魔改CobaltStrike：协议全剖析

mai1zhi2

一、概述

这次文章将较详细介绍下CobaltStrike 4.1的agressor端登录teamserver端的通讯和beacon端与teamserver端通讯，包括元数据、心跳包、执行任务等数据传输。帖子写到一半IDEA授权就掉了，所以就拖到现在才写完，附项目地址：https://github.com/mai1zhi2/CobaltstrikeSource/

二、aggressor端登录teamserver端的通讯分析
2.1、agressor客户端发送密码登录teamserver端进行验证：
运行Teamserver端，首先会创建SecureServerSocket对象，然后循环调用acceptAndAuthenticate()接受认证信息：

点击connet按钮后：Aggressor端首先在dialogAction()方法获得相应的登录信息：

然后传入host、port创建安全套接字：

  SecureSocket的构造方法中设置了相关的socket属性, 调用createSocket()传入要连接的ip地址和port:

agressor端调用完createSocket()后，teamserver端acceptAndAuthenticate()会接受到信息，其中跟入authenticate(Socket var1, String var2, String var3)方法负责处理接受到的信息：

跟入该方法，当var4没读取到足够的字符就一直阻塞：

Aggressor端构建完SecureSocket对象后，调用其authenticate(string var1)方法，并传入登录的密码，该方法主要通过密码构造相应的数据包，其数据包先传入48879这个数值（标志），然后再传密码的长度，接着传入密码的内容，最后以0x41进行填充：

数据包var3内容：

当var3.flush()调用向server端发送数据，teamserver的authenticate(Socket var1, Stringvar2, String var3)方法就会停止阻塞，接受到相应的数据并对密码进行判断：
[attach]2275158[/attach
]若密码相等则发送51966标志数给aggressor端：

然后返回执行PostAuthentication对象实现的clientAuthenticated():


新建线程，等待后续接受aggressor端所发送的信息：

aggressor端接受到后进行判断：

至此teamserver端校验aggressor端密码完毕。
2.2、aggressor.authenticate消息类型传输：
接着Aggressor端再通过SecureSocket对象构造出TeamSocket对象：


传入TeamSocket对象来创建TeamQueue对象，其中TeamReader与TeamWriter均为TeamQueue的内部类，均实现Runnable接口负责与TeamServer通信：


然后调用TeamQueue的call()方法，把消息类型aggressor.authenticate、用户名、密码、版本信息均传入，再把请求通过TeamWriter属性发送给teamserver端：






TeamServer端收到aggressor的aggressor.authenticate类型请求数据包：


跟入process()，先比较数据包的类型，再判断版本号，接着校验密码和是否重复登录，最后向aggressor回复success:


最后新建名为write for nickname的线程向各个客户端回复消息：

Aggressor端收到Success回复：


2.3、aggressor. metadata消息类型传输：

Aggressor端继续向teamserver端发送：aggressor.metadata类型请求
:

TeamServer端收到aggressor.metadata请求后，调用process()方法:


继续跟入process()，该函数主要用hashmap存放相关的数据，最后向aggressor端返回了aggressor.matedata类型和hashmap数据:




aggressor客户端接收teamserver端返回的aggressor.matedata类型和hashmap数据:


跟入processread()函数，函数主要获取消息包中数据类型和数据:


再跟入result()，可见该函数负责处理从teamserver端返回的aggressor.authenticate和aggressor.metadata类型的信息:


传入metadata数据hashmapvar2来构造AggressorClient对象，跟入该对象的构造方法：


继续跟入setup()方法，该方法主要是注册各类Bridge对象，储存teamserver端返回的metadata，加载插件框，以及发送aggressor.ready给teamserver告知其准备完。

最后调用该对象的showTime()，至此显示出主界面，后续同步相关数据:

下面图是360空间测绘的，顺手帮他们改了图中的小错误：

至此，我们知道了cs的agressor端登录teamserver端通讯方式，所以可以进行相应简单的修改来规避cs登录爆破：
1、 teamserver端避免使用默认的端口号50050。
2、 如果修改48879这个标识数，需要修改的地方有三个，涉及到修改aggressor端：SecureSocket的authenticate方法：
      

