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しょうこちゃわんや
4 years ago
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1 1 PacSec 2008 Conference Inside "Winnyp" - Winnypの内部動作とネットワーククローリングシステムの全貌株式会社フォティーンフォティ技術研究所シニアソフトウェアエンジニア石山智祥

2 2 はじめに Winnyp とは情報漏えいや著作権法違反などで社会問題となった Winny を改造した P2P 型ファイル交換ソフト Winnyp は Winny との互換性を持ち設定を行うことで Winny との通信を行うことができる Winnyp 単体では暗号鍵生成処理が Winny に比べて複雑になっている今まで Winnyp を解析したという報告はあがっていない今回は Winnyp の暗号アルゴリズムについての解析結果とクローリングシステム (WinnypRadar) の概要を報告

3 3 Agenda 1. Winnyp の内部動作 2. 匿名 P2P アプリケーションの静的解析アプローチ 3. WinnypRadar Winnyp ネットワーククローラ -

4 4 int packet_analysis(gddconfig *gddc,unsigned char *packet,unsigned long length) { struct ip *ip_header; /* IP header */ struct tcphdr *tcp_header; /* TCP header */ char *tcp_data; /* TCP data */ struct in_addr addr; /* IP address */ char sourceip[16]; /* Source IP address */ char destip[16]; /* Destination IP address */ unsigned short sourceport; /* Source Port */ unsigned short destport; /* Destination Port */ unsigned long len_data; /* Length of data part */ unsigned long iph_len; /* Length of IP header */ unsigned long tcph_len; /* Length of TCP header */ unsigned long sequence; /* Expected sequence */ int portindex; /* Indexnumber of port list */ int direction; /* Packet direction */ unsigned char logtype; /* Log type */ CONN_LIST *bcl,*ncl; /* Connection table list */ CONN_LIST *t; /* Temporary connection list */ static char datestr[512]; /* Buffer to store datetime */ time_t timeval; struct tm *timep=null; char *timesp=null; char *c; 1. Winnyp の静的解析 /* Get pointer of IP header and check length of IP */ if (length-size_of_ethhdr < MINSIZE_IP+MINSIZE_TCP) return(0); ip_header = (struct ip *)(packet+size_of_ethhdr); if (ip_header->ip_p!=ipproto_tcp ip_header->ip_v!=4) return(0); iph_len = ((unsigned long)(ip_header->ip_hl))*4; if (iph_len<minsize_ip) return(0); if ((unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) < MINSIZE_IP+MINSIZE_TCP) return(0); if ((unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) > length-size_of_ethhdr){ return(0); } /* Get pointer of TCP header and check length of TCP */ tcp_header = (struct tcphdr *)((char *)ip_header+iph_len); tcph_len = ((unsigned long)(tcp_header->th_off))*4; tcp_data = (char *)tcp_header+tcph_len; if (tcph_len<minsize_tcp) return(0); /* Get other parameter in TCP/IP header */ if ((long)ntohs(ip_header->ip_len)-(long)iph_len-(long)tcph_len<0) return(0); len_data = (unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) -iph_len-tcph_len; sourceport = ntohs(tcp_header->th_sport); destport = ntohs(tcp_header->th_dport); memcpy(&addr,&(ip_header->ip_src),sizeof(struct in_addr)); strcpy(sourceip,(char *)inet_ntoa(addr)); memcpy(&addr,&(ip_header->ip_dst),sizeof(struct in_addr)); strcpy(destip,(char *)inet_ntoa(addr)); if (!strcmp(sourceip,destip)) return(0); 00001B70 FF 15 F E9 CC E8 7C 1C 鯲... 閖 B80 33 F6 56 E8 B1 FC FF FF 85 C0 0F 84 B 雎 B A 02 FF 35 6C FF 35 D FF Vj..5l...5ミ BA0 15 CC C0 75 1D FF 35. フ... u.h BB FF FF 35 D P...5D...5ミ BC0 FF FF 35 D FF 15 2C ミ..., BD FF 35 D4 8B FF E ヤ...X... 馘 00001BE FE 1A F FE...wG.Ш BF0 11 0F F E 閾..t 00001C B 3D FF D7 56 FF D ".=(...V. ラV. ラh C FF FF E9 7D...5P 驀 00001C A 01 E8 0F FC FF FF E9 1A B...j... 急 00001C30 7D 14 B B F0 0F 87 8B B. ク...;.....; 00001C40 F0 0F FE 1C 0F 85 BD C50 33 F F A1 EC B 0D F u.t/ C B C B CE 0F 84 D B 3D..; ニu.; ホ....= 00001C B FF 35 D QPhア...5ヤ C80 01 E B 3D F 餬...=...h C EC B FF 35 D h..h ー...5ヤ CA0 01 FF D7 A1 EC B 0D F B C1.. ラ.....; チ 00001CB EC F E9 84 u 驗 00001CC E B CE B QP... 勤ク CD0 00 2B C8 0F 84 3C E9 04 0F ネ..<......) CE F 84 F E9 1C F..I CF0 84 E E9 E F 84 3D = D E9 E8 7C F B 35 5C. 閖...; D F 85 EE B B 48 0C 8B 畿. 稀. 驚 00001D20 C1 8B D1 F7 D0 C1 EA E E2 01 F6 C1 錦チ....

