[#]: subject: (Perform Linux memory forensics with this open source tool) [#]: via: (https://opensource.com/article/21/4/linux-memory-forensics) [#]: author: (Gaurav Kamathe https://opensource.com/users/gkamathe) [#]: collector: (lujun9972) [#]: translator: (ShuyRoy) [#]: reviewer: ( ) [#]: publisher: ( ) [#]: url: ( ) 使用开源工具执行Linux内存取证 ====== 了解应用程序、网络连接、内核模块、文件以及更多Volatility的事情。 ![Brain on a computer screen][1] 计算机的操作系统和应用使用主内存（或者RAM）来执行不同的任务。这种易失内存包含大量关于运行应用、网络连接、内核模块、打开文件以及几乎所有其他的内容信息，每次计算机重启的时候都会被清楚。 内存取证是一种从内存中找到和抽取这些有价值的信息的方式。[Volatility][2]是一种使用插件来处理这类信息的开源工具。但是，存在一个问题：在你处理这些信息前，必须将物理内存转储到一个文件中，而Volatility没有这种能力。 因此，这篇文章有两部分： * 第一部分是处理获取物理内存并将其转储到一个文件中。 * 第二部分使用Volatility从这个内存转储中读取并处理这些信息 我在本教程中使用了以下测试系统，不过它可以再任何Linux发行版上工作： ``` $ cat /etc/redhat-release Red Hat Enterprise Linux release 8.3 (Ootpa) $ $ uname -r 4.18.0-240.el8.x86_64 $ ``` > **注意事项：** 部分1包含编译和加载内核模块。不要担心；它并不像听起来那么困难。一些指南： > > * 按照以下的步骤。 > * 不要在生产系统或您的主要计算机上尝试任何这些步骤。 > * 始终使用测试虚拟机（VM）来进行测试，直到你熟悉使用这些工具并理解它们的工作原理为止。 ### 安装需要的包 在开始之前安装必要的工具。如果你经常使用基于Debian的发行版，可以使用`apt-get`命令。这些包大多数都提供了需要的内核信息和工具来编译代码： ``` `$ yum install kernel-headers kernel-devel gcc elfutils-libelf-devel make git libdwarf-tools python2-devel.x86_64-y` ``` ### 部分1：使用LiME获取内存并将其转储到一个文件中 在你开始分析内存之前，你需要一个内存转储任你使用。在实际的取证活动中，这可能来自一个被破坏或者被黑的系统。这些信息通常会被收集和存储来分析入侵是如何发生的及其影响。由于你可能没有一个可用的内存转储，你可以获取你的测试VM的内存转储，并使用它来执行内存取证。 Linux内存提取器（[LiME][3]）是一个在Linux系统上获取内存很常用的工具。使用以下命令获得LiME： ``` $ git clone $ $ cd LiME/src/ $ $ ls deflate.c  disk.c  hash.c  lime.h  main.c  Makefile  Makefile.sample  tcp.c $ ``` #### 构建LiME内核模块 在`src`文件夹下运行`make`命令。这会创建一个以.ko为扩展名的内核模块。理想情况下，在`make`结束时，`lime.ko`文件会使用格式`lime-.ko`被重命名。 ``` $ make make -C /lib/modules/4.18.0-240.el8.x86_64/build M="/root/LiME/src" modules make[1]: Entering directory '/usr/src/kernels/4.18.0-240.el8.x86_64' << snip >> make[1]: Leaving directory '/usr/src/kernels/4.18.0-240.el8.x86_64' strip --strip-unneeded lime.ko mv lime.ko lime-4.18.0-240.el8.x86_64.ko $ $ $ ls -l lime-4.18.0-240.el8.x86_64.ko -rw-r--r--. 1 root root 25696 Apr 17 14:45 lime-4.18.0-240.el8.x86_64.ko $ $ file lime-4.18.0-240.el8.x86_64.ko lime-4.18.0-240.el8.x86_64.ko: ELF 64-bit LSB relocatable, x86-64, version 1 (SYSV), BuildID[sha1]=1d0b5cf932389000d960a7e6b57c428b8e46c9cf, not stripped $ ``` #### 加载LiME 内核模块 现在是时候加载内核模块来获取系统内存了。`insmod`命令会帮助加载内核模块；模块一旦被加载，会在你的系统上读取主内存（RAM）并且将内存的内容转储到命令行所提供的`path`目录下的文件中。另一个重要的参数是`format`；保持`lime`的格式，如下所示。在插入内核模块之后，使用`lsmod`命令验证它是否真的被加载。 ``` $ lsmod  | grep lime $ $ insmod ./lime-4.18.0-240.el8.x86_64.ko "path=../RHEL8.3_64bit.mem format=lime" $ $ lsmod  | grep lime lime                   16384  0 $ ``` 你应该看到给`path`命令的文件已经创建好了，而且文件大小与你系统的物理内存（RAM）大小相同（不足为奇）。一旦你有了内存转储，你就可以使用`rmmod`命令删除内核模块： ``` $ $ ls -l ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem -r--r--r--. 1 root root 4294544480 Apr 17 14:47 /root/LiME/RHEL8.3_64bit.mem $ $ du -sh ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem 4.0G    /root/LiME/RHEL8.3_64bit.mem $ $ free -m               total        used        free      shared  buff/cache   available Mem:           3736         220         366           8        3149        3259 Swap:          4059           8        4051 $ $ rmmod lime $ $ lsmod  | grep lime $ ``` #### 内存转储中是什么？ 内存转储文件只是原始数据，就像使用`file`命令可以看到的一样。你不可能通过手动去理解它；是的，在这里边有一些ASCII字符，但是你不能用一个编辑器打开这个文件并把它读出来。hexdump输出显示，最初的几个字节是`EmiL`；这是因为你的请求格式在上面的命令行中是“lime”： ``` $ file ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem /root/LiME/RHEL8.3_64bit.mem: data $ $ hexdump -C ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem | head 00000000  45 4d 69 4c 01 00 00 00  00 10 00 00 00 00 00 00  |EMiL............