[系统安全] 四十一.APT系列(6)Python解析PE文件并获取时间戳判断来源区域
您可能之前看到過我寫的類似文章，為什么還要重復撰寫呢？只是想更好地幫助初學者了解病毒逆向分析和系統安全，更加成體系且不破壞之前的系列。因此，我重新開設了這個專欄，準備系統整理和深入學習系統安全、逆向分析和惡意代碼檢測，“系統安全”系列文章會更加聚焦，更加系統，更加深入，也是作者的慢慢成長史。換專業確實挺難的，逆向分析也是塊硬骨頭，但我也試試，看看自己未來四年究竟能將它學到什么程度，漫漫長征路，偏向虎山行。享受過程，一起加油~
前文帶大家學習了WinRAR漏洞（CVE-2018-20250），并介紹該漏洞威脅和分享惡意軟件自啟動劫持原理。這篇文章將嘗試軟件來源分析，結合APT攻擊中常見的判斷方法，利用Python調用擴展包進行溯源，但也存在局限性。文章同時也普及了PE文件分析和APT溯源相關基礎，基礎性文章，希望對您有所幫助~
你是否想過如何判斷PE軟件或APP來源哪個國家或地區呢？你又想過印度是如何確保一鍵正確卸載中國APP呢？使用黑白名單嗎？本文嘗試進行軟件來源溯源，目前想到的方法包括：
- 通過PE文件分析抓取創建文件時間戳，然后UTC定位國家地區，但受樣本數量較少，活動規律不穩定影響很大
- 通過靜態分析獲取非英文字符串，軟件中一般有供該國使用的文字，然后進行編碼比對溯源地區
- 某些APP或軟件存在流量反饋或IP定位，嘗試進行流量抓取分析
- 利用深度學習進行分類，然后提取不同國家的特征完成溯源
歡迎大家討論和留言，我們一起進行更深入的嘗試和安全測試 O(∩_∩)O
文章目錄
- 一.PE文件格式
- 二.PE文件格式解析
- 1.010Editor解析PE文件
- 2.Ollydbg動態調試程序
- 三.Python獲取時間戳
- 四.時間戳判斷來源地區
- 1.UTC時間轉換
- 2.時區APT溯源案例（白象）
- 3.時間戳分析
- 五.總結
希望這些基礎原理能更好地幫助大家做好防御和保護，基礎性文章，希望對您有所幫助。作者作為網絡安全的小白，分享一些自學基礎教程給大家，主要是在線筆記，希望您們喜歡。同時，更希望您能與我一起操作和進步，后續將深入學習網絡安全和系統安全知識并分享相關實驗。總之，希望該系列文章對博友有所幫助，寫文不易，大神們不喜勿噴，謝謝！如果文章對您有幫助，將是我創作的最大動力，點贊、評論、私聊均可，一起加油喔！
作者的github資源：
- 逆向分析：https://github.com/eastmountyxz/SystemSecurity-ReverseAnalysis
- 網絡安全：https://github.com/eastmountyxz/NetworkSecuritySelf-study
從2019年7月開始，我來到了一個陌生的專業——網絡空間安全。初入安全領域，是非常痛苦和難受的，要學的東西太多、涉及面太廣，但好在自己通過分享100篇“網絡安全自學”系列文章，艱難前行著。感恩這一年相識、相知、相趣的安全大佬和朋友們，如果寫得不好或不足之處，還請大家海涵！
接下來我將開啟新的安全系列，叫“系統安全”，也是免費的100篇文章，作者將更加深入的去研究惡意樣本分析、逆向分析、內網滲透、網絡攻防實戰等，也將通過在線筆記和實踐操作的形式分享與博友們學習，希望能與您一起進步，加油~
- 推薦前文：網絡安全自學篇系列-100篇
前文分析：
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聲明：本人堅決反對利用教學方法進行犯罪的行為，一切犯罪行為必將受到嚴懲，綠色網絡需要我們共同維護，更推薦大家了解它們背后的原理，更好地進行防護。
一.PE文件格式
什么是PE文件？
PE文件的全稱是Portable Executable，意為可移植的可執行的文件，常見的EXE、DLL、OCX、SYS、COM都是PE文件，PE文件是微軟Windows操作系統上的程序文件（可能是間接被執行，如DLL）。
EXE文件格式：
- DOS：MZ格式
- WIndows 3.0/3.1：NE（New Executable）、16位Windows可執行文件格式
為什么要重點學習這種文件格式呢？
- PE文件是可移植、可執行、跨Win32平臺的文件格式
- 所有Win32執行體（exe、dll、kernel mode drivers）
- 知道PE文件本質后，能更好進行惡意樣本分析、APT攻擊分析、勒索病毒分析
- 了解軟件加密和加殼的思想，能夠PJ相關的PE文件
- 它是您熟悉Windows操作系統的第一步，包括EXE程序怎么映射到內存，DLL怎么導入等
- 軟件逆向工程的基本思想與PE文件格式息息相關
- 如果您想成為一名黑客、系統安全工程師，那么精通PE文件是非常必要的
可執行程序是具有不同的形態的，比如用戶眼中的QQ如下圖所示。
本質上，QQ如下圖所示。
PE文件格式總體結構
接著讓我們來欣賞下PE文件格式總體結構圖，包括：MZ頭部、DOS stub、PE文件頭、可選文件頭、節表、節等。
本文的第二部分我們將對PE文件格式進行詳細解析。比如，MZ頭文件是定位PE文件頭開始位置，用于PE文件合法性檢測。DOS下運行該程序時，會提示用戶“This Program cannot be run in DOS mode”。
PE文件格式與惡意軟件的關系
- 何為文件感染或控制權獲取？
使目標PE文件具備或啟動病毒功能（或目標程序）
不破壞目標PE文件原有功能和外在形態（如圖標）等
… - 病毒代碼如何與目標PE文件融為一體呢？
代碼植入
控制權獲取
圖標更改
Hook
…
PE文件解析常用工具包括：
- PEView：可按照PE文件格式對目標文件的各字段進行詳細解析。
- Stud_PE：可按照PE文件格式對目標文件的各字段進行詳細解析。
- Ollydbg：可跟蹤目標程序的執行過程，屬于用戶態調試工具。
- UltraEdit \ 010Editor：可對目標文件進行16進制查看和修改。
二.PE文件格式解析
該部分實驗內容：
- 使用010Editor觀察PE文件例子程序hello-2.5.exe的16進制數據
- 使用Ollydbg對該程序進行初步調試，了解該程序功能結構，在內存中觀察該程序的完整結構
- 使用010Editor修改該程序，使得該程序僅彈出第二個對話框
1.010Editor解析PE文件
PE文件結構如下圖所示，我推薦大家使用010Editor工具及其模板來進行PE文件分析。
MZ頭部+DOS stub+PE文件頭+可選文件頭+節表+節
(1) 使用010Editor工具打開PE文件，并運行模板。
該PE文件可分為若干結構，如下圖所示。
(2) MZ文件頭（000h-03fh）。