5 Winnyp の動作概要 Winnyp は Winny.exe を改造することよって作成された P2P ファイル共有ソフト Winny と互換性を持ち Winny プロトコルを使用しているがパケットの暗号アルゴリズムに独自のアルゴリズムを使用している Winny プロトコル Winnyp アルゴリズムで暗号化 5

6 6 Winnyp の動作概要 Winnyp は Winny の実行ファイルに対して独自に作成した Winnyp.dll を読み込ませることにより動作する修正したファイルからは Winnyp.dll の init 関数のみを呼び出すようになっている

7 7 Winnyp の動作概要 Winnyp.exe から Winnyp.dll の init 関数をコールするために Winny に実装されいていた関数が削除されている

8 8 Winnyp の初期化処理 Winnyp 専用の設定ファイルを読み込み (disper.ini) 暗号鍵生成処理で使用するパラメータの生成 ( 固定値が生成 ) パケット送信時に使用するパラメータ生成 Winnyp.exe のコード領域へのパッチ処理

9 Winnyp の初期化処理 Winnyp.exe へのパッチ処理では約 200 箇所の書き換え処理を実行書き換え処理の大半は参照する文字列の変更例 ) Noderef.txt Noderefp.txt など 9

10 10 Winnyp の暗号鍵生成処理 Winny では暗号鍵生成処理が簡単だったため (RC4 の初期化処理 ) 解析を行うことで簡単に暗号鍵生成処理を解明することができた Winnyp ではパケットの暗号アルゴリズムとして RC4 を採用しているが暗号鍵生成処理に複数の暗号アルゴリズムを使用し解析が困難になっている Winnyp 暗号鍵生成処理????? Winny 暗号鍵生成処理 RC4

11 11 Winnyp の暗号鍵生成処理 - 全体像 - Winnyp の暗号鍵生成処理メインルーチン長い処理が複数続いていて複雑になっている

12 12 Winnyp の暗号鍵生成処理 - 全体像 - Winnyp の暗号鍵生成処理を処理ブロックごとに流れを図式化 Winny の場合の暗号鍵生成処理に比比べて複雑になっている

13 13 Winnyp の暗号鍵生成処理 - Stage 1-4byte SEED 固定値 4byte DES 128byte 独自アルゴリズム 1 24byte 独自アルゴリズム 2 92byte 64byte MD5 16byte

14 14 Winnyp の暗号鍵生成処理 - Stage 2-16byte 64byte CAST 124byte 独自アルゴリズム 3 72byte SHA1 20byte

15 15 Winnyp の暗号鍵生成処理 - Stage 3-20byte 1-31byte 独自アルゴリズム 4 固定値 256byte RC4 256byte 暗号鍵

16 16 Winnyp のパケット送信処理 Winnyp のパケット送信処理では初期化時に生成したデータを使用して Winny パケットの後にダミーデータを付加する暗号鍵の生成アルゴリズムは Winnyp の設定ファイルにより選択される (Winny 用なのか Winnyp 用なのか ) ダミーデータを付加するのは接続確立, 切断時に送信されるいくつかのコマンドパケットのみデータ長 (4byte) データ部データ長 (4byte) データ部ダミーデータ

17 17 Winnyp のパケット送信処理 Winnyp のダミーデータが付加された初期パケット

18 18 Winnyp のパケット受信処理 Winnyp のパケット受信処理では初期パケット受信時に 3 つの暗号鍵を生成する (Winny v2.0b7.1, Winnyp v2.1b7.27, Winnyp v2.1b7.28) それぞれの暗号鍵を使用して接続ノードのバージョンを特定これらの処理により複数バージョンのノードとの接続が可能 v2.0b7.1 暗号鍵 v2.1b7.27 暗号鍵 v2.0b7.28 暗号鍵 Winnyp Winny/Winnyp