| 00000010  ff fb 09 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................| 00000020  b8 fe 4c cd 21 44 00 32  20 00 00 2a 2a 2a 2a 2a  |..L.!D.2 ..*****| 00000030  2a 2a 2a 2a 2a 2a 2a 2a  2a 2a 2a 2a 2a 2a 2a 2a  |****************| 00000040  2a 2a 2a 2a 2a 2a 2a 2a  2a 2a 2a 2a 2a 20 00 20  |************* . | 00000050  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................| * 00000080  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 70 78 65 6c  |............pxel| 00000090  69 6e 75 78 2e 30 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |inux.0..........| 000000a0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................| $ ``` ### 部分2：获得Volatility并使用它来分析你的内存转储 现在你有了要分析的示例内存转储，使用 下面的命令获取Volatility软件。Volatility已经在Python3中重写了，但是它的教程使用的是用python2写的原始的Volatility包。如果你想用Volatility3进行实验，可以从合适的Git仓库下载它，并在以下命令中使用Python3而不是Python2： ``` $ git clone $ $ cd volatility/ $ $ ls AUTHORS.txt    contrib      LEGAL.txt    Makefile     PKG-INFO     pyinstaller.spec  resources  tools       vol.py CHANGELOG.txt  CREDITS.txt  LICENSE.txt  MANIFEST.in  pyinstaller  README.txt        setup.py   volatility $ ``` 对于一些功能，Volatility使用两个Python库来实现，所以使用以下命令来安装它们。否则，在你跑Volatility工具时，你可能看到一些重要的错误；你可以忽略它们，除非你正在运行的插件需要这些库；这种情况下，工具将会报错： ``` $ pip2 install pycrypto $ pip2 install distorm3 ``` #### 列出Volatility的Linux配置文件 你想要运行的第一个Volatility命令列出了可用的Linux配置文件，运行任何Volatility命令的主要入口点是`vol.py`脚本。使用Python2解释器调用它并提供`--info`选项。为了缩小输出，查找以Linux开头的字符串。正如你所看到的，并没有很多Linux配置文件被列出： ``` $ python2 vol.py --info  | grep ^Linux Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 LinuxAMD64PagedMemory          - Linux-specific AMD 64-bit address space. $ ``` #### 构建你自己的Linux配置文件 Linux发行版是多种多想的，并且构建了不同的架构。这就是为什么配置文件是必要的——Volatility在提取信息前必须知道内存转储是从哪个系统和架构获得的。有Volatility命令找到这些信息；但是这个方法很费时。为了加快速度，可以使用以下命令构建一个自定义的Linux配置文件： 移动到Volatility仓库的`tools/linux`目录下，运行`make`命令： ``` $ cd tools/linux/ $ $ pwd /root/volatility/tools/linux $ $ ls kcore  Makefile  Makefile.enterprise  module.c $ $ make make -C //lib/modules/4.18.0-240.el8.x86_64/build CONFIG_DEBUG_INFO=y M="/root/volatility/tools/linux" modules make[1]: Entering directory '/usr/src/kernels/4.18.0-240.el8.x86_64' << snip >> make[1]: Leaving directory '/usr/src/kernels/4.18.0-240.el8.x86_64' $ ``` 你应该看到一个新的`module.dwarf`文件。你也需要`/boot`目录下的`System.map`文件，因为它包含了所有与当前运行的内核相关的符号： ``` $ ls kcore  Makefile  Makefile.enterprise  module.c  module.dwarf $ $ ls -l module.dwarf -rw-r--r--. 1 root root 3987904 Apr 17 15:17 module.dwarf $ $ ls -l /boot/System.map-4.18.0-240.el8.x86_64 -rw-------. 1 root root 4032815 Sep 23  2020 /boot/System.map-4.18.0-240.el8.x86_64 $ $ ``` 为了创建一个自定义配置文件，移回到Volatility目录并且运行以下命令。第一个参数提供了一个自定义 .zip，文件名是你自己命名的。我经常使用操作系统和内核版本来命名。下一个参数是由前边`module.dwarf`文件，最后一个参数是`/boot`目录下的`System.map`文件： ``` $ $ cd volatility/ $ $ zip volatility/plugins/overlays/linux/Redhat8.3_4.18.0-240.zip tools/linux/module.dwarf /boot/System.map-4.18.0-240.el8.x86_64   adding: tools/linux/module.dwarf (deflated 91%)   adding: boot/System.map-4.18.0-240.el8.x86_64 (deflated 79%) $ ``` 现在自定义配置文件就准备好了，所以在前边给出的位置检查一下.zip文件是否被创建好。如果你想知道Volatility是否检测到这个自定义配置文件，再一次运行`--info`命令。现在，你应该可以在下边的列出的内容中看到新的配置文件： ``` $ $ ls -l volatility/plugins/overlays/linux/Redhat8.3_4.18.0-240.zip -rw-r--r--. 1 root root 1190360 Apr 17 15:20 volatility/plugins/overlays/linux/Redhat8.3_4.18.0-240.zip $ $ $ python2 vol.py --info  | grep Redhat Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 - A Profile for Linux Redhat8.3_4.18.0-240 x64 $ $ ``` #### 开始使用Volatility 现在你已经准备好去做一些真正的内存取证了。记住，Volatility是由自定义的插件组成的，你可以运行内存转储来获得信息。