下圖為hello-2.5.exe的MZ文件頭，該部分固定大小為40H個字節。偏移3cH處字段Offset to New EXE Header，指示“NT映象頭的偏移地址”，其中000000B0是NT映象頭的文件偏移地址，定位PE文件頭開始位置，用于PE文件合法性檢驗。
000000B0指向PE文件頭開始位置。
(3) DOS插樁程序（040h-0afh）
DOS Stub部分大小不固定，位于MZ文件頭和NT映象頭之間，可由MZ文件頭中的Offset to New EXE Header字段確定。下圖為hello-2.5.exe中的該部分內容。
(4) PE文件頭（0b0h-1a7h）
該部分包括PE標識、映像文件頭、可選文件頭。
- Signature：字串“PE\0\0”，4個字節（0b0H~0b4H）
- 映象文件頭File Header：14H個字節（0b5H~0c7H）
偏移2H處，字段Number of Section 給出節的個數（2個字節）：0003
偏移10H處，字段Size of Optional Header 給出可選映象頭的大小（2個字節）：00E0 - 可選映象頭Optional Header：0c8H~1a7H
對應解析如下圖所示，包括PE標識、X86架構、3個節、文件生成時間、COFF便宜、可選頭大小、文件信息標記等。
010Editor使用模板定位PE文件各節點信息。
PE文件可選文件頭224字節，其對應的字段信息如下所示：
typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER {WORD Magic; /*機器型號,判斷是PE是32位還是64位*/BYTE MajorLinkerVersion; /*連接器版本號高版本*/BYTE MinorLinkerVersion; /*連接器版本號低版本,組合起來就是 5.12 其中5是高版本,C是低版本*/DWORD SizeOfCode; /*代碼節的總大小(512為一個磁盤扇區)*/DWORD SizeOfInitializedData; /*初始化數據的節的總大小,也就是.data*/DWORD SizeOfUninitializedData; /*未初始化數據的節的大小,也就是 .data ? */DWORD AddressOfEntryPoint; /*程序執行入口(OEP) RVA(相對偏移)*/DWORD BaseOfCode; /*代碼的節的起始RVA(相對偏移)也就是代碼區的偏移,偏移+模塊首地址定位代碼區*/DWORD BaseOfData; /*數據結的起始偏移(RVA),同上*/DWORD ImageBase; /*程序的建議模塊基址(意思就是說作參考用的,模塊地址在哪里)*/DWORD SectionAlignment; /*內存中的節對齊*/DWORD FileAlignment; /*文件中的節對齊*/WORD MajorOperatingSystemVersion; /*操作系統版本號高位*/WORD MinorOperatingSystemVersion; /*操作系統版本號低位*/WORD MajorImageVersion; /*PE版本號高位*/WORD MinorImageVersion; /*PE版本號低位*/WORD MajorSubsystemVersion; /*子系統版本號高位*/WORD MinorSubsystemVersion; /*子系統版本號低位*/DWORD Win32VersionValue; /*32位系統版本號值,注意只能修改為4 5 6表示操作系統支持nt4.0 以上,5的話依次類推*/DWORD SizeOfImage; /*整個程序在內存中占用的空間(PE映尺寸)*/DWORD SizeOfHeaders; /*所有頭(頭的結構體大小)+節表的大小*/DWORD CheckSum; /*校驗和,對于驅動程序,可能會使用*/WORD Subsystem; /*文件的子系統 :重要*/WORD DllCharacteristics; /*DLL文件屬性,也可以成為特性,可能DLL文件可以當做驅動程序使用*/DWORD SizeOfStackReserve; /*預留的棧的大小*/DWORD SizeOfStackCommit; /*立即申請的棧的大小(分頁為單位)*/DWORD SizeOfHeapReserve; /*預留的堆空間大小*/DWORD SizeOfHeapCommit; /*立即申請的堆的空間的大小*/DWORD LoaderFlags; /*與調試有關*/DWORD NumberOfRvaAndSizes; /*下面的成員,數據目錄結構的項目數量*/IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[16]; /*數據目錄,默認16個,16是宏,這里方便直接寫成16*/ } IMAGE_OPTIONAL_HEADER32, *PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32;(5) 節表（1a8h-21fh）
- 表項大小固定，28H個字節；表項個數由映象文件頭的字段Number of Section 給出。
- 每個表項的起始位置起（8個字節），字段Name給出對應節的名稱。
- 每個表項的偏移14H處（4個字節），字段Offset to Raw Data給出對應節的起始文件偏移。
該結構包括3個節，對應上圖的3個struct IMAGE_SECTION_HEADER，即“.test”、“.rdata”、“.data”節，其偏移地址對應下圖紫色區域，分別是400、600、800的位置。
(6) 3個節
- 400H-5ffH：代碼節
- 600H-7ffH：引入函數節
- 800H-9ffH：數據節
注意，代碼節“.text”前46H為數據，后面全是0位填充值，為了實現文件的200H對齊，所以代碼節是400H到5ffH。
(7) 引入函數節
?來從其他DLL中引?函數，引入了kernel32.dll和user32.dll，這個節一般名為“.rdata”。引入函數是被某模塊調用的但又不在調用者模塊中的函數，用來從其他（系統或第三方寫的）DLL中引入函數，例如kernel32.dll、gdi32.dll等。
010Editor打開如下圖所示：
詳細標注信息如下圖所示：（圖引自HYQ同學，再此感謝）
(8) 數據節
數據節實際大小58h，對齊后大小200h，地址為800h-9ffh，包括對話框彈出的具體內容。
2.Ollydbg動態調試程序
使用Ollydbg對該程序進行初步調試，了解該程序功能結構，在內存中觀察該程序的完整結構。注意，內存對齊單位和文件對齊單位的不同，內容和文件中IAT表內容的不同。
