Performing Malware Persistence Investigation

执行恶意软件持久化调查

适用场景

• 调查恶意软件如何在系统重启后维持存在时
• 事件响应期间识别所有持久化机制以进行完整修复时
• 威胁狩猎以发现端点上未授权的自启动条目时
• 分析恶意软件行为以了解其持久化策略时
• 验证事件修复后所有持久化是否已被清除时

前置条件

• 取证镜像或具有管理员权限的活动系统访问
• Autoruns（Sysinternals）用于 Windows 持久化枚举
• RegRipper 用于离线注册表分析
• 了解 Windows 和 Linux 持久化机制
• YARA 规则用于扫描持久化位置
• 已知良好自启动条目的基线用于比较

工作流程

步骤 1：枚举 Windows 注册表持久化

# 从取证镜像中提取注册表 hive
mount -o ro,loop,offset=$((2048*512)) /cases/case-2024-001/images/evidence.dd /mnt/evidence

# 关键注册表持久化位置
python3 << 'PYEOF'
from Registry import Registry
import json

results = {'registry_persistence': []}

# SYSTEM hive 分析
system_reg = Registry.Registry("/cases/case-2024-001/registry/SYSTEM")
select = system_reg.open("Select")
current = select.value("Current").value()
cs = f"ControlSet{current:03d}"

# 服务（非常常见的持久化方式）
services = system_reg.open(f"{cs}\\Services")
for svc in services.subkeys():
    try:
        start_type = svc.value("Start").value()
        image_path = ""
        try:
            image_path = svc.value("ImagePath").value()
        except:
            pass
        # 启动类型：0=Boot, 1=System, 2=Auto, 3=Manual, 4=Disabled
        if start_type in (0, 1, 2) and image_path:
            svc_type = svc.value("Type").value() if svc.values() else 0
            results['registry_persistence'].append({
                'location': f'HKLM\\SYSTEM\\{cs}\\Services\\{svc.name()}',
                'type': '服务',
                'value': image_path,
                'start_type': start_type,
                'timestamp': str(svc.timestamp())
            })
    except Exception:
        pass

# SOFTWARE hive 分析
sw_reg = Registry.Registry("/cases/case-2024-001/registry/SOFTWARE")

# 机器 Run 键
run_keys = [
    "Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Run",
    "Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\RunOnce",
    "Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\RunServices",
    "Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\RunServicesOnce",
    "Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Policies\\Explorer\\Run",
    "Wow6432Node\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Run",
    "Wow6432Node\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\RunOnce",
]

for key_path in run_keys:
    try:
        key = sw_reg.open(key_path)
        for value in key.values():
            results['registry_persistence'].append({
                'location': f'HKLM\\SOFTWARE\\{key_path}',
                'type': 'Run Key',
                'name': value.name(),
                'value': str(value.value()),
                'timestamp': str(key.timestamp())
            })
    except Exception:
        pass

# NTUSER.DAT 分析
import glob
for ntuser in glob.glob("/cases/case-2024-001/registry/NTUSER*.DAT"):
    try:
        user_reg = Registry.Registry(ntuser)
        user_run_keys = [
            "Software\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Run",
            "Software\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\RunOnce",
            "Software\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Explorer\\Shell Folders\\Startup",
        ]
        for key_path in user_run_keys:
            try:
                key = user_reg.open(key_path)
                for value in key.values():
                    results['registry_persistence'].append({
                        'location': f'HKCU\\{key_path}',
                        'type': '用户 Run Key',
                        'name': value.name(),
                        'value': str(value.value()),
                        'timestamp': str(key.timestamp()),
                        'hive': ntuser
                    })
            except Exception:
                pass
    except Exception:
        pass

print(f"注册表持久化条目总数：{len(results['registry_persistence'])}")
for entry in results['registry_persistence']:
    print(f"  [{entry['type']}] {entry.get('name', '')} -> {entry.get('value', '')[:100]}")

with open('/cases/case-2024-001/analysis/registry_persistence.json', 'w') as f:
    json.dump(results, f, indent=2)
PYEOF

