利用Python实现DGA域名检测

前期发表在个人freebuf专栏：https://www.freebuf.com/articles/web/145981.html

前段时间爆发的利用永恒之蓝进行勒索及xshell等事件，各大厂家都站在不同的角度分析了相应的事件及程序，对于对逆向不了解看着的确很吃力。上段时间看到宫总及袁哥都在讲DNS对于分析这种攻击的可行性。


永恒之蓝和xshell事件有如下的特征：

1. 永恒之蓝中黑客预留了一个没有注册的域名，用于防护事件不受控制时，启用该域名可以抑制事件的扩大
2. Xshell事件中黑客通过DNS的txt字段进行传输数据与指令

两起事件都有一个共同特征就是利用DNS来进行事件的抑制与数据与指令的下发，这样的话，针对这种类型的黑客攻击与安全事件，我们可以站在底层网络来分析这事件。
利用永恒之蓝进行勒索事件中黑客预留的域名是DGA域名，在某些条件下探测该DGA域名是否可以正常解析，若解析成功则不进行加密，若解析成功则不加密。
DGA一般都是通过硬编码写入到程序中，在没有能力对其逆向的情况下，我们可以分析网络流量来分析DNS请求的DGA域名。这样就需要了解哪些域名是DGA域名，这里面有多种方法与思路：

1. 利用开放平台里的DGA库，目前个人所了解的国内360在开放相应的数据，这个也是个人首推的选择
2. DGA域名有个特征，很多DGA并没有注册，黑客前期会生成大量的DGA域名，但是在某些情况下，如传输数据与命令或抑制事件时，会选择性的注册少量域名，这样的话可以对DNS解析不成功的域名进行记录，并将这些域名进行进行，若其没有注册，且域名很随机可以判断为疑似DGA域名。这里面有大牛介绍过 http://www.freebuf.com/geek/144459.html
3. 深度学习检测DGA域名，可参考http://www.freebuf.com/articles/network/139697.html

由于上面的方法二和方法三都有人实现了，这里面我主要介绍方法一的实现。这个思路是这样：通过监测网络流量(有条件的同学可以在大网环境下测试下)，分析DNS的请求，一旦请求的DNS和DGA库中的匹配，输出相应的IP、端口，当然后期也可以做相应的统计与告警。
DGA库网上找了有一些，个人了解的国内推荐360的开放DGA的数据，100W+的DGA数据，并且每天都有更新。有需要的同学可直接下载，http://data.netlab.360.com/feeds/dga/dga.txt

DNS检测DGA实现的代码如下：

在代码实现过程中，本个DGA正常解析成功的IP地址也记录了下来，DGA都有问题，那么解析的IP基本上也不正常。在大网环境下可以记录下相应的IP地址，在做Passive DNS时可以利用这些数据完善相应的库。
考虑到DGA的文件每天都会更新，可以进行定时下载该文件。

测试后，效果如下：

这样的话就实现了监测异常DGA记录，内网环境下可以分析机器被黑或者中马，大网环境下可以通过DNS侧重了解区域安全态势。
完整实现的代码如下：

#coding:utf-8
import time
from scapy.all import *
from requests import *
conf.iface='Intel(R) Dual Band Wireless-AC 8260'
list=[]
dgalist = open('dga.txt','r')
dgalist = (dgalist.readlines())[18:]
for dga in dgalist :
    list.append(dga.split('\t')[1])
data = set(list)
#Capture and Filter DGA
def capture(packet):
    if packet:
        i =0
        for p in packet:
            src = p[i][IP].src
            dst = p[i][IP].dst
            sport = p[i][UDP].sport
            dport = p[i][UDP].dport
            qr = str(p[i][DNS].qr)
            rcode = str(p[i][DNS].rcode)
            if '0' in qr:
                qr = 'Query'
                qname = p[i][DNS].qd.qname
                if type(qname) == bytes:
                    qname = (qname.decode('utf-8'))[:-1]
                if qname in data:
                    print("[*] Found DGA Request:-->",src,sport,qr,qname)
            if '1' in qr:
                if '0' in rcode:
                    for j in range(10):
                        try:
                            qr = 'Response'
                            rrname = p[j][DNS].an[j].rrname
                            rdata = p[j][DNS].an[j].rdata
                            if type(rrname) == bytes:
                                rrname = (rrname.decode('utf-8'))[:-1]
                                if type(rdata) == bytes:
                                    rdata = (rdata.decode('utf-8'))[:-1]
                            if rrname in data:
                                print ("[*] Found DGA Response:-->",src,dst,qr,rrname,rdata,"\n")
                        except Exception as e:
                            pass
        i = i + 1
#update dgafile
def dgafileupdate():
    url = 'http://data.netlab.360.com/feeds/dga/dga.txt'
    dgafile = get(url)
    with open('./dga.txt','w') as f:
        f.write(dgafile.text)
        print('Download DGAFile Finished')
if __name__ == '__main__':
    sniff(prn=capture,filter='udp port 53')
    while True:
        dgafileupdate()
        time.sleep(86400)