第一步，打開OD加載PE文件。
OD是一款PE文件動態調試器，此時程序斷點自動停止在程序入口點00401000H位置。
在010Editor中，我們可以看到，該PE程序基地址是400000h，程序入口地址是1000h，兩個相加為加載至內存中的地址，即401000h。
第二步，動態調試程序。
當我們雙擊地址位置，則可以下斷點且變紅，比如0040100Fh。
接著查看對應調試快捷鍵，F7是單步步入，F8是單步步過。
我們直接按F8單步步過，此時的位置會CALL一個MessageBoxA函數。
直接單步步過，此時會彈出第一個對話框，點擊“確定”按鈕。
第三步，動態調試程序之數據跟隨。
接著我們看左下角部分的內存數據，在該區域按下“Ctrl+G”在數據窗口中跟隨，輸入基地址400000。
此時可以看到加載到內存中的數據，可以看到該數據與010Editor打開的PE文件數據一致的。
接著繼續按F8單步步過彈出第二個窗口。
右上角是它寄存器的值，包括各個寄存器中的數據，我們實驗中主要使用的寄存器包括EAX、ECX、EDX、EBX等。
接著步過0040102E，它是退出進程ExitProcess的位置，此時進程已經終止，如下圖所示。
實驗講到這里，使用OD動態調試的PE文件的基礎流程就講解完畢，后續隨著實驗深入，我們還會使用該工具。
三.Python獲取時間戳
接著我們嘗試通過Python來獲取時間戳，python的PE庫是pefile，它是用來專門解析PE文件的，可靜態分析PE文件。pefile能完成的任務包括：
- 檢查頭
- 分析部分數據
- 檢索嵌入式數據
- 從資源中讀取字符串
- 警告值可疑和格式錯誤
- PE的基本分析，喜歡寫一些領域和其他部分的PE的
- 帶有PEiD簽名的打包程序檢測
- PEiD簽名 生成
推薦大家學習官方資料和github文檔。
- https://github.com/erocarrera/pefile
- https://pypi.org/project/pefile/
- https://github.com/erocarrera/pefile/releases
安裝擴展包的方法如下：
- pip install pefile
假設安裝成功之后，我們需要對下圖所示的軟件進行分析，該軟件是我在第85篇博客中生成的，大家直接使用即可（文章開頭的github鏈接能下載）。
- 八十五.Windows黑客編程之注入技術詳解（全局鉤子、遠線程鉤子、突破Session 0注入、APC注入）
第一步，我們通過010Editor分析PE文件。
其時間戳的輸出結果如下：
- 06/19/2020 10:46:21
我們希望通過Python寫代碼實現自動化提取，為后續自動化溯源提供幫助。
第二步，撰寫Python代碼實現簡單分析。
import pefile import os,string,shutil,rePEfile_Path = "MFCApplication.exe"pe = pefile.PE(PEfile_Path) print(type(pe)) print(pe)輸出如下圖所示結果，這是Python包自定義的PE結構。
squeezed text表示python的一種編程規范要求，簡稱pep8，你只需要將鼠標放到Squeezed上，右鍵Copy即可查看內容，顯示的是該PE文件的基本結構，如下所示：
----------Parsing Warnings----------Byte 0xcc makes up 17.8750% of the file's contents. This may indicate truncation / malformation.Suspicious flags set for section 0. Both IMAGE_SCN_MEM_WRITE and IMAGE_SCN_MEM_EXECUTE are set. This might indicate a packed executable.----------DOS_HEADER----------[IMAGE_DOS_HEADER] 0x0 0x0 e_magic: 0x5A4D 0x2 0x2 e_cblp: 0x90 0x4 0x4 e_cp: 0x3 0x6 0x6 e_crlc: 0x0 0x8 0x8 e_cparhdr: 0x4 0xA 0xA e_minalloc: 0x0 0xC 0xC e_maxalloc: 0xFFFF 0xE 0xE e_ss: 0x0 0x10 0x10 e_sp: 0xB8 0x12 0x12 e_csum: 0x0 0x14 0x14 e_ip: 0x0 0x16 0x16 e_cs: 0x0 0x18 0x18 e_lfarlc: 0x40 0x1A 0x1A e_ovno: 0x0 0x1C 0x1C e_res: 0x24 0x24 e_oemid: 0x0 0x26 0x26 e_oeminfo: 0x0 0x28 0x28 e_res2: 0x3C 0x3C e_lfanew: 0x108 ----------NT_HEADERS----------[IMAGE_NT_HEADERS] 0x108 0x0 Signature: 0x4550 ----------FILE_HEADER----------[IMAGE_FILE_HEADER] 0x10C 0x0 Machine: 0x14C 0x10E 0x2 NumberOfSections: 0xA 0x110 0x4 TimeDateStamp: 0x5EEC977D [Fri Jun 19 10:46:21 2020 UTC] 0x114 0x8 PointerToSymbolTable: 0x0 0x118 0xC NumberOfSymbols: 0x0 0x11C 0x10 SizeOfOptionalHeader: 0xE0 0x11E 0x12 Characteristics: 0x102 Flags: IMAGE_FILE_32BIT_MACHINE, IMAGE_FILE_EXECUTABLE_IMAGE----------OPTIONAL_HEADER----------[IMAGE_OPTIONAL_HEADER] 0x120 0x0 Magic: 0x10B 0x122 0x2 MajorLinkerVersion: 0xE 0x123 0x3 MinorLinkerVersion: 0x1A 0x124 0x4 SizeOfCode: 0x700C00 0x128 0x8 SizeOfInitializedData: 0x2F1E00 0x12C 0xC SizeOfUninitializedData: 0x0 0x130 0x10 