步骤 2：检查计划任务和 WMI 持久化

# 从取证镜像中提取计划任务
mkdir -p /cases/case-2024-001/persistence/tasks/
cp -r /mnt/evidence/Windows/System32/Tasks/* /cases/case-2024-001/persistence/tasks/ 2>/dev/null

# 解析计划任务 XML 文件
python3 << 'PYEOF'
import os, xml.etree.ElementTree as ET

tasks_dir = '/cases/case-2024-001/persistence/tasks/'
suspicious_tasks = []

for root_dir, dirs, files in os.walk(tasks_dir):
    for fname in files:
        fpath = os.path.join(root_dir, fname)
        try:
            tree = ET.parse(fpath)
            root = tree.getroot()
            ns = {'t': 'http://schemas.microsoft.com/windows/2004/02/mit/task'}

            actions = root.findall('.//t:Exec', ns)
            for action in actions:
                command = action.find('t:Command', ns)
                args = action.find('t:Arguments', ns)
                cmd_text = command.text if command is not None else ''
                args_text = args.text if args is not None else ''

                # 标记可疑命令
                suspicious_indicators = [
                    'powershell', 'cmd.exe', 'wscript', 'cscript', 'mshta',
                    'regsvr32', 'rundll32', 'certutil', 'bitsadmin',
                    '/c ', '-enc', '-e ', 'hidden', 'bypass', 'downloadstring',
                    'invoke-', 'iex', '/tmp/', 'appdata', 'programdata',
                    'temp', '.ps1', '.vbs', '.hta', 'base64'
                ]

                is_suspicious = any(s in (cmd_text + ' ' + args_text).lower() for s in suspicious_indicators)

                task_info = {
                    'name': fname,
                    'path': fpath.replace(tasks_dir, ''),
                    'command': cmd_text,
                    'arguments': args_text,
                    'suspicious': is_suspicious
                }

                if is_suspicious:
                    suspicious_tasks.append(task_info)
                    print(f"可疑任务：{fname}")
                    print(f"  命令：{cmd_text}")
                    print(f"  参数：{args_text}")
                    print()

        except Exception as e:
            pass

print(f"\n可疑计划任务总数：{len(suspicious_tasks)}")
PYEOF

# 检查 WMI 事件订阅（常见的 APT 持久化方式）
# WMI 库：C:\Windows\System32\wbem\Repository\
cp -r /mnt/evidence/Windows/System32/wbem/Repository/ /cases/case-2024-001/persistence/wmi/ 2>/dev/null

# 使用 PyWMIPersistenceFinder 解析 WMI 持久化
python3 << 'PYEOF'
import os, re

# 在 WMI OBJECTS.DATA 中搜索事件订阅
wmi_db = '/cases/case-2024-001/persistence/wmi/OBJECTS.DATA'
if os.path.exists(wmi_db):
    with open(wmi_db, 'rb') as f:
        data = f.read()

    # 搜索 EventFilter 字符串
    filters = re.findall(b'__EventFilter.*?(?=\x00\x00)', data)
    consumers = re.findall(b'CommandLineEventConsumer.*?(?=\x00\x00)', data)
    bindings = re.findall(b'__FilterToConsumerBinding.*?(?=\x00\x00)', data)

    print("=== WMI 持久化 ===")
    print(f"事件过滤器：{len(filters)}")
    print(f"命令消费者：{len(consumers)}")
    print(f"过滤器-消费者绑定：{len(bindings)}")

    for consumer in consumers:
        decoded = consumer.decode('utf-8', errors='ignore')
        print(f"  消费者：{decoded[:200]}")
else:
    print("WMI 库未找到")
PYEOF

