ESXiArgs勒索事件分析与处置手册

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一、事件概述

绿盟科技CERT近期监测到，欧洲多个安全机构发布了ESXiArgs勒索病毒的攻击预警，该病毒利用2021年披露的ESXi远程溢出漏洞（CVE-2021-21974）进行传播，根据网络空间测绘平台的数据统计，目前全球已有1800余台主机被感染，且绝大部分均分布于欧美等国家。

勒索病毒执行后，将对指定后缀的虚拟机相关文件进行加密，同时生成args后缀的文件，用来保存加密相应文件时使用的参数。

通过对感染主机勒索信的统计分析，确认此次攻击事件系同一黑产团伙所为；通过对ESXi版本的统计分析，以及漏洞代码对比分析，确认此次事件涉及漏洞影响的版本，除VMware官方公布的以外，还包括ESXi 5.5及6.0；通过对病毒样本分析，发现在加密大文件时存在缺陷，可通过对磁盘描述文件进行重建，并结合数据恢复软件，即可恢复被加密磁盘中的文件。

 

二、事件时间线

2021年2月23日 ，VMware发布CVE-2021-21974漏洞相关产品补丁，涉及的ESXi 版本包括6.5、6.7及7.0。

2021年5月25日，国外安全研究人员在其个人博客公布了该漏洞细节及详细分析过程，并提供了针对ESXi 6.7指定版本的漏洞利用代码。

2023年2月4日法国互联网应急中心（CERT-FR）发布了此次勒索病毒攻击事件的相关预警，包括攻击涉及的漏洞信息。

2月5日意大利国家网络安全局（ACN）发布预警，警告有黑客利用ESXi漏洞对全球数千台服务器进行攻击。

2月7日绿盟科技CERT监测到此次攻击事件，并开始跟踪分析。

2月8日美国网络安全和基础设施安全局（CISA）发布了ESXiArgs勒索病毒恢复脚本，以协助受害用户恢复被加密的虚拟机。

三、漏洞分析

CVE-2021-21974是由ESXi的SLP（Service Location Protocol）服务中的堆溢出问题引起。SLP是一个网络服务，默认监听TCP/UDP 427端口，且无需认证即可远程访问。

漏洞源自SLPParseSrvUrl函数，在[1]处SLPParseSrvUrl函数内部调用了calloc函数申请URL的长度加上0x1d大小的内存，在[2]处调用了strstr函数来查找子字符串“:/”在 URL中的位置，并在第[3]处将子字符串“:/”之前的URL内容复制到[1]处calloc函数申请的内存中。由于param_2实际为来自网络输入，就可能导致在[3]处复制时，复制数据的大小大于[1]处申请内存的大小，引发堆溢出，最终导致漏洞产生。

通过对感染主机ESXi版本的统计分析，发现此次事件涉及的ESXi版本还包括5.5及6.0；通过对比5.5及6.7版本代码，确认5.5版本同样存在该漏洞。

通过修改公开的漏洞利用代码，成功在ESXi 5.5上复现了该漏洞。

VMware公布的产品生命周期中，ESXi 5.5及6.0的技术支持截止时间分别为2018年9月及2020年3月。

通过对ESXi补丁信息检索，证实在上述时间点后，官方并未再发布上述产品的任何安全补丁。

四、样本分析

ESXiArgs勒索程序使用RSA+sosemanuk的组合加密算法进行加密，但本身功能简单，只具备加密单个文件的能力，因此攻击者将勒索程序与shell脚本结合使用，通过shell脚本实现批量文件加密、修改系统文件、清理日志及自身文件等功能。

  • 勒索程序分析

样本为Linux 64位可执行程序，在相关威胁情报平台上，该样本的最早上传时间为2023年2月4日。

样本运行时，需要提供指定参数，其中公钥文件<publibc_key>和加密文件路径<file_to_encrypt>是必选参数，可选参数包括：

  • enc_step：加密文件时，每个加密数据块的间隔；
  • enc_size：指定每个加密数据块的大小；
  • file_size：指定文件大小，当文件大小小于file_size时，则加密整个文件；文件大小大于file_size时，最多加密file_size的大小，该参数默认值为0，因此如果不指定大于0的值，则不进行加密。