命令的通用格式是： ``` `python2 vol.py -f --profile=` ``` 有了这些信息，运行**linux_banner**插件来看看你是否可从内存转储中识别正确的版本信息： ``` $ python2 vol.py -f ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem linux_banner --profile=LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 Linux version 4.18.0-240.el8.x86_64 ([mockbuild@vm09.test.com][4]) (gcc version 8.3.1 20191121 (Red Hat 8.3.1-5) (GCC)) #1 SMP Wed Sep 23 05:13:10 EDT 2020 $ ``` #### 找到Linux插件 到现在都很顺利，所以现在你可能对如何找到所有Linux差价的所有的名字比较好奇。有一个简单的技巧：运行`--info`命令并为`linux_`字符串`grep`。有各种各样的插件可用于不同的用途。这里列出一部分： ``` $ python2 vol.py --info  | grep linux_ Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 linux_apihooks             - Checks for userland apihooks linux_arp                  - Print the ARP table linux_aslr_shift           - Automatically detect the Linux ASLR shift << snip >> linux_banner               - Prints the Linux banner information linux_vma_cache            - Gather VMAs from the vm_area_struct cache linux_volshell             - Shell in the memory image linux_yarascan             - A shell in the Linux memory image $ ``` 使用**linux_psaux**插件获取内存转储时检查系统上正在运行哪些进程。注意列表中的最后一个命令：它是你在转储之前运行的`insmod`命令： ``` $ python2 vol.py -f ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem linux_psaux --profile=LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 Pid    Uid    Gid    Arguments                                                       1      0      0      /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 18 2      0      0      [kthreadd]                                                       3      0      0      [rcu_gp]                                                         4      0      0      [rcu_par_gp]                                                     861    0      0      /usr/libexec/platform-python -Es /usr/sbin/tuned -l -P           869    0      0      /usr/bin/rhsmcertd                                               875    0      0      /usr/libexec/sssd/sssd_be --domain implicit_files --uid 0 --gid 0 --logger=files 878    0      0      /usr/libexec/sssd/sssd_nss --uid 0 --gid 0 --logger=files       <<< snip >>> 11064  89     89     qmgr -l -t unix -u                                               227148 0      0      [kworker/0:0]                                                   227298 0      0      -bash                                                           227374 0      0      [kworker/u2:1]                                                   227375 0      0      [kworker/0:2]                                                   227884 0      0      [kworker/0:3]                                                   228573 0      0      insmod ./lime-4.18.0-240.el8.x86_64.ko path=../RHEL8.3_64bit.mem format=lime 228576 0      0                                                                       $ ``` 想要知道系统的网络状态吗？运行**linux_netstat** 插件来找到在内存转储期间网络连接的状态： ``` $ python2 vol.py -f ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem linux_netstat --profile=LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 UNIX 18113              systemd/1     /run/systemd/private UNIX 11411              systemd/1     /run/systemd/notify UNIX 11413              systemd/1     /run/systemd/cgroups-agent UNIX 11415              systemd/1     UNIX 11416              systemd/1     << snip>> $ ``` 接下来，使用**linux_mount** 插件来看在内存转储期间哪些文件系统被挂载： ``` $ python2 vol.py -f ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem linux_mount --profile=LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 tmpfs                     /sys/fs/cgroup                      tmpfs        ro,nosuid,nodev,noexec                   cgroup                    /sys/fs/cgroup/pids                 cgroup       rw,relatime,nosuid,nodev,noexec         systemd-1                 /proc/sys/fs/binfmt_misc            autofs       