AddressOfEntryPoint: 0x36CE65 0x134 0x14 BaseOfCode: 0x1000 0x138 0x18 BaseOfData: 0x1000 0x13C 0x1C ImageBase: 0x400000 0x140 0x20 SectionAlignment: 0x1000 0x144 0x24 FileAlignment: 0x200 0x148 0x28 MajorOperatingSystemVersion: 0x6 0x14A 0x2A MinorOperatingSystemVersion: 0x0 0x14C 0x2C MajorImageVersion: 0x0 0x14E 0x2E MinorImageVersion: 0x0 0x150 0x30 MajorSubsystemVersion: 0x6 0x152 0x32 MinorSubsystemVersion: 0x0 0x154 0x34 Reserved1: 0x0 0x158 0x38 SizeOfImage: 0xD54000 0x15C 0x3C SizeOfHeaders: 0x400 0x160 0x40 CheckSum: 0x0 0x164 0x44 Subsystem: 0x2 0x166 0x46 DllCharacteristics: 0x8140 0x168 0x48 SizeOfStackReserve: 0x100000 0x16C 0x4C SizeOfStackCommit: 0x1000 0x170 0x50 SizeOfHeapReserve: 0x100000 0x174 0x54 SizeOfHeapCommit: 0x1000 0x178 0x58 LoaderFlags: 0x0 0x17C 0x5C NumberOfRvaAndSizes: 0x10 DllCharacteristics: IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_DYNAMIC_BASE, IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_NX_COMPAT, IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_TERMINAL_SERVER_AWARE----------PE Sections----------[IMAGE_SECTION_HEADER] 0x200 0x0 Name: .textbss 0x208 0x8 Misc: 0x35B30B 0x208 0x8 Misc_PhysicalAddress: 0x35B30B 0x208 0x8 Misc_VirtualSize: 0x35B30B 0x20C 0xC VirtualAddress: 0x1000 0x210 0x10 SizeOfRawData: 0x0 0x214 0x14 PointerToRawData: 0x0 0x218 0x18 PointerToRelocations: 0x0 0x21C 0x1C PointerToLinenumbers: 0x0 0x220 0x20 NumberOfRelocations: 0x0 0x222 0x22 NumberOfLinenumbers: 0x0 0x224 0x24 Characteristics: 0xE00000A0 Flags: IMAGE_SCN_CNT_CODE, IMAGE_SCN_CNT_UNINITIALIZED_DATA, IMAGE_SCN_MEM_EXECUTE, IMAGE_SCN_MEM_READ, IMAGE_SCN_MEM_WRITE Entropy: 0.000000 (Min=0.0, Max=8.0) MD5 hash: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e SHA-1 hash: da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709 SHA-256 hash: e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855 SHA-512 hash: cf83e1357eefb8bdf1542850d66d8007d620e4050b5715dc83f4a921d36ce9ce47d0d13c5d85f2b0ff8318d2877eec2f63b931bd47417a81a538327af927da3e ....對應于010Editor分析的結果，前后是一致的。
同時，我們可以輸入help(pefile.PE) 查看幫助信息，它定義了pefile包的一些函數和屬性。
Help on class PE in module pefile:class PE(builtins.object)| PE(name=None, data=None, fast_load=None)| | A Portable Executable representation.| | This class provides access to most of the information in a PE file.| | It expects to be supplied the name of the file to load or PE data| to process and an optional argument 'fast_load' (False by default)| which controls whether to load all the directories information,| which can be quite time consuming.| | pe = pefile.PE('module.dll')| pe = pefile.PE(name='module.dll')| | would load 'module.dll' and process it. If the data is already| available in a buffer the same can be achieved with:| | pe = pefile.PE(data=module_dll_data)| | The "fast_load" can be set to a default by setting its value in the| module itself by means, for instance, of a "pefile.fast_load = True".