List 4)

List 4 api.go中的Handle函數的認證部分

admin.go中實裝的處理程序也同樣，在CLI上操作時需要使用用戶名和密碼登錄。(List 5)

List 5　admin.go中的Handle函數的認證部分

另外，命令行在登錄時要求輸入俄羅斯語，因此推斷制作者或利用者可能是俄羅斯圈的人。

◆ 用戶管理部分

那么，怎樣才能把這些信息登記在數據庫上呢?讀取源代碼訪問C&C服務器上的CLI時，如果是管理者用戶的話可以從CLI注冊登錄(List 6)。

List 6　admin.go的Handle函數內的用戶登錄部分

然而，管理員賬號本身是預先插入數據庫中的，被公開的代碼中沒有管理員賬戶登錄的相關內容。

另外，數據庫的users桌面上，除username及password之外，還有max_bots、last_paid、cooldown、duration_limit等列，這些列被用于創建攻擊指令，因此每個用戶能夠利用的Bot數量、攻擊間隔、賬號等均受控制。并且，用戶向僵尸網絡持有者支付金錢的時間等都保存在C&C服務器的數據庫中。(List 7)

List 7 database.go內的CreateUser函數

綜上所述，是否可以認為Mirai Botnet的所有者使不特定的多數人以金錢等交換利用了僵尸網絡呢。

◆ Bot 管理部分

接下來，看看Bot管理部分吧。首先從Bot連接C&C服務器的話，main.go文件中的initialHandler函數中NewBot.Handle函數被喚起，根據Handle函數的處理Bot信息將被添加到列表中(List 8)。

List 8 bot.go內的Handle函數

存儲Bot信息的clientList是全球變數，main.go內運行main函數之前就被制作了。另外， clientList在新制作的時候，非同步接收的Worker制作Bot指令，等待Bot指令。

◆ 攻擊指令的制作部分

接下來，以攻擊者C&C服務器的輸入為基礎，看看Bot指令的制作部分吧。在API、CLI等輸入指定攻擊種類·攻擊對象的命令，便會在attack.go內的NewAttack函數內完成應對接受指令的Flag設置。在同文件夾中的attackInfoLookup Map內定義了可能利用的攻擊種類(表1)(List 9)。

表1 Mirai Botnet可執行的攻擊種類

List 9 attack.go內attackInfoLookup Map

從表1了解到，Mirai可使Bot受到各種各樣的DDoS攻擊。

另外，VSE平臺攻擊中被瞄準的游戲引起“Source Engine”是非常有人氣的一款在線游戲“反恐精英”中使用的引擎。這樣被特意定義，由此可見這樣的在線游戲可能被作為攻擊的目標。利用GRE等次要的協議進行攻擊是有可能的，因此Mirai可回避一般的DDoS攻擊對策。

然后把這些攻擊Falg設定組裝后，同文件的Build函數內將這些攻擊設定為二進制向Bot發信。這樣就可以向Bot完成數據的發送。

◆ 指令發送部分

最后，看看從C&C服務器向Bot發送指令的流程吧。二進制的攻擊設定移交至clientList.go文件內的QueueBuf函數，如名字所示保持Bot的指示被放置在緩沖區列隊中(List 10)。

List 10 clientList.go的QueueBuf函數

接收信息的atkQueue頻道從持有的Bot信息列表到攻擊者可利用的Bot上線數為止在Bot單體的緩沖區排列攻擊設定。

List 11 clientList.go內的worker函數

然后，排列的攻擊設定最終會被發送到Bot單體(List 12)。

List 12 bot.go內的QueueBuf函數

四、Bot(客戶端)

接下來，看看Bot客戶端的運作吧。由于客戶端是C語言編寫的，首先讓我們從mirai/bot目錄以下的main.c開始解讀吧。

◆C&C的連接部分

main.c內的main函數里，啟動后本身的過程名偽裝成隨機的名字，無線循環地呼出establish_connection函數，將加密的C&C服務器的域名和Bot解密后連接在一起(List 13)。

List 13 main.c內的main函數與establish_connection函數

在這里，establish_connection函數里名為resolve_fudc函數被同文件內anti_gdb_entry函數替換，所以實際上也被稱作resolve_cnc_addr函數(List 14)。

況且，C&C服務器的域名中，對table.c文件中被定義為“0xdeadbeef”的值實施seed值XOR加密，C&C服務器的解析會變得較困難。

List 14 main.c內的anti_gdb_entry函數與resolve_cnc_addr函數

成功連接后，Bot向C&C服務器中發送二進制“\x00\x00\x00\x01”(List 15)。

List 15 main.c內的第263行

發送這個二進制的話，List 3中if文變為true，被稱為NewBot函數，保持C&C服務器與Bot的連接。

轉自List 3

◆攻擊部分

接下來，我們一起看看Bot如何接收來自C&C服務器的攻擊設定，以及實際上是在攻擊嗎?基本上，Bot是等待來自鏈接main函數的無限循環C&C服務器發送過來的命令。接收命令后傳送attack.c文件內的attack_parse函數，然后運行與attack_start函數內接收命令的攻擊設定一致的攻擊用函數，開始所指定種類(表1中無論哪個)的DDoS攻擊(List 16)。