rw,relatime                             sunrpc                    /var/lib/nfs/rpc_pipefs             rpc_pipefs   rw,relatime                             /dev/mapper/rhel_kvm--03--guest11-root /                                   xfs          rw,relatime                 tmpfs                     /dev/shm                            tmpfs        rw,nosuid,nodev                         selinuxfs                 /sys/fs/selinux                     selinuxfs    rw,relatime                                                       << snip>> cgroup                    /sys/fs/cgroup/net_cls,net_prio     cgroup       rw,relatime,nosuid,nodev,noexec         cgroup                    /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct          cgroup       rw,relatime,nosuid,nodev,noexec         bpf                       /sys/fs/bpf                         bpf          rw,relatime,nosuid,nodev,noexec         cgroup                    /sys/fs/cgroup/memory               cgroup       ro,relatime,nosuid,nodev,noexec         cgroup                    /sys/fs/cgroup/cpuset               cgroup       rw,relatime,nosuid,nodev,noexec         mqueue                    /dev/mqueue                         mqueue       rw,relatime                             $ ``` 好奇哪些内核模块被加载了吗？Volatility也为这个提供了一个差价，命名位**linux_lsmod**： ``` $ python2 vol.py -f ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem linux_lsmod --profile=LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 ffffffffc0535040 lime 20480 ffffffffc0530540 binfmt_misc 20480 ffffffffc05e8040 sunrpc 479232 << snip >> ffffffffc04f9540 nfit 65536 ffffffffc0266280 dm_mirror 28672 ffffffffc025e040 dm_region_hash 20480 ffffffffc0258180 dm_log 20480 ffffffffc024bbc0 dm_mod 151552 $ ``` 想知道哪些文件被哪些进程打开了吗？使用**linux_bash**插件可以列出这些信息： ``` $ python2 vol.py -f ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem linux_bash --profile=LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 -v Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 Pid      Name                 Command Time                   Command \-------- -------------------- ------------------------------ -------   227221 bash                 2021-04-17 18:38:24 UTC+0000   lsmod   227221 bash                 2021-04-17 18:38:24 UTC+0000   rm -f .log   227221 bash                 2021-04-17 18:38:24 UTC+0000   ls -l /etc/zzz   227221 bash                 2021-04-17 18:38:24 UTC+0000   cat ~/.vimrc   227221 bash                 2021-04-17 18:38:24 UTC+0000   ls   227221 bash                 2021-04-17 18:38:24 UTC+0000   cat /proc/817/cwd   227221 bash                 2021-04-17 18:38:24 UTC+0000   ls -l /proc/817/cwd   227221 bash                 2021-04-17 18:38:24 UTC+0000   ls /proc/817/ << snip >>   227298 bash                 2021-04-17 18:40:30 UTC+0000   gcc prt.c   227298 bash                 2021-04-17 18:40:30 UTC+0000   ls   227298 bash                 2021-04-17 18:40:30 UTC+0000   ./a.out   227298 bash                 2021-04-17 18:40:30 UTC+0000   vim prt.c   227298 bash                 2021-04-17 18:40:30 UTC+0000   gcc prt.c   227298 bash                 2021-04-17 18:40:30 UTC+0000   ./a.out   227298 bash                 2021-04-17 18:40:30 UTC+0000   ls $ ``` 想知道哪些文件被哪些进程打开了吗？