AsymmetricCrypto的decrypt()方法
：

       SecureServerSocket的authenticate方法
：   
三、beacon端与teamserver端第一次数据包通信（元数据）

我们先生成不分段的后门beacon.exe，因为不分段的beacon更好调，其通信过程都一样的。当启动teamserver后，会把cobaltstrike.beacon_keys反序列化为Keyparis对象：


然后把该对象传入AsymmetricCrypto构造函数中，并把publickey和privatekey保存为AsymmetricCrypto对象中相应的属性：


所反序列化出来的公私钥：



公钥会在后门生成时放进去，但不是在上述的函数中，详见之前发的后门生成的帖子。而私钥则是为后续通信做加解密处理准备的。 下面我们继续操作：先直接上x32dbg，createthread()下断，查看线程调转的地方再相应下断，然后执行到反射dll，再等所导出的解析函数解析完dll后，再通过导入表搜相关的通信函数，因为这次文章主要是协议分析，相关中间的相关功能先省略掉，有必要再从栈回溯查看相关的函数调用，然后我们看到相关的通信函数：winnet的HttpOpenRequestA、HttpSendRequestA、InternetCloseHandle、InternetopenA等，还有ws2_32的socket、send、recv、accept等，通过观察ws2_32用的是select网络模型，则先排除掉：

所以从winnet的相关api下断入手，


程序先在InternetOpen()函数断下，传入相关的agent信息：


接着InternetConnect()函数，传入相关的url:192.168.202.1和port:80

httpopenRequestA()函数，get请求，uri为/pixel.gif

httpSendRequest()发送请求，注意cookie的值经过编码：

Wireshark所捕捉到的数据包：


可见cookie对应的数据经过编码或加密的，我们往上翻找到相应的函数sub_1000783E()，跟进该函数，可见函数有16个不同的case，当发送第一个数据包（元数据）时先后走case7和case3，case7只是复制操作：


Case3是自实现的base64：



根据所编码的内容&unk_100398A8 继续找相应的赋值和加密操作sub_1000671C()，在该函数中，收集受害者主机的代码页、时间戳、程序id等信息并生成hash值：


生成hash:


最后调用sub_1000969e()函数，对收集的信息进行rsa加密：


用来加密的RSA公钥：


RSA加密前所收集的数据内容：

被RSA加密后的数据内容：


至此，beacon.exe端第一次发包（元数据）分析完，流程总结为以下：收集数据->RSA加密->base64编码


下面开始分析Teamserver端接受beacon.exe元数据的请求：


跟入_server()，该函数经过Useragent等判断后，先把url、method等相关参数传入webservice.serve()进行构造相关响应头并返回，其中MalleableHook实现了相关的webservice接口，跟入MalleableHook.serve()：


在该方法中调用了GetHandler.serve()并把相应参数传入，继续跟入，该函数中先解析出相应的URI、method等：

我们先跟入BeaconHTTP.this.c2profile.recover()函数，在该函数中先将cookie数据拿出来：


然后再进行base64解码：


解码完成后，会判断解码后数据的长度，接着传入被加密的数据到process_beacon_metadata()进行解析，继续跟入：


跟入decrypt()，首先把反序列化处RSA私钥，然后对原数据解密，接着判断标志数是否为48879，如果不相等则解密失败，然后再判断数据长度，如果大于117则失败：


回到process_beacon_metadata()，解密完后先读取前16字节备用，然后用16-20字节判断windowscharts：


把ip、windowscharts、listen地址、截取后的元数据传入到BeaconEntry()的构造方法进行解析：
跟入该方法，方法中先跳过前20字节，然后获取到id、pid、port、系统位数、受害者ip等信息：





构造完后返回到process_beacon_metadata()函数，再传入元数据中hash值给registerkey()该函数是注册AESkey和HmacSHA256key的，对传入的hash值进行一次sha256，然后前一半作为AESkey，后一半作为hmacSHA256key：