| That will make all the subsequent instances not to load the| whole PE structure. The "full_load" method can be used to parse| the missing data at a later stage.| | Basic headers information will be available in the attributes:| | DOS_HEADER| NT_HEADERS| FILE_HEADER| OPTIONAL_HEADER| | All of them will contain among their attributes the members of the| corresponding structures as defined in WINNT.H| | The raw data corresponding to the header (from the beginning of the| file up to the start of the first section) will be available in the| instance's attribute 'header' as a string.| | The sections will be available as a list in the 'sections' attribute.| Each entry will contain as attributes all the structure's members.| | Directory entries will be available as attributes (if they exist):| (no other entries are processed at this point)| | DIRECTORY_ENTRY_IMPORT (list of ImportDescData instances)| DIRECTORY_ENTRY_EXPORT (ExportDirData instance)| DIRECTORY_ENTRY_RESOURCE (ResourceDirData instance)| DIRECTORY_ENTRY_DEBUG (list of DebugData instances)| DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC (list of BaseRelocationData instances)| DIRECTORY_ENTRY_TLS| DIRECTORY_ENTRY_BOUND_IMPORT (list of BoundImportData instances)| | The following dictionary attributes provide ways of mapping different| constants. They will accept the numeric value and return the string| representation and the opposite, feed in the string and get the| numeric constant:| | DIRECTORY_ENTRY| IMAGE_CHARACTERISTICS| SECTION_CHARACTERISTICS| DEBUG_TYPE| SUBSYSTEM_TYPE| MACHINE_TYPE| RELOCATION_TYPE| RESOURCE_TYPE| LANG| SUBLANG ......第三步，撰寫代碼獲取PE文件的方法和屬性，比如section。
import pefile import os,string,shutil,rePEfile_Path = "MFCApplication.exe"#解析PE文件 pe = pefile.PE(PEfile_Path) print(type(pe)) print(pe)#查看方法和屬性 print(dir(pefile.PE)) for section in pe.sections:print(section)輸出如下結果：
獲取導入表信息代碼如下：
import pefile import os,string,shutil,rePEfile_Path = "MFCApplication.exe"#解析PE文件 pe = pefile.PE(PEfile_Path) print(type(pe)) print(pe)#獲取導入表信息 for item in pe.DIRECTORY_ENTRY_IMPORT:print(item.dll)for con in item.imports:print(con.name)print("") #換行輸出如下所示的結果，包括KERNEL32.dll、USER32.dll等。
b'KERNEL32.dll' b'RtlUnwind' b'GetModuleHandleExW' b'GetCommandLineA' b'GetSystemInfo' b'CreateThread' ...b'USER32.dll' b'DlgDirSelectExA' b'FindWindowExA' b'FindWindowA' b'SetParent' b'ChildWindowFromPointEx' ...b'GDI32.dll' b'CreateEllipticRgn' b'CreateFontIndirectA' b'CreateHatchBrush' b'CreateICA' b'CreatePalette' b'CreatePen' ...b'MSIMG32.dll' b'AlphaBlend' b'GradientFill' b'TransparentBlt'b'ADVAPI32.dll' b'RegCloseKey' b'RegQueryValueExA' b'RegCreateKeyExA' b'RegDeleteKeyA' ...b'SHELL32.dll' b'SHGetPathFromIDListA' b'SHGetSpecialFolderLocation' b'SHBrowseForFolderA' b'SHGetDesktopFolder' b'DragAcceptFiles' ...b'COMCTL32.dll' b'InitCommonControlsEx'...對應010editor的PE軟件分析結果如下：
