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VirtualMachine Image scanning PoC with Molysis

VirtualMachine Image scanning PoC with Molysis

Masahiro331

June 11, 2022
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  1. 安全ではない仮想マシン環境とは? • カーネルやOSのセキュリティ機構が働いていない • 外部に公開してはいけないプロセスが公開されている • 公開されているミドルウェア, アプリケーションライブラリが脆弱 • 公開されているミドルウェア,

    アプリケーションの設定が安全ではない • 公開されているアプリケーションの実装に脆弱性が存在する • 悪意あるユーザによる改竄もしくはイメージの配布 4 Infrastructure Hypervisor Guest OS Docker Engine App A App B
  2. 安全ではない仮想マシン環境とは? • カーネルやOSのセキュリティ機構が働いていない • 外部に公開してはいけないプロセスが公開されている • 公開されているミドルウェア, アプリケーションライブラリが脆弱 • 公開されているミドルウェア,

    アプリケーションの設定が安全ではない • 公開されているアプリケーションの実装に脆弱性が存在する • 悪意あるユーザによる改竄もしくはイメージの配布 5 Infrastructure Hypervisor Guest OS Docker Engine App A App B SecHack365のテーマとして、 まずはここから開発する
  3. 概念図 • VHDやVMDKといった仮想マシンイメージから各OSのパッケージ情報を取得 • パッケージ情報をもとに既知の脆弱性を検知 Vulnerability DB VMDK VHD 仮想マシンイメージ

    Install Software ・Install Packages ・Libraries Matching Security Advisory ・OVAL ・NVD ・Vendor Advisory 12 レポート OS ・OS version ・Kernel Box
  4. 15

  5. 16

  6. • プラグインアーキテクチャで実装している • 機能を追加する場合はInterfaceに合わせて実装するだけでよい モジュール化について 18 molycis go-rpm-version trivy-db go-ext4-

    filesystem Vulnerability DB Version compare go-vmdk-parser filesystem Virtual image Extractor ImageExtractor FileSystemExtractor Interface Module Detector RPMAnalyzer AlpineAnalyzer Package OS Analyzer OSAnalyzer PkgAnalyzer ・・・・ ・・・・ ・・・・ ・・・・
  7. 計算資源の効率化 20 Box, VMDK, VHD 圧縮データ 圧縮データ 圧縮データ ・・・ ・・・

    100MB ~ 1GB Partition 1 ・・・ EXT4, XFS 10G ~ 数TB 任意のファイル ・・・ 1k ~ 1G • これらの処理を任意のバッファサイズで読み込み処理できるように実装 Install Software ・Install Packages ・Libraries OS ・OS version ・Kernel
  8. VMDKのパース 23 ・必要なのはCompressed Grain Dataのみ 8 byte 4 byte 500

    byte Compressed Grain Data Sector Index Data Size Compressed Data (Deflate) decompress Filesystem Decompressed Data Master Boot Record or GUID Partitions Table Partision 0 (boot partition) Partision 1 (file system)
  9. Partitionのパース 24 • Filesystemをパースする前にPartitionを解析 Decompressed Data Master Boot Record or

    GUID Partitions Table Partition 0 (boot partition) Partition 1 (Filesystem) Boot partitionは無視し、 実データが格納されているpartition1を解析
  10. EXT4のパース 26 • Streamで処理するためファイルのSeekなどが利用できない • メモリ上に必要なInodeを保持するように実装 Super Block Group Descriptor

    Block Reserved Group Descriptor Table Block Data Block Bitmap Block Inode Bitmap Block Inode Table Block Data Blocks • Headerのようなもの • 各ブロックの位置情報が入っている • 拡張用の空き領域(利用しない) • Data Blockの使用状況を管理(利用しない) • Inode Tableの利用状況(利用しない) • Inode情報が入っている • 実際のデータが入っている
  11. EXT4のパース 27 • Streamで処理するためファイルのSeekなどが利用できない • メモリ上に必要なInodeを保持するように実装 Super Block Group Descriptor

    Block Reserved Group Descriptor Table Block Data Block Bitmap Block Inode Bitmap Block Inode Table Block Data Blocks SuperBlockとGroupDescriptorは順番が保証されている これらのデータは順番が保証されていない
  12. 脆弱性の検知 31 • パッケージ名とバージョンをもとに脆弱性の検知 • バージョンの比較にはOS毎に仕様が異なるため個別に実装 https://github.com/knqyf263/go-rpm-version • データベースとして AquaSecurity社が開発しているものを利用

    https://github.com/aquasecurity/vuln-list-update https://github.com/aquasecurity/vuln-list https://github.com/aquasecurity/trivy-db (藤村も開発に参加している) • 脆弱性の検知率はAquaSecurityのTrivyと同等