19 19 Winnyp の接続ノード特定処理特定処理では受信パケットの先頭 5byte を復号する復号したデータに対していくつかのチェックを行うチェック1 チェック2 チェック3 チェック4 長さの部分が0 以上長さの部分が131,072 以下長さの部分 +4が受信パケット長以下コマンド番号が100 以下チェックがすべて成功した場合接続ノードの特定ができたと判定する失敗した場合は別の暗号鍵を使用して再度復号してチェックする

20 20 int packet_analysis(gddconfig *gddc,unsigned char *packet,unsigned long length) { struct ip *ip_header; /* IP header */ struct tcphdr *tcp_header; /* TCP header */ char *tcp_data; /* TCP data */ struct in_addr addr; /* IP address */ char sourceip[16]; /* Source IP address */ char destip[16]; /* Destination IP address */ unsigned short sourceport; /* Source Port */ unsigned short destport; /* Destination Port */ unsigned long len_data; /* Length of data part */ unsigned long iph_len; /* Length of IP header */ unsigned long tcph_len; /* Length of TCP header */ unsigned long sequence; /* Expected sequence */ int portindex; /* Indexnumber of port list */ int direction; /* Packet direction */ unsigned char logtype; /* Log type */ CONN_LIST *bcl,*ncl; ムの静的解析 /* Connection table list */ CONN_LIST *t; /* Temporary connection list */ static char datestr[512]; /* Buffer to store datetime */ time_t timeval; struct tm *timep=null; char *timesp=null; char *c; 2. 匿名 P2P ファイル共有システ /* Get pointer of IP header and check length of IP */ if (length-size_of_ethhdr < MINSIZE_IP+MINSIZE_TCP) return(0); ip_header = (struct ip *)(packet+size_of_ethhdr); if (ip_header->ip_p!=ipproto_tcp ip_header->ip_v!=4) return(0); iph_len = ((unsigned long)(ip_header->ip_hl))*4; if (iph_len<minsize_ip) return(0); if ((unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) < MINSIZE_IP+MINSIZE_TCP) return(0); if ((unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) > length-size_of_ethhdr){ return(0); } /* Get pointer of TCP header and check length of TCP */ tcp_header = (struct tcphdr *)((char *)ip_header+iph_len); tcph_len = ((unsigned long)(tcp_header->th_off))*4; tcp_data = (char *)tcp_header+tcph_len; if (tcph_len<minsize_tcp) return(0); /* Get other parameter in TCP/IP header */ if ((long)ntohs(ip_header->ip_len)-(long)iph_len-(long)tcph_len<0) return(0); len_data = (unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) -iph_len-tcph_len; sourceport = ntohs(tcp_header->th_sport); destport = ntohs(tcp_header->th_dport); memcpy(&addr,&(ip_header->ip_src),sizeof(struct in_addr)); strcpy(sourceip,(char *)inet_ntoa(addr)); memcpy(&addr,&(ip_header->ip_dst),sizeof(struct in_addr)); strcpy(destip,(char *)inet_ntoa(addr)); if (!strcmp(sourceip,destip)) return(0); 00001B70 FF 15 F E9 CC E8 7C 1C 鯲... 閖 B80 33 F6 56 E8 B1 FC FF FF 85 C0 0F 84 B 雎 B A 02 FF 35 6C FF 35 D FF Vj..5l...5ミ BA0 15 CC C0 75 1D FF 35. フ... u.h BB FF FF 35 D P...5D...5ミ BC0 FF FF 35 D FF 15 2C ミ..., BD FF 35 D4 8B FF E ヤ...X... 馘 00001BE FE 1A F FE...wG.Ш BF0 11 0F F E 閾..t 00001C B 3D FF D7 56 FF D ".=(...V. ラV. ラh C FF FF E9 7D...5P 驀 00001C A 01 E8 0F FC FF FF E9 1A B...j... 急 00001C30 7D 14 B B F0 0F 87 8B B. ク...;.....; 00001C40 F0 0F FE 1C 0F 85 BD C50 33 F F A1 EC B 0D F u.t/ C B C B CE 0F 84 D B 3D..; ニu.; ホ....= 00001C B FF 35 D QPhア...5ヤ C80 01 E B 3D F 餬...=...h C EC B FF 35 D h..h ー...5ヤ CA0 01 FF D7 A1 EC B 0D F B C1.. ラ.....; チ 00001CB EC F E9 84 u 驗 00001CC E B CE B QP... 勤ク CD0 00 2B C8 0F 84 3C E9 04 0F ネ..<......) CE F 84 F E9 1C F..I CF0 84 E E9 E F 84 3D = D E9 E8 7C F B 35 5C. 閖...; D F 85 EE B B 48 0C 8B 畿. 稀. 驚 00001D20 C1 8B D1 F7 D0 C1 EA E E2 01 F6 C1 錦チ....