第四步，分析文件結構及時間戳位置。
同樣，我們可以使用stud_PE查看文件屬性，該軟件用于顯示頭部、DOs、區段、函數等信息，包括導入表、導出表等，顯示該EXE程序加載的DLL文件及函數。
這里我們最關心的內容是“TimeDateStamp”，接下來想辦法獲取它即可。
typedef struct _IMAGE_FILE_HEADER {+04h WORD Machine; // 運行平臺+06h WORD NumberOfSections; // 文件的區塊數目+08h DWORD TimeDateStamp; // 文件創建日期和時間+0Ch DWORD PointerToSymbolTable; // 指向符號表(主要用于調試)+10h DWORD NumberOfSymbols; // 符號表中符號個數(同上)+14h WORD SizeOfOptionalHeader; // IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 結構大小+16h WORD Characteristics; // 文件屬性 } IMAGE_FILE_HEADER, *PIMAGE_FILE_HEADER;對應的Python包返回的值如下所示：
第五步，接著我們通過pe.DOS_HEADER、pe.FILE_HEADER等方法獲取對應的內容。
import pefile import os,string,shutil,rePEfile_Path = "MFCApplication.exe"#解析PE文件 pe = pefile.PE(PEfile_Path, fast_load=True) print(type(pe)) print(pe)#顯示DOS_HEADER print(pe.DOS_HEADER,"\n")#顯示NT_HEADERS print(pe.NT_HEADERS,"\n")#顯示FILE_HEADER print(pe.FILE_HEADER,"\n")#顯示OPTIONAL_HEADER print(pe.OPTIONAL_HEADER,"\n")輸出如下圖所示的結構，其中時間戳也在其中。
作者本想通過它指定的方法提取對應的值，但一直失敗，但作為長期從事NLP和數據挖掘的程序員，這都不是事，我們通過正則表達式即可提取所需知識。
import pefile import os,string,shutil,rePEfile_Path = "MFCApplication.exe"#解析PE文件 pe = pefile.PE(PEfile_Path, fast_load=True) print(type(pe)) print(pe) print(pe.get_imphash())#顯示DOS_HEADER dh = pe.DOS_HEADER#顯示NT_HEADERS nh = pe.NT_HEADERS#顯示FILE_HEADER fh = pe.FILE_HEADER#顯示OPTIONAL_HEADER oh = pe.OPTIONAL_HEADERprint(type(fh)) #<class 'pefile.Structure'> print(str(fh))#通過正則表達式獲取時間 p = re.compile(r'[[](.*?)[]]', re.I|re.S|re.M) #最小匹配 res = re.findall(p, str(fh)) print(res[1]) #第一個值是IMAGE_FILE_HEADER # Fri Jun 19 10:46:21 2020 UTC最終輸出結果如下所示，這樣我們就完成了Python自動化提取PE軟件的時間戳過程。任何一個PE軟件都能進行提取，該時間戳也記錄了軟件的編譯時間。
<class 'pefile.PE'> Squeezed text(347 lines).<class 'pefile.Structure'> [IMAGE_FILE_HEADER] 0x10C 0x0 Machine: 0x14C 0x10E 0x2 NumberOfSections: 0xA 0x110 0x4 TimeDateStamp: 0x5EEC977D [Fri Jun 19 10:46:21 2020 UTC] 0x114 0x8 PointerToSymbolTable: 0x0 0x118 0xC NumberOfSymbols: 0x0 0x11C 0x10 SizeOfOptionalHeader: 0xE0 0x11E 0x12 Characteristics: 0x102 Fri Jun 19 10:46:21 2020 UTC四.時間戳判斷來源地區
1.UTC時間轉換
協調世界時，又稱世界統一時間、世界標準時間、國際協調時間。由于英文（CUT）和法文（TUC）的縮寫不同，作為妥協，簡稱UTC。協調世界時是以原子時秒長為基礎，在時刻上盡量接近于世界時的一種時間計量系統。Python時間解析代碼如下：
import pefile import time import datetime import os,string,shutil,rePEfile_Path = "MFCApplication.exe"#----------------------------------第一步 解析PE文件------------------------------- pe = pefile.PE(PEfile_Path, fast_load=True) print(type(pe)) print(pe) print(pe.get_imphash())#顯示DOS_HEADER dh = pe.DOS_HEADER#顯示NT_HEADERS nh = pe.NT_HEADERS#顯示FILE_HEADER fh = pe.FILE_HEADER#顯示OPTIONAL_HEADER oh = pe.OPTIONAL_HEADERprint(type(fh)) #<class 'pefile.Structure'> print(str(fh))#----------------------------------第二步 獲取UTC時間------------------------------- #通過正則表達式獲取時間 p = re.compile(r'[[](.*?)[]]', re.I|re.S|re.M) #最小匹配 res = re.findall(p, str(fh)) print(res[1]) #第一個值是IMAGE_FILE_HEADER res_time = res[1].replace(" UTC","") # Fri Jun 19 10:46:21 2020 UTC#獲取當前時間 t = time.ctime() print(t) # Thu Jul 16 20:42:18 2020 final_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') print(final_time) # 2020-06-19 10:46:21輸出結果如下，可以看到該EXE的創建時間。如果想轉換成時間戳可以進一步處理。
