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如何避免文件上报-制作大文件

百家作者：Chamd5安全团队 2021-09-08 23:05:04

背景

了解hids的读者应该知道hids agent会有上报很多信息，其中有的agent会将可疑文件上报到云端做恶意分析。

同事问我一个问题：文件如果特别大，也会被上报吗？不会影响性能吗？

这个问题让我联想到你的扫描器可以绕过防火墙么（三）中大包绕过waf的场景，接着很容易想到：如果agent碰到大文件就不上传了，不就很容易绕过云端的恶意分析了嘛。

另外，一个恶意文件如果体积过大，可能对安全研究人员做"样本分析"造成一些困难，比如无法将文件下载到本地电脑（网速、磁盘空间可能不够）、ida等静态分析软件内存占用过大。

基于以上"安全攻防"的业务场景，加上我最近在学习一些操作系统相关的知识，所以就研究下"怎么让elf文件变大"。

文件变大的同时，还要满足以下条件：

不影响elf文件执行
从实用角度来说，攻击队也不会生成一个大文件，然后上传到目标。最好是上传一个小文件，上传到目标机器，然后本地让文件变大。

先说结论，有以下方式让"文件大小"变大：

文件末尾追加数据
稀疏文件
修改inode元数据
向elf文件节中填充垃圾数据

说明一下测试环境：测试程序是id命令，复制到了/tmp/y目录下

[root@instance-fj5pftdp y]# \cp /usr/bin/id /tmp/y

文件末尾追加数据

怎么实现？

这种方式实现很简单，如下

[root@instance-fj5pftdp y]# echo 1111 >> ./id
[root@instance-fj5pftdp y]# ./id
uid=0(root) gid=0(root) 组=0(root)

关键是这样修改后的文件，还能正常执行。

稀疏文件

"稀疏文件"是什么？
"稀疏文件"的"文件大小"和实际占用磁盘空间是不一致的，比如:
```
[root@instance-fj5pftdp y]# ll -h id
-rwxr-xr-x 1 root root 10T 9月   6 20:03 id
[root@instance-fj5pftdp y]# du -sh id
40K id
```
从上面命令可以看到："文件大小"是10T，但实际数据只占用40K的磁盘大小。
对于原理感兴趣的读者，可以参考深度剖析 Linux cp 的秘密这篇文章。
怎么修改成"稀疏文件"？
可以利用fallocate、truncate命令。
使用起来也很简单，以truncate举例：
```
[root@instance-fj5pftdp y]# ls -alh id
-rwxr-xr-x 1 root root 37K 9月   5 20:18 id
[root@instance-fj5pftdp y]# time truncate -s 10T id   // 将id程序稀疏成10T大小

real 0m0.007s
user 0m0.000s
sys 0m0.007s
[root@instance-fj5pftdp y]# ls -alh id
-rwxr-xr-x 1 root root 10T 9月   5 20:02 id    // 文件大小已经变成10T
[root@instance-fj5pftdp y]# ./id
uid=0(root) gid=0(root) 组=0(root)
```
这种方式修改文件有两个特点：
文件改动非常快，上面的例子中将id文件大小扩大到"10T"只用了1s不到
文件大小最大可以是10T以上，但不需要本地磁盘空间真的有10T
当你想下载或者读这个文件(比如cat)时，却是会有实实在在的10T流量。10T流量，按照"10M/s"的速度下载，也需要下载291个小时。

修改inode元数据

为什么修改"inode元数据"就可以修改文件大小信息？

inode元数据包含了文件大小信息，而inode元数据也是存储在磁盘扇区中的，所以应该可以通过修改inode元数据来"伪造"文件大小。

其实不光大小信息，inode元数据中还包括文件是否删除、创建时间、修改时间、访问时间等信息，所以这些都可以被伪造。

可以通过stat命令查看inode元数据：

[root@instance-fj5pftdp y]# stat id
  文件："id"
  大小：37400      块：80         IO 块：4096   普通文件
设备：fd01h/64769d Inode：171252      硬链接：1
权限：(0755/-rwxr-xr-x)  Uid：(    0/    root)   Gid：(    0/    root)
最近访问：2021-09-06 20:27:26.224913458 +0800
最近更改：2021-09-06 20:27:26.218913032 +0800
最近改动：2021-09-06 20:27:26.224913458 +0800
创建时间：-

怎么修改"inode元数据"？

利用debugfs命令，如下：

[root@instance-fj5pftdp ~]# debugfs -w /dev/vda1
debugfs:  mi /tmp/y/id
                          Mode    [0100755]
                       User ID    [0]
                      Group ID    [0]
                          Size    [37400] 100000      // 这里修改文件大小为100000
                 Creation time    [1630929039]
             ...
debugfs:  quit
[root@instance-fj5pftdp ~]# ll /tmp/y/id
-rwxr-xr-x 1 root root 37400 9月   6 19:50 /tmp/y/id
[root@instance-fj5pftdp ~]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches   // 清理inode缓存后，修改才生效
[root@instance-fj5pftdp ~]# ll /tmp/y/id
-rwxr-xr-x 1 root root 100000 9月   6 19:50 /tmp/y/id    // 文件大小变成了100000
[root@instance-fj5pftdp ~]# /tmp/y/id
uid=0(root) gid=0(root) 组=0(root)

在测试过程中，需要读者注意的是：

因为会对磁盘数据做写操作，所以最好找一个没数据的机器做测试
记得清理inode缓存
测试时如果使用文件当作设备，在挂载文件系统时去修改文件大小会不生效。原因未知

向elf文件节中添加垃圾数据

是什么？
elf文件中包含很多的节，比如：
.text存放代码
.data存放初始化的全局变量和静态变量
关于elf的文件格式，更多信息可以参考《程序员的自我修养—链接、装载与库》第三章 elf文件结构描述。
可以向elf的节（比如.data、.text、.bss等）中写入垃圾数据，而不影响程序的正常运行。
这种方式和其他三种方式的区别在于：因为可以删掉没用的节，所以就很容易就把"其他三种方式"修改的elf给还原回来。
比如strip后，文件大小就还原了
```
[root@instance-fj5pftdp y]# ll -h id
-rwxr-xr-x 1 root root 10T 9月   6 20:03 id
[root@instance-fj5pftdp y]# strip id
[root@instance-fj5pftdp y]# ll -h id
-rwxr-xr-x 1 root root 37K 9月   6 20:27 id
```
怎么"向elf文件节中添加垃圾数据"？
没有找到linux自带的命令，找到 patch elf工具-patchkit。
看文档感觉有点麻烦，就没有做测试了。