21 解析環境の構築通常のネットワークに P2P アプリケーションを接続した場合コネクションが多く解析が困難そのため 1 対 1 で通信を行うような環境を構築インターネットとは切り離した環境解析環境接続ノード 21

22 22 デバッガ対策難読化の回避匿名 P2P アプリケーションには匿名性を高めるためデバッグ対策や難読化が施されているこれらを回避するためデバッガで起動させるのではなく P2P アプリケーション起動後にデバッガでアタッチさせる通信処理を解析する場合は初期化処理の解析はある程度飛ばしても問題ないためこの方法での解析が可能

23 23 通信処理の解析実行ファイルが IDA Pro で読み込むことができないので通信処理を特定することが困難 API に対してブレークポイントを設定しスタックをトレースすることで通信処理を行っている個所を特定する同様の方法でファイルアクセス箇所等の特定も可能

24 暗号アルゴリズムの推測暗号アルゴリズムのアセンブリコードを解析してもアルゴリズムの特定は困難暗号アルゴリズム内で使用されている特定の数値を用いてコードサーチエンジンを使用 24

25 25 int packet_analysis(gddconfig *gddc,unsigned char *packet,unsigned long length) { struct ip *ip_header; /* IP header */ struct tcphdr *tcp_header; /* TCP header */ char *tcp_data; /* TCP data */ struct in_addr addr; /* IP address */ char sourceip[16]; /* Source IP address */ char destip[16]; /* Destination IP address */ unsigned short sourceport; /* Source Port */ unsigned short destport; /* Destination Port */ unsigned long len_data; /* Length of data part */ unsigned long iph_len; /* Length of IP header */ unsigned long tcph_len; /* Length of TCP header */ unsigned long sequence; /* Expected sequence */ int portindex; /* Indexnumber of port list */ int direction; /* Packet direction */ unsigned char logtype; /* Log type */ CONN_LIST *bcl,*ncl; - /* Winnyp Connection table list */ ネットワーククローラ - CONN_LIST *t; /* Temporary connection list */ static char datestr[512]; /* Buffer to store datetime */ time_t timeval; struct tm *timep=null; char *timesp=null; char *c; 3. WinnypRadar /* Get pointer of IP header and check length of IP */ if (length-size_of_ethhdr < MINSIZE_IP+MINSIZE_TCP) return(0); ip_header = (struct ip *)(packet+size_of_ethhdr); if (ip_header->ip_p!=ipproto_tcp ip_header->ip_v!=4) return(0); iph_len = ((unsigned long)(ip_header->ip_hl))*4; if (iph_len<minsize_ip) return(0); if ((unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) < MINSIZE_IP+MINSIZE_TCP) return(0); if ((unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) > length-size_of_ethhdr){ return(0); } /* Get pointer of TCP header and check length of TCP */ tcp_header = (struct tcphdr *)((char *)ip_header+iph_len); tcph_len = ((unsigned long)(tcp_header->th_off))*4; tcp_data = (char *)tcp_header+tcph_len; if (tcph_len<minsize_tcp) return(0); /* Get other parameter in TCP/IP header */ if ((long)ntohs(ip_header->ip_len)-(long)iph_len-(long)tcph_len<0) return(0); len_data = (unsigned long)ntohs(ip_header->ip_len) -iph_len-tcph_len; sourceport = ntohs(tcp_header->th_sport); destport = ntohs(tcp_header->th_dport); memcpy(&addr,&(ip_header->ip_src),sizeof(struct in_addr)); strcpy(sourceip,(char *)inet_ntoa(addr)); memcpy(&addr,&(ip_header->ip_dst),sizeof(struct in_addr)); strcpy(destip,(char *)inet_ntoa(addr)); if (!strcmp(sourceip,destip)) return(0); 00001B70 FF 15 F E9 CC E8 7C 1C 鯲... 閖 B80 33 F6 56 E8 B1 FC FF FF 85 C0 0F 84 B 雎 B A 02 FF 35 6C FF 35 D FF Vj..5l...5ミ BA0 15 CC C0 75 1D FF 35. フ... u.h BB FF FF 35 D P...5D...5ミ BC0 FF FF 35 D FF 15 2C ミ..., BD FF 35 D4 8B FF E ヤ...X... 馘 00001BE FE 1A F FE...wG.Ш BF0 11 0F F E 閾..t 00001C B 3D FF D7 56 FF D ".=(...V. ラV. ラh C FF FF E9 7D...5P 驀 00001C A 01 E8 0F FC FF FF E9 1A B...j... 急 00001C30 7D 14 B B F0 0F 87 8B B. ク...;.....; 00001C40 F0 0F FE 1C 0F 85 BD C50 33 F F A1 EC B 0D F u.t/ C B C B CE 0F 84 D B 3D..; ニu.; ホ....= 00001C B FF 35 D QPhア...5ヤ C80 01 E B 3D F 餬...=...h C EC B FF 35 D h..h ー...5ヤ CA0 01 FF D7 A1 EC B 0D F B C1.. ラ.....; チ 00001CB EC F E9 84 u 驗 00001CC E B CE B QP... 勤ク CD0 00 2B C8 0F 84 3C E9 04 0F ネ..<......) CE F 84 F E9 1C F..I CF0 84 E E9 E F 84 3D = D E9 E8 7C F B 35 5C. 閖...; D F 85 EE B B 48 0C 8B 畿. 稀. 驚 00001D20 C1 8B D1 F7 D0 C1 EA E E2 01 F6 C1 錦チ....

