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Windows 后渗透中可能会遇到的加密字符串分析

news 2025/6/23 12:17:35

在 Windows 后渗透过程中，攻击者经常会遇到各种加密字符串或数据，这些数据通常用于存储敏感信息，如凭据、会话票据或配置数据。理解这些加密字符串的类型、加密机制、存储位置以及解密方法，对于权限提升、横向移动和持久化至关重要。本文将详细分析 Windows 系统中常见的加密字符串类型，包括 PSCredential、以 01000000d 开头的字符串（通常与 DPAPI 相关）、SecureString、DPAPI、GPP，并补充其他类型（如 LSA Secrets、SAM Hashes、Kerberos Tickets 等）。通过优化分类和结合实际后渗透场景，提供一个全面的参考框架。

1. 分类与概述

Windows 系统中的加密字符串通常与凭据存储、身份验证或敏感数据保护相关。这些字符串的加密机制、存储方式和解密条件各不相同。以下是对常见加密字符串的分类：

分类	加密机制	典型存储位置	解密条件	后渗透工具	标志性特征
PSCredential	DPAPI + SecureString	PowerShell 脚本、内存	用户上下文或 SYSTEM 权限	Mimikatz, PowerShell 反射	`System.Management.Automation.PSCredential`
SecureString	DPAPI	内存、序列化文件	用户上下文或 SYSTEM 权限	Mimikatz, PowerShell 反射	`System.Security.SecureString`
DPAPI Blob	DPAPI	文件、注册表、内存、凭据管理器	DPAPI 主密钥 + 用户/SYSTEM 权限	Mimikatz, SharpDPAPI	`01000000d` 开头的十六进制
GPP (Group Policy Preferences)	AES-256 (固定密钥)	SYSVOL 的 XML 文件	访问 SYSVOL 权限（默认可读）	Get-GPPPassword, Metasploit	`cpassword` 的 Base64 编码
LSA Secrets	DPAPI + 注册表加密	注册表（HKLM\SECURITY）	SYSTEM 权限	Mimikatz, lsadump	注册表中的加密二进制数据
SAM Hashes	NTLM/SYSKEY 加密	注册表（HKLM\SAM）	SYSTEM 权限	Mimikatz, secretsdump	NTLM 哈希（十六进制）
Kerberos Tickets	Kerberos 协议加密	内存（LSASS 进程）	SYSTEM 权限或用户会话	Mimikatz, Rubeus	TGT/TGS 票据（内存中）

2. 详细分析

2.1 PSCredential

定义

PSCredential 是 PowerShell 中的 .NET 对象（System.Management.Automation.PSCredential），用于安全地存储和传递用户名和密码。密码部分以 SecureString 形式存储，底层依赖 Windows 的 DPAPI（Data Protection API）进行加密。

加密机制

加密方式：密码通过 SecureString 加密，DPAPI 使用用户或机器的加密密钥进行保护。
密钥绑定：加密数据与当前用户上下文或机器绑定，只有同一用户在同一机器上才能解密。
序列化：如果 PSCredential 被序列化（如通过 Export-Clixml 保存到文件），会生成 DPAPI 加密的二进制数据。

存储位置

内存：运行中的 PowerShell 进程（如通过 Get-Credential 创建）。
文件：脚本中保存的序列化凭据（如 .xml 文件）。
注册表：某些自动化脚本可能将凭据存储在注册表中。

后渗透利用

提取方法：
- 如果有用户上下文，可以通过 PowerShell 反射直接解密 PSCredential 中的密码。
- 使用 Mimikatz 的 sekurlsa::logonpasswords 或 dpapi::cred 模块从内存中提取。
工具：
- Mimikatz
- PowerShell 脚本（如 Get-DecryptedPSCredential）
限制：需要目标用户上下文或 SYSTEM 权限。

标志性特征

PowerShell 脚本中出现 Get-Credential 或 System.Management.Automation.PSCredential。
序列化后可能以 01000000d 开头的 DPAPI 数据形式存储。

