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Suricata工控规则研究
2020-06-19 10:00:40

Suricata是一款免费开源的网络威胁检测工具。主要用于实时入侵检测(IDS),嵌入式入侵防御(IPS)和网络安全监控(NSM)等。因工作需要,我也准备来盘一下,准备部署检测一下工控这块的流量,同时也添加一些工控规则来提高检测效率。

Suricata介绍:

虽然Suricata作为一款免费开源的安全工具,但是它得到了众多企业的认可,很多都在部署和使用它。这代表Suricata是成熟的,功能完善,实用性强的安全工具。Suricata是一款高性能网络入侵检测防御引擎。该引擎基于多线程,充分利用多核优势。它支持多种协议,如:ip4、ipv6、tcp、udp、http、smtp、pop3、imap、ftp等。可动态加载预设规则,支持多种文件格式统计数据输出,如pcap、json、unified2等,非常便于与Barnyard2等工具集成。

suricata所有版本:https://openinfosecfoundation.org/download/

image.png

Suricata架构:

有三种运行模式,分别为single,workers,autofp。官方推荐性能最佳的运行模式为workers模式。
single模式:只有一个包处理线程,一般在开发模式下使用。

workers模式:多个包处理线程,每个线程包含完整的处理逻辑。

autofp模式:有多个包捕获线程,多个包处理线程。一般适用于nfqueue场景,从多个queue中消费流量来处理。

报文检测系统通常包含四大部分,报文获取、报文解码、报文检测、日志记录;Suricata不同的功能安装模块划分,一个模块的输出是另一个模块的输入,Suricata通过线程将模块串联起来,如下图所示:

image.png

Suricata部署

安装步骤,以Ubuntu1804版本为例,可以使用官方的PPA进行安装:

sudo add-apt-repository ppa:oisf/suricata-stable
sudo apt update
sudo apt install suricata jq

1、更新规则:

suricata-update

2、测试suricata正常运行:

suricata -T

3、启动运行:

suricata -i ens33 -c /etc/suricata/suricata.yaml

配置解读:

cd 到suricata配置文件目录: cd /etc/suricata/, 我们会查看到如下4个配置文件 classification.config/reference.config/suricata.yaml/threshold.config 和一个rules文件夹。

suricata.yaml:是Suricata默认的配置文件,以硬编码的形式写在源代码中,里面定义了几乎关于Suricata的所有运行内容,包括运行模式、抓包的数量和大小、签名和规则的属性和日志告警输出等等。

classification.config:定义了各种流量攻击类型和优先级,类似拒绝服务攻击和web应用攻击等,如下图所示:

image.png

reference.config:记录一些安全网站,漏洞平台的网址,或者是自己可以自定义的url,是参考的意思,用来联系外部的恶意攻击检测网站中关于此类攻击的页面。

threshold.config:threshold(阈值)关键字可用于控制规则的警报频率,可用于在规则生成警报之前为其设置最小阈值.

rules文件夹:存放不同种类的规则,规则用来判定流量攻击类型,并定义攻击类型和告警种类,可以存放自带的规则,也可以自己按规则语法编写,如下图所示:

image.png

规则详解

接下来我们主要讲Suricata的规则,这是检测工具的灵魂,同样的产品,别人的好用,拦截率准确率高,误报率低,那就是人家规则写得好。Suricata的规则书写参考snort规则(suricata完全兼容snort规则),下面我就来简单介绍下规则的每段含义,因为主要是讲工控规则,所以我取一条工控规则来说,规则如下:

alert modbus any any -> any any (msg:"SURICATA Modbus Request flood detected"; flow:to_server;app-layer-event:modbus.flooded; classtype:protocol-command-decode; sid:2250009; rev:2;)

alert:默认顺序为:pass,drop,reject,alert跳过、丢弃、拒绝、警告四种类型的动作

Modbus:注明协议种类,UDP/ICMP等

Any:源地址/目的地址(IP)

Any:源端口/目的端口

->:方向,单向流量;<>双向流量

Any:源地址/目的地址(IP)

Any:源端口/目的端口

msg:"SURICATA Modbus Request flood detected":关键字msg提供对触发警报的有关签名/规则相关文本提示信息

flow:to_server:客户端到服务器

app-layer-event:modbus.flooded:具体攻击内容

classtype:protocol-command-decode:提供有关规则和警报分类的信息,由classification.config文件定义。

sid:2250009:用于唯一性规则标识,sid不能重复

rev:2:规则版本号,每次修改规则rev则递增1

工控规则编写:

Suricata现在主要是et/open  规则,这是系统自带的规则,目前开源免费的就是et/open、pt规则、sslbl规则,其余的需要授权码才能更新。推荐给大家一个补充规则的链接,https://github.com/ptresearch/AttackDetection 的开源规则,里面包含了近几年常见cve漏洞的检测,大家可以酌情使用。

其实自己规则编写也不难,上面介绍了规则每部分的含义,最好写的是包含content的规则,例如我们知道modbus的停启功能码是40,41,我们可以在规则里编写content: "|00 00 00 00 33 41 ff 00|"来匹配;如果是应用层的流量攻击,就可以写成 app-layer-event:dnp3.flooded/app-layer-event:modbus.invalid_length等。一般在工控规则中,最常见的应用层的检测和对功能码的检测,截取关键的功能码配合偏移位置(offset)和结束位置来匹配(depth),如下图所示:

image.png

我参考了之前大佬写的Suricata(Snort)工控方面的规则,如下图所示,这是关于西门子S7的规则,主要用来检测关于Nmap通过扫描102端口开启来寻找PLC的流量:

image.png

里面还包含了对现有modbus、enip和dnp3规则补充,建议有兴趣的朋友可以去看下:

链接奉上:https://github.com/digitalbond/Quickdraw-Snort

模拟流量攻击

分析和编写了Suricata的规则,下面就进行实际的流量测试,不过在测试之前,对suricata.yaml 配置文件还要做小小的修改,因为我是对Modbus PLC设备进行攻击的时候抓取流量包,然后保存下来放到Suricata里面回放,所以要将下图中的pcap-file改成yes:

image.png

虽然规则里包含了Modbus的规则,但是默认是不开启的,所以我们在suricata.yaml里面找到Modbus这块,改成yes:

image.png

接着我通过修改抓取到Modbus PLC之间的通信的Session id,然后带上Session id对数据包进行长度和非法字符串的修改,再通过python脚本发送给PLC,同时用wireshark来抓取,以此来获取我们需要的数据包。我把数据包放入服务器中后,通过执行suricata  -r  modbus.pcap,对数据包进行回放,然后导出json格式的日志进行查看,如下图所示,显示alert并且显示唯一的SID号,可以去rules里面找到对应命中的是哪条规则:

image.png

image.png

下图是suricata操作的一些命令,有需要的朋友可以看一下:

image.png

总结:

Suricata其实包含的功能十分丰富,因篇幅有限,我只验证解释了关于Suricata工控方面的使用,Suricata支持内嵌lua脚本,以实现自定义检测和输出脚本,支持常见数据包解码,支持常见应用层协议解码,支持分析离线pcap文件和pcap文件方式存储流量数据,这些好用的功能都需要大家一点点去摸索和拓展使用。

Suricata规则这一块,是需要大家一点点去积累完善的,通过平时搜集的威胁情报,结合自己系统的生产环境,以及定期关注新爆出的安全漏洞等,自己慢慢去增加丰富规则,来使我们的安全世界更加坚固!

*本文作者:黄一113530,转载请注明来自FreeBuf.COM

本文作者:, 属于FreeBuf原创奖励计划,未经许可禁止转载

# Suricata # 工控安全
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