List 16 attack.c中的attack_start函數

◆感染源掃描部分

Bot在等待來自C&C服務器命令的同時，main函數中被稱為scanner_init的函數開始尋找新的可加入Bot的設備。

如何掃描新的感染源呢?生成隨機IP(List 17)試圖連接，在連上的時候利用字典攻擊進行搜索。

List 17 scanner.c中的scanner_init函數的一部分

使用字典攻擊從scanner.c文件的第125行定義用戶名與密碼(List 18)。

List 18 scanner.c中被定義的一部分用戶名和密碼列表

最初的一行中雖記錄著root與xc3511的組合，這是2016年10月21日進行DNS服務攻擊的跳臺防盜攝像機設定的組合，隨后該設備被回收了。隨后會給出一份用戶名與密碼的組合清單，請確認一下您的設備所使用的用戶名與密碼。

若發現可登錄的末端，Adress、Bot、登錄信息會發送到服務器(List 19)。

List 19 scanner.c中的scnenner_init函數內的一部分

追蹤report_working函數的話，因送信源服務器與C&C服務器是不同的域名(被定義為TABLE_SCAN_CB_DOMAIN域名)，Bot是發現的收集新感染源信息的服務器，與C&C服務器是不相同的(List 20)。

List 20 scnaner.c中report_working函數

五、Downloader

最后讓我們了解一下發布Bot程序的Downloader部分吧。下載Bot運行文件的Downloader部分是由C語言編寫的，但是在前面提到的Bot收集的感染源信息的Report服務器的程序存在關于發布的部分，所以也一起了解一下吧。

◆感染源收集的部分

首先，解讀一下Report服務器的部分吧。mirai/tools目錄下的scanListen.go文件單體擁有Report服務器的作用。main函數中等待來自Bot的連接，連上的話會運行handleConnection函數(List 21)。

List 21 scanListen.go中的main函數

在handleConnection內只是輸入從Bot發送來的感染源信息，與其說是收集功能，倒不如說是將發送過來的信息傳遞給Downloader的簡易功能(List 22)。

List 22 scanListen.go內的handleConnection函數

Bot發布部分

從Bot接收的感染對象的信息，是在loader/main.c文件的main讀取，傳送給server_queue_telnet函數(List 23)。

List 23 main.c文件中main函數的一部分

隨后，將感染源信息從server_queue_telnet傳遞到server_telnet_probe函數，連接感染源(List 24)。

List 24 server.c文件中server_telnet_probe函數的一部分

連接后進行登錄，自主下載(表1中介紹的dlr目錄下的東西)、wget、TFTP中，利用任一可能的方法下載Bot的執行文件(List 25)。List 25中只介紹了wget的情況。

List 25 server.c文件中handle_event函數的一部分

在這里，wget執行時雖利用了busybox，但這是組裝機器用的Linux也能運行標準UNIX命令的簡易設計程序。

接下來，運行下載的Bot(List 26)。按照這樣的流程感染存在漏洞的設備，添加新的僵尸網絡。

List 26 server.c文件中handle_event函數的一部分

六、應對方法

最后，如何才能避免感染這樣的僵尸網絡呢，重新思考一下應對方法吧。

就像我們了解到的那樣，Mirai是將隨機生成的IP地址連接Telnet，感染字典攻擊可突破的設備。基本上是采用把出廠設置的密碼改成較難推斷密碼的方法，便能有效躲避感染。

以下記載著Mirai使用的用戶名與密碼的組合列表。再確認一下是否有相同設置的吧。

表2 Mirai利用的用戶名與密碼一覽表

但是，由于Mirai的源代碼被公開誕生了亞種，這些亞種未必會使用相關的密碼列表。因此，不要因為在公開的密碼列表之外就大意，設定不容易被類推的密碼等，最好只訪問信賴度高的網站。

另外，此次感染了Mirai的設備若是公司內部的連網設備，很有可能作為跳臺已經成了入侵的開端，需要十分地注意。

從Krebs氏的網站受害中發覺的一些列由Mirai引起的DDoS攻擊漸漸地演變成大規模的攻擊。不僅如此，如前所述即使Mirai僵尸網絡自身被消滅了，但是不同的Mirai亞種的僵尸網絡仍然會出現吧。

實際上，按照黑客平臺上投稿的流程進行環境整備，只需要擁有一點知識，短時間內便能完成Bot與C&C服務器的執行文件的建立，利用大部分代碼便能制作出亞種。

DDoS攻擊對策等更重要的是針對來自Bot的攻擊對策，為了徹底消除僵尸網絡，盡量減少可支持僵尸網絡的設備也同樣重要。在正確理解僵尸網絡的威脅后采取對策，希望本文能夠給大家帶來幫助。

原文標題：「Mirai」ソースコード徹底解剖-その仕組みと対策を探る，作者：西脇春名)

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