- Fri Jun 19 10:46:21 2020 UTC
- 2020-06-19 10:46:21
接下來我們需要進一步分析，根據時間戳判斷所在區域。
2.時區APT溯源案例（白象）
作者在“七十四.APT攻擊檢測溯源與常見APT組織的攻擊案例”文章中普及過，安天公司通過時區溯源白象APT來自南亞地區，這里再進行回顧下。
在過去的四年中，安天的工程師們關注到了中國的機構和用戶反復遭遇來自“西南方向”的網絡入侵嘗試。這些攻擊雖進行了一些掩蓋和偽裝，我們依然可以將其推理回原點——來自南亞次大陸的某個國家。
- 參考文章：白象的舞步——來自南亞次大陸的網絡攻擊
安天在2014年4月相關文章中披露的針對中國兩所大學被攻擊的事件，涉及以下六個樣本。其中五個樣本投放至同一個目標，這些樣本間呈現出模塊組合作業的特點。
- 4號樣本是初始投放樣本，其具有下載其他樣本功能
- 3號樣本提取主機相關信息生成日志文件
- 5號樣本負責上傳
- 6號樣本采集相關文檔文件信息
- 2號樣本則是一個鍵盤記錄器
那么，如何溯源該組織所來自的區域呢？
安天通過對樣本集的時間戳、時區分析進行分析，發現其來自南亞。樣本時間戳是一個十六進制的數據，存儲在PE文件頭里，該值一般由編譯器在開發者創建可執行文件時自動生成，時間單位細化到秒，通常可以認為該值為樣本生成時間（GMT時間）。
時間戳的分析需要收集所有可用的可執行文件時間戳，并剔除過早的和明顯人為修改的時間，再將其根據特定標準分組統計，如每周的天或小時，并以圖形的形式體現，下圖是通過小時分組統計結果：
從上圖的統計結果來看，如果假設攻擊者的工作時間是早上八九點至下午五六點的話，那么將工作時間匹配到一個來自UTC+4或UTC+5時區的攻擊者的工作時間。根據我們匹配的攻擊者所在時區（UTC+4 或UTC+5），再對照世界時區分布圖，就可以來推斷攻擊者所在的區域或國家。
接著對該攻擊組織進行更深入的分析。對這一攻擊組織繼續綜合線索，基于互聯網公開信息，進行了畫像分析，認為這是一個由10~16人的組成的攻擊小組。其中六人的用戶ID是cr01nk 、neeru rana、andrew、Yash、Ita nagar、Naga。
在安天的跟蹤分析中，發現該組織的部分C&C地址是一些正常的網站，經過分析我們認為，有可能該組織入侵了這些網站，將自己的C&C服務控制代碼放到它們的服務器上，以此來隱藏自己的IP信息。同時這種方式還會使安全軟件認為連接的是正常的網站，而不會觸發安全警報。
基于現有資源可以分析出，“白象二代”組織一名開發人員的ID為“Kanishk”，通過維基百科查詢到一個類似單詞“Kanishka”，這是一個是梵文譯音，中文翻譯為“迦膩色迦”，迦膩色伽是貴霜帝國（Kushan Empire）的君主，貴霜帝國主要控制范圍在印度河流域。至此推測該APT組織來自南亞某國。
通過這個案例，我們可以通過時區、公開信息、黑客ID、C&C域名進行溯源，并一步步遞進。
3.時間戳分析
比如當前北京時間是2020年7月16日晚上9點3分，而UTC時間是13點3分。
但這里存在一個問題，當有很多惡意樣本的時候，我們基于多個樣本時間戳并結合正常作息時間進行分析，才能判斷其來源。但是，如果僅從一個樣本進行分析，其準確率還是會有影響，有的惡意軟件是深夜發布，也影響了該方法的準確性，同時混淆、加殼、對抗樣本也能影響我們的實驗效果，但作者僅是提供了一種方法，更深入的研究還在繼續，如果您有好的方法也歡迎和我討論。
這里我們PE軟件獲取的時間是“2020-06-19 10:46:21”，對應北京時間是19點46分。因為作者習慣晚上寫代碼，但如果是軟件或惡意樣本，大公司通常會有正常的作息，從而可以結合海量數據分析來確定最終的軟件來源地區或國家。
- Fri Jun 19 10:46:21 2020 UTC
- 2020-06-19 10:46:21
此時的Python代碼如下：
import pefile import time import warnings import datetime import os,string,shutil,re#忽略警告 warnings.filterwarnings("ignore")PEfile_Path = "MFCApplication.exe"#----------------------------------第一步 解析PE文件------------------------------- pe = pefile.PE(PEfile_Path, fast_load=True) print(type(pe)) print(pe) print(pe.get_imphash())#顯示DOS_HEADER dh = pe.DOS_HEADER#顯示NT_HEADERS nh = pe.NT_HEADERS#顯示FILE_HEADER fh = pe.FILE_HEADER#顯示OPTIONAL_HEADER oh = pe.OPTIONAL_HEADERprint(type(fh)) #<class 'pefile.Structure'> print(str(fh))#----------------------------------第二步 獲取UTC時間------------------------------- #通過正則表達式獲取時間 p = re.compile(r'[[](.*?)