该勒索程序使用非对称加密RSA+对称加密sosemanuk算法，完成整个文件加密流程。

勒索程序本身不具备目录遍历功能，每次只能加密一个文件，每次运行生成新的sosemanuk流密钥。将生成的sosemanuk流密钥使用RSA公钥加密，在完成文件加密后写入到原文件末尾。

加密代码的本意是在加密大文件时，只加密指定的大小，不加密全部文件，但此处代码存在bug，导致当file_size参数为缺省状态时，则不进行加密。

此外，勒索程序在获取file_size参数时使用了atoi函数，导致获取到的最大值为0xffff ffff，因此只能正确加密4GB以内的文件。

如果文件等于4GB（0x1 0000 0000）那么高位丢失，加密0个字节，在文件尾写入密钥数据（由于勒索脚本使用du -k命令获取文件大小，因此file_size比实际文件更大）；如果文件大于4G，则加密size=文件大小&0xffff ffff，在文件尾写入密钥数据。

如原本5G（0x140002000）大小的文件，由于高位丢失导致文件大小变成1G（0x40002000）。

每次加密块的大小由enc_size指定（样本中为1MB），如果文件刚好是4GB多一个字节，那么处理一个加密块，即加密文件头部1MB数据。当加密size大于enc_size时，由enc_step指定间隔，实现文件数据间断加密。

加密完成后ESXi中相关原文件被加密，同时生成对应的*.args文件用来保存加密时使用的参数。

该勒索程序不存在文件释放或其他驻留行为，仅使用传统的文件加密，要完成整个勒索攻击还需要配合脚本执行，属于完成度很低的勒索程序。

  • 勒索脚本分析

勒索脚本包含修改ESXi配置、结束虚拟机进程、启动加密程序、替换index.html文件、替换/etc/motd文件、清理自身痕迹、修改文件时间等功能。

首先通过遍历/vmfs/volumes，寻找指定后缀名的文件进行加密，包括：*.vmdk、*.vmx、 *.vmxf、*.vmsd、*.vmsn、*.vswp、*.vmss、*.nvram、*.vmem。

在替换index.html和/etc/motd文件时，会先进行备份。

修改虚拟机配置文件，并结束虚拟机进程。

查找以*.log结尾的日志文件并删除，之后等待加密程序结束，再执行后续功能。

恢复/sbin/hostd-probe文件，并将其修改和访问时间更新为busybox文件时间。

恢复计划任务文件/var/spool/cron/crontabs/root，删除原文件的最后一行和1-8行。

再次删除/bin/hostd-probe.sh文件的第一行。

删除/store/packages/vmtools.py并恢复/etc/vmware/rhttpproxy/endpoints.conf，同时清空/etc/rc.local.d/local.sh。

更新/etc/vmware/rhttpproxy/endpoints.conf、/bin/hostd-probe.sh、/etc/rc.local.d/local.sh文件的修改和访问时间。

最后删除自身文件，并启动SSH服务。

五、加密文件恢复

虚拟机的每个磁盘驱动器都包含了一对*.vmdk文件，其中一个为文本文件（如：test.vmdk），包含虚拟硬盘的描述数据，另一个则是磁盘的实际数据文件（如：test-flat.vmdk）。这些数据是以二进制形式存放在物理磁盘上的，描述文件（如：test.vmdk）就是用于描述这种映射关系的。

而描述文件（如：test.vmdk），可通过实际数据文件（如：test-flat.vmdk）进行重建恢复。VMWare对此提供了详细方法：https://kb.vmware.com/s/article/1002511?lang=zh_CN。美国网络安全和基础设施安全局（CISA）提供了恢复脚本：https://github.com/cisagov/ESXiArgs-Recover。ESXiArgs-Recover脚本的核心功能就是将描述文件的重建过程自动化。

由于ESXiArgs勒索程序本身缺陷，导致只能对大文件的前4GB数据进行间断加密，因此文件越大被加密的数据量就越少，被恢复的可能性也就越大，而ESXi中的磁盘文件实际大小往往为几十G、几百G。

