Uso de Empire Framework contra sistemas Windows.

Empire es un framework muy interesante que incluye varios elementos de post-explotación enfocados a sistemas windows utilizando PowerShell, así como sobre sistemas GNU/Linux comprometidos utilizando Python. Cada uno de dichos elementos en Empire cuentan con varios mecanismos interesantes para la transferencia y ejecución de “stagers” en la máquina comprometida, siguiendo un modelo muy similar al que sigue Metasploit Framework a la hora de generar sesiones. Las comunicaciones entre el atacante y víctima son cifradas, algo que también comparte Metasploit Framework a la hora de utilizar payloads del tipo “meterpreter” y además, permite ejecutar instrucciones en PowerShell sobre un sistema windows aunque en dicho sistema no tenga el ejecutable “powershell.exe”. Los módulos de post-explotación incluidos en Empire son fáciles de desplegar y de utilizar, algunos de los cuales permiten la ejecución de keyloggers para el “espiar” las actividades del usuario, nuevamente algo muy parecido a lo que nos encontramos en los payloads del tipo meterpreter de Metasploit Framework . Empire también tiene la capacidad de ejecutar comandos en memoria, lo que significa que al no ser instrucciones que requieren acceso a unidades de almacenamiento persistente, tienen mayores probabilidades de no ser detectadas por AVs u otros mecanismos de seguridad que puedan estar en ejecución en el sistema comprometido.

Empire Framework asiste al pentester en las labores de elevación de privilegios, reconocimiento de red y de sistemas alcanzables, movimientos laterales entre hosts (pivoting) y la recolección de credenciales o cualquier detalle informativo que pueda resultar interesante. Empire consigue éste objetivo partiendo de 3 componentes principales: Listeners, Stagers y Agents.

– Listeners: Proceso en la máquina del atacante y que espera conexiones por parte de las víctimas.

– Stager: Instrucciones que envía el atacante a la víctima.

– Agents: Se trata del componente que mantiene la conexión entre la víctima y el atacante desde el sistema comprometido. Es el encargado de recibir cada stager enviado por el atacante y ejecutarlo.

Instalación de Empire

Hay 2 formas de instalar Empire, la más “clásica” consiste clonar el repositorio del proyecto, el cual se encuentra ubicado en: https://github.com/EmpireProject/Empire

git clone https://github.com/EmpireProject/Empire.git

sudo ./setup/install.sh

sudo ./empire

Durante el proceso de instalación, se solicitará establecer una contraseña que será utilizada posteriormente entre el agente y listener.

La otra alternativa consiste en utilizar la imagen de Docker que se encuentra preparada para dicho propósito.

docker pull empireproject/empire

Una vez instalada la herramienta, basta simplemente con ejecutar el comando “./empire” y comenzará el proceso de carga de listeners, módulos, stagers y todo el entorno del framework.

Empire cuenta con un interprete de comandos para utilizar las funcionalidades principales de la herramienta. Como se puede apreciar en la imagen anterior, al iniciar Empire se enseña el número total de módulos cargados, número de listeners que se encuentran activos y los agentes en ejecución en alguna máquina remota.

Los comandos básicos se pueden apreciar rápidamente ejecutando el comando “help”, no obstante los más importantes inicialmente son aquellos que permiten interactuar con los diferentes elementos del framework, especialmente los listeners y módulos. Para enseñar los Listeners que se encuentran actualmente activos, basta simplemente con ejecutar el comando “listeners” y para utilizar alguno de los  disponibles en el framework, ejecutar el comando “uselistener”. El interprete de Empire permite auto-completar con la tecla “tab” lo cual resulta extremadamente útil y práctico a la hora de interactuar con los elementos de la herramienta.

Una vez seleccionado uno de los listeners disponibles, es posible ejecutar el comando “info” para obtener información de las opciones de dicho listener y a continuación, cada una se puede establecer con el comando “set option value”.

Una vez iniciado el listener es el momento de seleccionar un stager existente con el comando “usestager stager”. Por ejemplo “usestager windows/launcher_bat”. Posteriormente se deben definir sus propiedades, del mismo modo que se ha explicado antes para los Listeners, en éste caso concreto, siempre será necesario establecer la propiedad “Listener” con el nombre del listener que se ha iniciado en el paso anterior, el comando a ejecutar es “set Listener nombre-listener”.

Si se ha utilizado el stager “windows/launcher_bat”, una vez el fichero “.bat” sea transmitido y ejecutado sobre el sistema Windows comprometido, se podrá obtener una conexión reversa en Empire y se podrá ver que en la consola aparece un nuevo agente habilitado.