26 WinnypRadar Winnyp ノードのひとつとして Winnyp ネットワークに接続 Winnyp プロトコルを使用して接続したノードからキー情報を収集本クローラでは Winny ノード /Winnyp ノードの両方に接続することが可能 WinnypRadar WinnypRadar WinnypRadar 26

27 Winny ノードと Winnyp ノードの判別 Winnyp ネットワークには Winny との互換性があるため Winny ノードが含まれている可能性がある WinnypRadar では接続したノードの初期パケットを元に接続ノードのバージョンを特定している WinnypRadar Winny 初期パケットから複数の鍵を生成それぞれの鍵で復号を試み接続ノードのバージョンを特定 Winnyp 27

28 収集情報収集したキー情報には公開しているファイルと公開元の IP アドレスが含まれるこれらの情報を収集しどの IP アドレスがどんなファイルを公開しているかを調査することが可能 IPアドレスポート番号ファイルサイズ ( バイト数 ) ファイルタイムスタンプファイル名ハッシュ 28

29 クローリングキー情報の中から公開元の IP アドレスを取得し新しい接続先とする新しい接続先に接続しキー情報を取得するこれらの動作を繰り返しネットワーク内をクローリングする WinnypRadar Winny Winnyp 29

30 観測結果 Winny ネットワーク内の Winnyp ノードの割合 Winnyp クローラが接続する際に接続ノードが Winnyp かどうかを判定し記録全接続ノード数から Winnyp の割合を算出 WinnypRadar を使用し 1 日間計測した結果ノード数 19.8 万ノード (Port0 を除く ) Winnyp ノードの割合 8%(1.6 万ノード ) P2P 研究会クロスワープ社の調査結果より 30

31 31 まとめ今回 Winnyp 2.1b7.28 の暗号鍵生成処理とパケット送受信処理についての解析を行った Winnyp では解析を困難にさせるため暗号鍵生成処理が複雑となっている解析結果をもとに Winnyp ネットワーククローラ WinnypRadar を開発 WinnypRadar を使用することにより今まで検出できなかった Winnyp ノードに関する調査が可能になった

32 32 今後の課題今回十分なノード調査期間が取れなかったので長期的にノード調査を行う必要がある今回の調査では Winny ネットワークに接続可能な Winnyp ノードを調査したが Winnyp のみでの接続を行うノードの調査を行うことで Winnyp ノードのより正確な数が計測できると思われる

33 ありがとうございました株式会社フォティーンフォティ技術研究所シニアソフトウェアエンジニア石山智祥 33

取扱説明書　-詳細版-　液晶プロジェクター　CP-AW3019WNJ

取扱説明書　-詳細版-　液晶プロジェクター　CP-AW3019WNJ B A C D E F K I M L J H G N O Q P Y CB/PB CR/PR COMPONENT VIDEO OUT RS-232C LAN RS-232C LAN LAN BE EF 03 06 00 2A D3 01 00 00 60 00 00 BE EF 03 06 00 BA D2 01 00 00 60 01 00 BE EF 03 06 00 19 D3 02 00