使用**linux_lsof**插件可以列出这些信息： ``` $ python2 vol.py -f ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem linux_lsof --profile=LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 Offset             Name                           Pid      FD       Path \------------------ ------------------------------ -------- -------- ---- 0xffff9c83fb1e9f40 rsyslogd                          71194        0 /dev/null 0xffff9c83fb1e9f40 rsyslogd                          71194        1 /dev/null 0xffff9c83fb1e9f40 rsyslogd                          71194        2 /dev/null 0xffff9c83fb1e9f40 rsyslogd                          71194        3 /dev/urandom 0xffff9c83fb1e9f40 rsyslogd                          71194        4 socket:[83565] 0xffff9c83fb1e9f40 rsyslogd                          71194        5 /var/log/messages 0xffff9c83fb1e9f40 rsyslogd                          71194        6 anon_inode:[9063] 0xffff9c83fb1e9f40 rsyslogd                          71194        7 /var/log/secure << snip >> 0xffff9c8365761f40 insmod                           228573        0 /dev/pts/0 0xffff9c8365761f40 insmod                           228573        1 /dev/pts/0 0xffff9c8365761f40 insmod                           228573        2 /dev/pts/0 0xffff9c8365761f40 insmod                           228573        3 /root/LiME/src/lime-4.18.0-240.el8.x86_64.ko $ ``` #### 访问Linux插件脚本位置 你可以通过读取内存转储和处理这些信息来获得更多的信息。如果你会Python并且好奇这些信息是如何被处理的，转到所有的插件被存储的目录，选择一个你感兴趣的，并看看Volatility是如何获得这些信息的： ``` $ ls volatility/plugins/linux/ apihooks.py              common.py            kernel_opened_files.py   malfind.py          psaux.py apihooks.pyc             common.pyc           kernel_opened_files.pyc  malfind.pyc         psaux.pyc arp.py                   cpuinfo.py           keyboard_notifiers.py    mount_cache.py      psenv.py arp.pyc                  cpuinfo.pyc          keyboard_notifiers.pyc   mount_cache.pyc     psenv.pyc aslr_shift.py            dentry_cache.py      ld_env.py                mount.py            pslist_cache.py aslr_shift.pyc           dentry_cache.pyc     ld_env.pyc               mount.pyc           pslist_cache.pyc << snip >> check_syscall_arm.py     __init__.py          lsmod.py                 proc_maps.py        tty_check.py check_syscall_arm.pyc    __init__.pyc         lsmod.pyc                proc_maps.pyc       tty_check.pyc check_syscall.py         iomem.py             lsof.py                  proc_maps_rb.py     vma_cache.py check_syscall.pyc        iomem.pyc            lsof.pyc                 proc_maps_rb.pyc    vma_cache.pyc $ $ ``` 我喜欢Volatility的理由是他提供了许多安全插件。这些信息很难手动获取： ``` linux_hidden_modules       - Carves memory to find hidden kernel modules linux_malfind              - Looks for suspicious process mappings linux_truecrypt_passphrase - Recovers cached Truecrypt passphrases ``` Volatility也象允许你在内存转储中打开一个shell，所以你可以运行shell命令来代替上面所有命令，并获得相同的信息： ``` $ python2 vol.py -f ~/LiME/RHEL8.3_64bit.mem linux_volshell --profile=LinuxRedhat8_3_4_18_0-240x64 -v Volatility Foundation Volatility Framework 2.6.1 Current context: process systemd, pid=1 DTB=0x1042dc000 Welcome to volshell! Current memory image is: file:///root/LiME/RHEL8.3_64bit.mem To get help, type 'hh()' >>> >>> sc() Current context: process systemd, pid=1 DTB=0x1042dc000 >>> ``` ### 接下来的步骤 内存转储时一个学习更多Linux内部组织的好方法。试一试Volatility的所有插件，并详细研究它们的输出。然后考虑这些信息可以帮助你识别入侵或安全问题的方式。深入了解插件的工作原理，甚至尝试改进他们。如果你没有找到你想做的事情的插件，那就一个并提交给Volatility，这样其他人也可以使用了。 -------------------------------------------------------------------------------- via: https://opensource.com/article/21/4/linux-memory-forensics 作者：[Gaurav Kamathe][a] 选题：[lujun9972][b] 译者：[RiaXu](https://github.com/ShuyRoy) 校对：[校对者ID](https://github.com/校对者ID) 本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出 [a]: https://opensource.com/users/gkamathe [b]: https://github.com/lujun9972 [1]: https://opensource.com/sites/default/files/styles/image-full-size/public/lead-images/brain_computer_solve_fix_tool.png?itok=okq8joti (Brain on a computer screen) [2]: https://github.com/volatilityfoundation/volatility [3]: https://github.com/504ensicsLabs/LiME [4]: mailto:mockbuild@vm09.test.com