  • ESXiArgs-Recover

恢复脚本（ESXiArgs-Recover）主要功能为恢复vmx配置文件和重建磁盘描述文件。

  1. 恢复配置文件

运行状态的虚拟机会自动生成一个*.vmx~文件作为原始配置文件的备份，由于*.vmx~后缀并不在加密范围内，因此通过重命名*.vmx~文件即可恢复虚拟机配置；但如果虚拟机为关机或暂停状态，则不存在*.vmx~文件，也就无法恢复配置文件，这种情况可根据虚拟机原始配置，重新创建配置文件即可。

  1. 重建磁盘描述文件

恢复脚本（ESXiArgs-Recover）可自动化完成磁盘描述文件的重建，但由于磁盘文件大小及加密情况不同，部分虚拟机在执行恢复脚本后，可能无法正常引导开机。

  • 数据恢复软件

对于使用恢复脚本（ESXiArgs-Recover）后无法正常引导开机的虚拟机，可将恢复后的磁盘文件挂载到其他Windows虚拟机中，并通过数据恢复软件（如：R-Studio）恢复磁盘中文件。

首先在挂载的磁盘上执行分区搜索操作，恢复损坏的分区表信息。

双击进入搜索到的分区，即可浏览、恢复原磁盘文件。

六、影响统计

通过相关网络空间测绘平台的数据分析，目前全球感染的主机数为1800余台，从地理位置分布来看，感染主机绝大部分均分布于欧美等国家，如：法国、德国、加拿大、美国、英国等；而除台湾和香港地区外，目前国内仅监测到一台。同时通过探测数据发现，国内实际也有大量暴露在互联网，且同样存在漏洞（CVE-2021-21974）的ESXi主机，由此推测，中国大陆地区并非此次事件的攻击目标。

通过对感染主机勒索信中攻击者留下的即时通信软件标识（TOX_ID）进行统计分析，发现所有勒索信中的TOX_ID均为同一个，由此判断，此次攻击事件系同一黑产团伙所为。

通过对勒索信中的两个比特币钱包地址进行监控，发现截止目前，攻击者还并未收到任何赎金，这可能与其勒索软件存在缺陷，导致加密文件可被恢复有着直接关系。

通过对感染主机的ESXi版本进行统计分析，发现涉及的版本包括5.5、6.0、6.5及6.7，其中攻击占比最高的为6.5及6.7；而涉及的小版本则有近90个，被攻击的Top 3版本包括：6.7.0-14320388、6.5.0-13932383及6.5.0-10719125，由于涉及的漏洞为远程溢出类型，由此判断攻击者掌握了通杀的利用技术。

七、处置建议

  • 补丁升级

排查当前ESXi版本是否在VMware产品支持生命周期内，对于在支持生命周期内的（如：6.5、6.7及7.0），检查是否安装了2021年2月以后的安全补丁；对于不在支持生命周期内的（如：5.5、6.0），建议及时更新版本，以获取安全补丁，若无法更新版本，可通过停止SLP服务并禁用SLP开机自启动进行缓解。

  • 缩小攻击面

禁止将ESXi开放到互联网，建议利用VPN等方式通过内网进行访问，对于需要开放到互联网的ESXi主机，建议在防火墙中通过白名单配置访问规则，禁止将427端口（SLP服务）暴露在互联网。

  • 联网权限

在边界防火墙中，禁用ESXi主机的互联网访问权限，或通过白名单方式为其配置互联网访问规则。

  • 数据备份

对于勒索攻击，数据备份是行之有效的对抗方案，可通过私有云、存储设备、网络同步等方式，定期对虚拟机进行备份并妥善保管。

  • 威胁情报

在边界网关、入侵防御、态势感知等系统中，添加此次事件的相关威胁情报，封禁或监测相关C2地址通信行为，包括：

  1. Ÿ130.10.173
  2. Ÿ163.125.138
  3. Ÿ17.96.41
  4. Ÿ0.75.2
  5. Ÿ62.44.152
  6. Ÿ152.52.55

 

  • 文件恢复

对于遭受攻击的主机，建议将相关虚拟机文件导出备份后，重新部署ESXi环境，并参考上述相关章节，重建磁盘描述文件，并对无法正常引导的磁盘进行文件恢复。

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