2.2 SecureString

定义

SecureString（System.Security.SecureString）是 .NET Framework 中的数据类型，用于在内存中以加密形式存储敏感数据（如密码），减少明文暴露时间。

加密机制

内存加密：数据在输入时逐字符加密，存储在内存中时保持加密状态。
DPAPI 依赖：底层使用 DPAPI 加密，密钥与用户或机器绑定。
序列化：通过 ConvertFrom-SecureString 序列化后，生成 DPAPI 加密的字符串（可能以 01000000d 开头）。

存储位置

内存：PowerShell 脚本运行时（如 ConvertTo-SecureString）。
文件：序列化后的文件（如 .txt 或 .xml）。
注册表：某些应用程序可能将序列化的 SecureString 存储在注册表中。

后渗透利用

提取方法：
- 通过反射 API（如 System.Runtime.InteropServices.Marshal）从内存中解密。
- 如果序列化到文件，结合 DPAPI 主密钥解密。
工具：
- Mimikatz（dpapi::blob）
- SharpDPAPI
限制：需要用户上下文或 SYSTEM 权限。

标志性特征

PowerShell 脚本中出现 ConvertTo-SecureString 或 ConvertFrom-SecureString。
内存中看到 System.Security.SecureString 类型。

2.3 DPAPI Blob（以 `01000000d` 开头的字符串）

定义

以 01000000d 开头的字符串是 DPAPI 加密后的二进制数据（BLOB）的十六进制表示，广泛用于 Windows 系统中的凭据保护。它是 PSCredential、SecureString 和其他凭据（如 Credential Manager）的底层加密格式。

加密机制

DPAPI：Windows 提供的加密 API，使用用户或机器的加密密钥。
数据格式：01000000d 是 DPAPI 数据块的头部标识符，表示加密数据的版本或格式。
保护级别：
- 用户级别：只有同一用户能解密。
- 机器级别：同一机器上的所有用户都能解密。

存储位置

文件：序列化的凭据文件（如 .xml）。
注册表：某些应用程序存储的加密数据（如 HKCU\Software）。
凭据管理器：Windows Credential Manager 中的网络凭据、RDP 凭据等。
浏览器：如 Chrome、Edge 的密码数据库。

后渗透利用

提取方法：
- 获取 DPAPI 主密钥（C:\Users\<User>\AppData\Roaming\Microsoft\Protect）。
- 使用 Mimikatz 的 dpapi::blob 或 dpapi::masterkey 模块解密。
工具：
- Mimikatz
- SharpDPAPI
- DPAPIck
限制：需要目标用户的 DPAPI 主密钥或 SYSTEM 权限。

标志性特征

以 01000000d 开头的长十六进制字符串。
出现在文件、注册表或内存中。

2.4 GPP (Group Policy Preferences)

定义

组策略首选项（GPP）是 Windows 组策略的一部分，允许管理员配置用户或计算机设置（如本地管理员账户、计划任务）。早期版本（Windows Server 2008 及之前）的 GPP 凭据以弱加密形式存储。

加密机制

AES-256：使用固定密钥（微软公开的硬编码密钥）加密。
存储格式：加密后的密码以 Base64 编码存储在 XML 文件的 cpassword 属性中。
位置：SYSVOL 共享文件夹（\\<Domain>\SYSVOL）中的 XML 文件，如 Groups.xml、ScheduledTasks.xml。

存储位置

SYSVOL：域控制器上的共享文件夹，默认所有域用户可读。
文件类型：.xml 文件，包含 cpassword 属性。

后渗透利用

提取方法：
- 访问 SYSVOL，提取 XML 文件中的 cpassword。
- 使用公开的 AES 密钥解密（无需额外权限）。
工具：
- PowerSploit 的 Get-GPPPassword
- Metasploit 的 post/windows/gather/credentials/gpp
限制：仅适用于未修补的旧系统（2014 年微软修复了此漏洞，移除了固定密钥）。

标志性特征

XML 文件中的 cpassword 属性，值为 Base64 编码的加密字符串。

2.5 LSA Secrets

定义

LSA（Local Security Authority）Secrets 是 Windows 系统存储在注册表中的加密凭据，用于支持系统服务和身份验证（如服务账户密码、自动登录凭据）。