[]]', re.I|re.S|re.M) #最小匹配 res = re.findall(p, str(fh)) print(res[1]) #第一個值是IMAGE_FILE_HEADER res_time = res[1].replace(" UTC","") # Fri Jun 19 10:46:21 2020 UTC#獲取當前時間 t = time.ctime() print(t,"\n") # Thu Jul 16 20:42:18 2020 utc_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') print("UTC Time:", utc_time) # 2020-06-19 10:46:21#----------------------------------第三步 全球時區轉換------------------------------- #http://zh.thetimenow.com/india #UTC時間比北京時間晚八個小時 故用timedelta方法加上八個小時 china_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') + datetime.timedelta(hours=8) print("China Time:",china_time)#美國 UTC-5 america_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') - datetime.timedelta(hours=5) print("America Time:",america_time)#印度 UTC+5 india_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') + datetime.timedelta(hours=5) print("India Time:",india_time)#澳大利亞 UTC+10 australia_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') + datetime.timedelta(hours=10) print("Australia Time",australia_time)#俄羅斯 UTC+3 russia_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') + datetime.timedelta(hours=3) print("Russia Time",russia_time)#英國 UTC+0 england_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') print("England Time",england_time)#日本 UTC+9 japan_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') + datetime.timedelta(hours=9) print("Japan Time",england_time)#德國 UTC+1 germany_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') + datetime.timedelta(hours=1) print("Germany Time",germany_time)#法國 UTC+1 france_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') + datetime.timedelta(hours=1) print("France Time",france_time)#加拿大 UTC-5 canada_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') - datetime.timedelta(hours=5) print("Canada Time:",canada_time)#越南 UTC+7 vietnam_time = datetime.datetime.strptime(res_time, '%a %b %d %H:%M:%S %Y') + datetime.timedelta(hours=7) print("Vietnam Time:",vietnam_time)輸出結果如下圖所示，不同地區有對應的時間分布，如果正常作息是早上9點到12點、下午2點到5點，從結果看更像是來自India、England、Japan等地區。當然，只有惡意樣本很多的時候，我們才能進行更好的溯源，哈哈~
五.總結
寫到這里，這篇文章就介紹完畢，希望對您有所幫助，最后進行簡單的總結下作者的猜想。
- 通過PE文件分析抓取創建文件時間戳，然后UTC定位國家地區，但受樣本數量較少，活動規律不穩定影響很大
- 通過靜態分析獲取非英文字符串，軟件中一般有供該國使用的文字，然后進行編碼比對溯源地區
- 某些APP或軟件存在流量反饋或IP定位，嘗試進行流量抓取分析
- 利用深度學習進行分類，然后提取不同國家的特征完成溯源
本文嘗試的是最簡單的方法，所以也存在很多問題，比如當有很多惡意樣本的時候，我們才能基于多個樣本時間戳并結合正常作息時間進行分析，才能判斷其來源。如果僅從一個樣本進行分析，其準確率還是會有影響，有的惡意軟件是深夜發布，也影響了該方法的準確性，同時混淆、加殼、對抗樣本也能影響我們的實驗效果，但作者僅是提供了一種方法，更深入的研究還在繼續，如果您有好的方法也歡迎和我討論。
最后歡迎大家討論如何判斷PE軟件或APP來源哪個國家或地區呢？印度又是如何確保一鍵正確卸載中國APP呢？哈哈，未知攻，焉知防。加油~
學安全一年，認識了很多安全大佬和朋友，希望大家一起進步。這篇文章中如果存在一些不足，還請海涵。作者作為網絡安全初學者的慢慢成長路吧！希望未來能更透徹撰寫相關文章。同時非常感謝參考文獻中的安全大佬們的文章分享，深知自己很菜，得努力前行。
最后感謝CSDN和讀者們十年的陪伴，不論外面如何評價CSDN，這里始終是我的家，在這里寫文章很溫馨，也認識了很多大佬和朋友。此外，個人感覺今年是我近十年文章質量最高的一年，每一篇都寫得很用心，都是我的血肉，很多都要自己從零去學習再分享，也希望幫助更多初學者。總之，希望自己還能寫二十年，五十年，一輩子。這些年CSDN改進真挺多的，也一直為博主著想，希望越來越好。感恩同行，一起加油喔，以后沒準小珞珞接管“Eastmount”這個賬號，哈哈！
(By:Eastmount 2021-12-17 星期五夜于武漢 http://blog.csdn.net/eastmount/ )
參考文獻：
[1] [網絡安全自學篇] 六十二.PE文件逆向之PE文件解析、PE編輯工具使用和PE結構修改（三）
[2] 白象的舞步——來自南亞次大陸的網絡攻擊
[3] https://xz.aliyun.com/t/2688
[4] [原創]利用python+pefile庫做PE格式文件的快速開發 - jmpjerryy
[5] python 時間類型和相互轉換 - shhnwangjian
總結
以上是生活随笔為你收集整理的[系统安全] 四十一.APT系列(6)Python解析PE文件并获取时间戳判断来源区域的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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