Un agente es como una sesión en Metasploit Framework, lo que significa que el siguiente paso consiste en interactuar con él para llevar a cabo el proceso de post-explotación. Hay que tener en cuenta que Empire no es un framework de explotación como sí lo es Metasploit Framework, con lo cual el proceso de iniciar una conexión reversa tras ejecutar un agente en un sistema remoto tiene que llevarse a cabo después de que el sistema haya sido comprometido y sea posible ejecutar instrucciones sobre él, en el caso de la figura anterior, por ejemplo, ha sido la ejecución de un fichero “.bat”. Una alternativa en el proceso de explotación podría consistir en utilizar técnicas de ingeniería social y “forzar” de alguna manera a un usuario del sistema objetivo a ejecutar el fichero .bat que se ha generado desde Empire u otra podría ser la explotación de alguna vulnerabilidad en el sistema objetivo, subir el .bat y ejecutarlo.

Para interactuar con un agente se debe utilizar el comando “interact”, tal como se puede apreciar en la siguiente imagen.

Existen varios módulos disponibles en Empire que se encuentran en el contexto de cada uno de los agentes disponibles, dichos módulos se centran en la extracción de información y en la elevación de privilegios. Uno de los elementos más interesantes para conseguir el propósito de elevar privilegios sobre un sistema windows es “PowerUp” el cual contiene múltiples módulos para identificar y explotar servicios vulnerables, registros del sistema y cualquier oportunidad de elevar privilegios. Todos los módulos de PowerUp se encuentran incluidos en “privesc/powerup/*” y uno de los más útiles es precisamente “powershell/privesc/powerup/allchecks” ya que realiza todas las pruebas de PowerUp contra el sistema.

ByPass UAC con Empire

Como seguramente el lector ya sabe, el mecanismo UAC (User Account Control) se ha implementado a partir de Windows Vista y se caracteriza por contar con 3 niveles de integridad que separan los permisos que tienen los usuarios del sistema sobre los recursos: Alto, Medio y Bajo. La mayoría de aplicaciones y servicios que ejecuta un usuario se encuentran en el nivel medio, en donde se incluyen los privilegios estándar para el acceso a recursos comunes, pero evidentemente no es posible ejecutar actividades administrativas para las que es requerido estar en el nivel “alto”. En los últimos años han surgido varias técnicas de “ByPass UAC” que permiten escapar del nivel “Medio” y moverse directamente al nivel “Alto” de UAC. Dichas técnicas incluyen, entre otras cosas, la inyección de librerías dinámicas que intenten realizar el proceso de elevación o la ejecución del programa “wscript.exe” / “cscript.exe” con un fichero manifest malicioso ubicado en C:\Windows para lanzar instrucciones con un nivel de integridad UAC alto. Estas técnicas se encuentran disponibles en Metasploit Framework con sus correspondientes módulos de Post-Exploitation como en Empire por medio del comando “bypassuac” disponible en cada uno de los agentes del framework.

Como se puede apreciar en la figura anterior, se ha lanzado el módulo “bypassuac” directamente en el contexto del agente, el cual no tiene privilegios administrativos sobre el sistema. Dicho módulo recibe como argumento el nombre de un listener en ejecución, en éste caso se puede utilizar el mismo listener que se ha iniciado anteriormente a la hora de obtener una conexión reversa con el agente. Hay que tener en cuenta que todos los módulos en Empire se ejecutan en segundo plano, por lo tanto es posible seguir interactuando con la herramienta y en la medida de que los módulos lanzados van recuperando información o generando algún tipo de traza, van apareciendo en la consola, lo que a veces puede confundir un poco. En la imagen anterior se puede ver que tras la ejecución del módulo “bypassuac” se ha generado un nuevo agente, el cual, al listarlo en la herramienta, aparece con un “*” en la columna de “Username” lo que significa que dicho usuario puede ejecutar comandos como administrador.

Mimikatz con Empire

Mimikatz (o Kiwi) es una herramienta muy conocida en el mundo de la post-explotación en sistemas Windows, permite extraer información sensible de la memoria del sistema concretamente detalles relacionados con cuentas de usuarios y credenciales. Se trata de una herramienta que se encuentra disponible en Metasploit Framework en forma de módulo externo, sin embargo en el caso de Empire también se encuentra disponible entre los módulos disponibles para cada uno de los agentes. Para poder usar el módulo “mimikatz” en Empire, es necesario tener privilegios administrativos, por lo tanto es necesario tener un agente con permisos elevados, ya sea un usuario administrador o que el proceso del agente se encuentre en el nivel “Alto” de UAC, esto es importante para que Mimikatz pueda leer registros e información en la memoria del sistema operativo, sino se cumple con este requisito la herramienta no puede extraer prácticamente nada de la memoria.

Como se puede apreciar en la imagen anterior, Mimikatz ha sido capaz de extraer información interesante del sistema, incluyendo nombres de usuarios y contraseñas en texto plano.

Empire es una alternativa interesante que es fácil de utilizar, flexible y a día de hoy funciona bastante bien. Si el lector se encuentra interesado en temas de post-explotación de sistemas y busca participar en algún proyecto basado en Python para mejorar sus habilidades, probablemente Empire será una muy buena opción.

Un saludo y Happy Hack.

Adastra.