加密机制

加密方式：结合 DPAPI 和系统密钥（SYSKEY）加密。
存储位置：HKLM\SECURITY\Policy\Secrets（需要 SYSTEM 权限访问）。
内容：
- 服务账户密码（如用于计划任务或服务的账户）。
- 自动登录凭据（如 DefaultPassword）。
- 远程桌面服务的密码。

存储位置

注册表：HKLM\SECURITY\Policy\Secrets。
内存：LSASS 进程中可能缓存相关数据。

后渗透利用

提取方法：
- 使用 Mimikatz 的 lsadump::secrets 模块直接从注册表提取。
- 从 LSASS 进程内存中 dump 数据。
工具：
- Mimikatz
- lsadump
限制：需要 SYSTEM 权限。

标志性特征

注册表中的加密二进制数据。
Mimikatz 输出中以 LSA Secrets 标识。

2.6 SAM Hashes

定义

SAM（Security Accounts Manager）存储本地用户账户的 NTLM 哈希，用于本地身份验证。

加密机制

NTLM 哈希：用户密码的 NTLM 哈希存储在 SAM 数据库中。
SYSKEY 加密：SAM 数据库整体通过 SYSKEY 加密。
存储位置：HKLM\SAM\SAM\Domains\Account\Users。

存储位置

注册表：HKLM\SAM。
文件：SAM 文件（C:\Windows\System32\config\SAM）。

后渗透利用

提取方法：
- 使用 Mimikatz 的 lsadump::sam 模块提取。
- 从注册表或 SAM 文件 dump 哈希。
- 使用哈希进行 Pass-the-Hash 攻击。
工具：
- Mimikatz
- secretsdump（Impacket）
限制：需要 SYSTEM 权限。

标志性特征

NTLM 哈希格式（十六进制）。
注册表中的加密二进制数据。

2.7 Kerberos Tickets

定义

Kerberos Tickets 是 Windows 域环境中用于身份验证的票据，包括 TGT（Ticket Granting Ticket）和 TGS（Ticket Granting Service）。

加密机制

Kerberos 协议：使用域控制器的密钥加密票据。
存储位置：LSASS 进程内存中。

存储位置

内存：LSASS 进程中缓存的票据。
文件：通过导出（如 .kirbi 文件）保存。

后渗透利用

提取方法：
- 使用 Mimikatz 的 sekurlsa::tickets 或 kerberos::list 提取票据。
- 使用 Rubeus 导出票据或进行 Pass-the-Ticket 攻击。
工具：
- Mimikatz
- Rubeus
限制：需要 SYSTEM 权限或用户会话。

标志性特征

内存中以 Kerberos 票据格式存储（如 .kirbi 文件）。
Mimikatz 输出中以 TGT 或 TGS 标识。

3. 后渗透中的操作建议

3.1 识别加密字符串

文件系统：检查 .xml、.ps1、.txt 文件，寻找 cpassword、01000000d 或 SecureString 相关内容。
注册表：检查 HKLM\SAM、HKLM\SECURITY、HKCU\Software。
内存：dump LSASS 进程或 PowerShell 进程内存。
网络共享：访问 SYSVOL 共享，提取 GPP 相关 XML 文件。

3.2 解密方法

PSCredential/SecureString：
- 使用 PowerShell 反射或 Mimikatz 解密内存中的数据。
- 序列化数据需要 DPAPI 主密钥。
DPAPI Blob：
- 获取主密钥（C:\Users\<User>\AppData\Roaming\Microsoft\Protect）。
- 使用 Mimikatz 或 SharpDPAPI 解密。
GPP：
- 提取 SYSVOL 中的 XML 文件，使用公开的 AES 密钥解密。
LSA Secrets/SAM Hashes：
- 获取 SYSTEM 权限，dump 注册表或 SAM 文件。
Kerberos Tickets：
- 从 LSASS 内存中提取票据，导出为 .kirbi 文件。