如何利用 r2diaphora 判断样本相似性

Binary diffing 技术可以用于恶意软件分析与家族归因,减少分析时间快速生成威胁情报。

AT&T Alien Labs 将 Diaphora 移植到 Radare2 上,创建了 r2diaphora 插件。

Binary diffing

Binary diffing 是在指令级别比较两个文件查找代码差异的技术。攻击者可以在不修改实际行为的前提下轻松地修改汇编代码,需要比“逐行比较”更好的方法。

现有一些 Binary diffing 工具如 Diaphora、BinDiff 和 DarunGrim 中,Alien Labs 认为 Diaphora 是其中最好的。

识别恶意软件

Diaphora 会分析二进制文件中的每个函数,从每个函数中提取一组特征。这些特征用于在函数间进行比较,将这些特征存储起来就可以构建恶意软件函数识别数据库。新传入的文件就可以和数据库中的进行比较,找到匹配项即可找到与之相似的样本。

匹配项足够多的话,就可以高置信认为样本是恶意软件,根据相似的样本也可以判断其家族归属。

移植 Diaphora 到 Radare2

Diaphora 是 IDA Pro 的插件,使用的条件是每个架构都需要购买 Hex-Rays 的许可证,而这些许可证十分昂贵。

因此 Alien Labs 选择将 Diaphora 到 Radare2 上,并且开源提供给社区。

r2diaphora

https://github.com/FernandoDoming/r2diaphora

Radare2 作为一个开源反汇编框架,支持多种 CPU 架构。其还附带了一个反编译器,此外还支持以插件的形式使用 Ghidra 反编译器。

radare2

https://github.com/radareorg/radare2

对 Diaphora 的移植工作包括使用 MySQL 替换 SQLite3 作为默认数据库。因为使用场景中需要支持并行写入/读取操作,而 SQLite 并不是为此而设计的,需要更适用的数据库引擎。

安装

由于 r2diaphora 依赖 Radare2 和 MySQL,Radare2 应该是本机安装,而 MySQL 可以远程访问。

依赖安装齐全后,可以使用 pip install r2diaphora 进行安装,接下来将会安装三个程序:r2diaphorar2diaphora-dbr2diaphora-bulk

  • r2diaphora:主程序,用于分析和比较文件

  • r2diaphora-db:执行数据库管理和配置

  • r2diaphora-bulk:批量分析二进制文件

安装后可以通过 -h/--help 选项确认安装是否成功并获取更多信息。

接着使用 r2diaphora-db config -u -p -hs 输入连接数据库的凭据。最后,在需要使用 r2ghidra 反编译器的情况下,使用 r2pm -ci r2ghidra 来安装。

测试

可以使用一些 IoT 样本来进行测试。

相同架构的 Sakura 样本

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r2diaphora 在 56 个可能的匹配项中匹配上了 40 个(71%)。此外,这些函数的相似度接近 1.0,这表明匹配上的函数非常相似。此外,匹配的函数还具有相同的函数名和基本块数量。

不同架构的 Sakura 样本

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匹配上的数量相比上一个减少了,跨架构匹配函数更困难。由于比较函数的汇编代码不同,相似度也有所下降。但即便如此,r2diaphora 还是发现了许多相似之处。

不同架构的 Sakura 样本与 Yakuza 样本

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可匹配的数量进一步减少,但是相似度基本保持稳定,因为 Sakura 与 Yakuza 都是基于 Gafgyt 源码修改而来的变种。

值得注意的是,processCmd 函数以较低的相似度匹配命中。该函数解析从 C&C 服务器接收到的命令,尽管处理命令的函数实现并不相同但函数中存在相同的常量,故而系统认为匹配命中。

结论

代码相似性分析工具十分有用,可用于识别/归因恶意软件。虽然并非完美无缺,但这种方法可以规避签名检测的许多缺点,可以结合使用建立更有效的检测方法。

IOC

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