步骤 3：检查文件系统和引导持久化

# 启动文件夹
echo "=== 启动文件夹内容 ===" > /cases/case-2024-001/analysis/startup_items.txt

ls -la "/mnt/evidence/ProgramData/Microsoft/Windows/Start Menu/Programs/Startup/" \
   >> /cases/case-2024-001/analysis/startup_items.txt 2>/dev/null

for userdir in /mnt/evidence/Users/*/; do
    username=$(basename "$userdir")
    echo "--- 用户：$username ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/startup_items.txt
    ls -la "$userdir/AppData/Roaming/Microsoft/Windows/Start Menu/Programs/Startup/" \
       >> /cases/case-2024-001/analysis/startup_items.txt 2>/dev/null
done

# 检查 DLL 搜索顺序劫持位置
echo "=== DLL 劫持检查 ===" > /cases/case-2024-001/analysis/dll_hijack.txt
# 检查应用程序目录中只应存在于 System32 的 DLL
find /mnt/evidence/Program\ Files/ /mnt/evidence/Program\ Files\ \(x86\)/ \
   -name "*.dll" -newer /mnt/evidence/Windows/System32/ntdll.dll 2>/dev/null \
   >> /cases/case-2024-001/analysis/dll_hijack.txt

# 检查 COM 对象劫持
python3 << 'PYEOF'
from Registry import Registry

reg = Registry.Registry("/cases/case-2024-001/registry/SOFTWARE")

# 检查可疑的 CLSID 条目
try:
    clsid = reg.open("Classes\\CLSID")
    for key in clsid.subkeys():
        try:
            server = key.subkey("InprocServer32")
            dll_path = server.value("(default)").value()
            if any(s in dll_path.lower() for s in ['temp', 'appdata', 'programdata', 'downloads', 'tmp']):
                print(f"可疑 COM：{key.name()} -> {dll_path}")
        except:
            pass
except:
    pass
PYEOF

# 检查引导配置是否存在 bootkit
# BCD（启动配置数据）
ls -la /mnt/evidence/Boot/BCD 2>/dev/null
# 检查 bootmgr 或 winload.exe 是否被修改
sha256sum /mnt/evidence/Windows/System32/winload.exe 2>/dev/null

步骤 4：检查 Linux 持久化机制

# 如果分析 Linux 系统
LINUX_ROOT="/mnt/evidence"

echo "=== Linux 持久化检查 ===" > /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt

# Cron 任务
echo "--- Cron 任务 ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt
cat $LINUX_ROOT/etc/crontab >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null
ls -la $LINUX_ROOT/etc/cron.d/ >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null
cat $LINUX_ROOT/etc/cron.d/* >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null
cat $LINUX_ROOT/var/spool/cron/crontabs/* >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null

# Systemd 服务
echo "--- 自定义 Systemd 服务 ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt
find $LINUX_ROOT/etc/systemd/system/ -name "*.service" -not -type l \
   >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null

# SSH 授权密钥
echo "--- SSH 授权密钥 ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt
find $LINUX_ROOT/home/ $LINUX_ROOT/root/ -name "authorized_keys" -exec cat {} \; \
   >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null

# Init 脚本和 rc.local
echo "--- RC 脚本 ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt
cat $LINUX_ROOT/etc/rc.local >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null

# Shell profile 脚本
echo "--- Profile 脚本 ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt
cat $LINUX_ROOT/etc/profile.d/*.sh >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null

# LD_PRELOAD
echo "--- LD_PRELOAD ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt
cat $LINUX_ROOT/etc/ld.so.preload >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null
grep -r "LD_PRELOAD" $LINUX_ROOT/etc/ >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null

# 内核模块
echo "--- 已加载的内核模块 ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt
cat $LINUX_ROOT/etc/modules-load.d/*.conf >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null

# PAM 后门
echo "--- PAM 配置 ---" >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt
find $LINUX_ROOT/etc/pam.d/ -exec grep -l "pam_exec\|pam_script" {} \; \
   >> /cases/case-2024-001/analysis/linux_persistence.txt 2>/dev/null