最后构造response数据包返回给beacon.exe:








四、beacon端与teamserver端心跳包通信：

心跳包和发送元数据包的流程是相一致的，都是先复制加密后的数据再base64编码最后拼接cookie，只是没有再走sub_1000671C()函数获取元数据了，只是走sub_100024F4()发送数据，数据的内容也是与元数据相一致的。



五、beacon端与teamserver端执行所需任务的通信

下面介绍Beacon.exe接受teamserver端的任务数据传输：
5.1、teamserver端怎么发送任务给beacon的？

当每次心跳结束后，teamserver端都会把相应的任务加入响应包中发送给Beacon.exe


首先会根据beaconEntry的id号获取到任务队列中的data和socks：




然后把beaconEntry的id号和data数据传入encrypt()函数进行加密，跟入encrypt()函数，函数中先通过beaconEntry的id号拿到AESkey和hmackey：


获取当前系统时间/1000、data长度、data数据并将其写入var3，然后进行aes加密，密钥为beaconenrty中保存好的:


对其加密后的数据进行hmac：


将hmac前16字节拼到加密后的数据后，并返回：


最后发送给beacon.exe：


5.2、      beacon怎么处理teamserver端的响应包？
InternetReadFile()读取到响应的内容


然后在sub_1000c901中进行相关的自己实现的sha256验证：


当验证通过后调用sub_1000c5b1进行解密，我们来看下解密的流程，显而易见这是一个aes_cbc解密的流程，先解密再异或，v4是加密的内容，v18是解密后存储空间，后面是context：




Context内容：


解密后内容：


Iv为abcdefghijklmnop：


解密后的内容：


后面解析解密后的数据，先获得时间戳，再获得数据长度，最后获得数据内容：




5.3、beacon执行完任务怎么发送数据给teamserver端？

当beacon执行完相关任务后，调用sub_10001345()函数把数据内容加密:


然后经过长度和数据类型等拼接后，调用1000C170()也是进行AES_CBC的加密：


最后把加密完的数据调用1000C901()进行sha256的校验，校验值补在后面：

发送数据:






5.4、teamserver端怎么处理beacon端执行后返回的数据？
接收数据的方式与元数据一致的，先在BeaconHTTP.server()获得beacon和id和post数据：


然后把id和数据传入process_beacon_data()处理，在该函数中调用process_beacon_callback()：



调用Decrypt()来解密数据，解密流程也是先对除了后面16的数据进行sha256验证，验证通过过再进行解密：

把解密出来的数据传入process_beacon_callback_decrypted()函数进行解析：

六、关于流量检测
这次我们一起剖析了CobalStrike的通信协议，可见其通信协议是可靠的，RSA传输AES的密钥，AES的密钥加密后续通信，这也是c2的常规通信手法了。但为什么能被天眼所探测出呢？如果在配置好profile和证书的情况下，天眼还是能检测到流量通信，不妨一试删除默认的.cobaltstrike.beacon_keys，


这个文件是可以删掉的，删掉后会重新生成新的，但改文件保管着RSA的公私钥，所以要注意的是一旦删掉后原来的链接会丢失。同样也可以使用ExternalC2规避。

梦呓233

chenyumiao 发表于 2021-4-27 09:02
软件不错，我自己目前就在用这个版本，去官网看了，最新对应这个版本号

你确定最新不是4.3？

zlsxhc

谢谢楼主分享

月清晖

虽然看不懂，但是看起来很牛皮！谢谢楼主分享！

chenyumiao

软件不错，我自己目前就在用这个版本，去官网看了，最新对应这个版本号

canarys2008

谢谢分享，太牛了！

N0th1ng

大佬牛！虽然看不懂(╯︵╰)

wangxd

虽然看不懂，但是看起来很牛皮！谢谢楼主分享！

L1ngFeng

学到了 cs 协议有点东西的

tl;dr

谢谢大佬