步骤 5：编制持久化报告

# 生成全面的持久化报告
python3 << 'PYEOF'
import json

with open('/cases/case-2024-001/analysis/registry_persistence.json') as f:
    reg_data = json.load(f)

report = """
恶意软件持久化调查报告
==========================================

发现的持久化机制：

1. 注册表 RUN 键：
"""

run_keys = [e for e in reg_data['registry_persistence'] if 'Run' in e.get('type', '')]
for entry in run_keys:
    report += f"   [{entry['timestamp']}] {entry.get('name', 'N/A')} -> {entry.get('value', '')[:100]}\n"

services = [e for e in reg_data['registry_persistence'] if e.get('type') == '服务']
report += f"\n2. 服务（{len(services)} 个自启动服务）：\n"
for entry in services[:20]:
    report += f"   {entry['location'].split(chr(92))[-1]}：{entry['value'][:100]}\n"

report += """
3. 计划任务：[见计划任务分析]
4. WMI 订阅：[见 WMI 分析]
5. 启动文件夹：[见 startup_items.txt]
6. COM 劫持：[见 COM 分析]

需要调查的可疑条目：
"""

# 标记可疑条目
for entry in reg_data['registry_persistence']:
    value = str(entry.get('value', '')).lower()
    suspicious_indicators = ['powershell', 'cmd /c', 'wscript', 'certutil',
                             'programdata', 'appdata\\local\\temp', 'base64',
                             '.ps1', '.vbs', '.hta', '/tmp/', 'hidden']
    if any(s in value for s in suspicious_indicators):
        report += f"   可疑：{entry.get('name', 'N/A')} -> {entry.get('value', '')[:100]}\n"

with open('/cases/case-2024-001/analysis/persistence_report.txt', 'w') as f:
    f.write(report)

print(report)
PYEOF

关键概念

工具与系统

常见场景

场景 1：初始入侵后的 APT 持久化 检查所有注册表 Run 键，枚举包含编码 PowerShell 命令的计划任务，检查 WMI 事件订阅中的事件触发执行，检查 COM 对象注册是否存在被劫持的 CLSID，审查最近安装的具有可疑映像路径的服务。

场景 2：加密前的勒索软件持久化 识别勒索软件如何维持访问以进行重新加密或监控，检查会重新启动加密的计划任务，检查勒索软件操作者安装的服务，在宣告修复完成前验证不存在额外的后门持久化。

场景 3：无文件恶意软件持久化 重点关注将有效载荷存储在注册表值中的持久化，检查从事件触发器执行 PowerShell 的 WMI 订阅，检查使用编码命令参数的计划任务，检查加载远程内容的基于 mshta/rundll32 的持久化。

场景 4：修复后验证 运行 Autoruns 与已知良好基线的比对，验证所有已识别的持久化机制已被删除，检查可能被遗漏的额外持久化，确认服务、任务和注册表条目已清理，监控再次感染指标。

输出格式

持久化调查摘要：
  系统：DESKTOP-ABC123（Windows 10 Pro）
  分析日期：2024-01-20

  发现的持久化机制：
    注册表 Run 键（HKLM）：5 条（1 条可疑）
    注册表 Run 键（HKCU）：3 条（1 条可疑）
    服务（自启动）：       142 条（2 条可疑）
    计划任务：             67 条（3 条可疑）
    WMI 订阅：             1 条（可疑）
    启动文件夹：           4 项（1 项可疑）
    COM 对象：             0 条被劫持条目
    DLL 劫持：             0 条检测到

  可疑条目：
    1. HKCU\Run\WindowsUpdate -> powershell -ep bypass -e <base64>
       时间戳：2024-01-15 14:35:00
       操作：编码的 PowerShell 下载执行

    2. 服务：WinDefenderUpdate -> C:\ProgramData\svc\update.exe
       时间戳：2024-01-15 14:40:00
       操作：ProgramData 中的未知可执行文件

    3. 任务：\Microsoft\Windows\Maintenance\SecurityUpdate
       命令：cmd.exe /c powershell -w hidden -e <base64>
       触发：系统启动时

    4. WMI：__EventFilter "ProcessStart" -> CommandLineEventConsumer
       操作：WMI 事件触发时执行 C:\Windows\Temp\svc.exe

  需要修复：4 个持久化机制待删除
  报告：/cases/case-2024-001/analysis/persistence_report.txt