Malware Analysis - Анализ вредоносного ПО

Что такое Malware Analysis?

Malware Analysis — это процесс изучения и понимания вредоносного программного обеспечения с целью определения его функциональности, происхождения и потенциального воздействия. Включает статический анализ, динамический анализ и реверс-инжиниринг.

Основные принципы

• Static Analysis — статический анализ
• Dynamic Analysis — динамический анализ
• Reverse Engineering — реверс-инжиниринг
• Sandbox Analysis — анализ в песочнице
• Behavioral Analysis — поведенческий анализ

Архитектура Malware Analysis

1. Static Analysis

// Система статического анализа вредоносного ПО
class StaticMalwareAnalyzer {
  constructor() {
    this.artifacts = new Map();
    this.strings = new Map();
    this.imports = new Map();
    this.exports = new Map();
    this.sections = new Map();
  }

  // Анализ PE файла
  analyzePEFile(fileData) {
    const analysis = {
      id: this.generateAnalysisId(),
      fileType: "PE",
      timeRange: new Date(),
      artifacts: [],
      strings: [],
      imports: [],
      exports: [],
      sections: [],
      anomalies: [],
      summary: {
        totalStrings: 0,
        suspiciousStrings: 0,
        totalImports: 0,
        suspiciousImports: 0,
        totalExports: 0,
        suspiciousExports: 0,
      },
    };

    // Парсинг PE заголовка
    const peHeader = this.parsePEHeader(fileData);
    analysis.artifacts.push(peHeader);

    // Извлечение строк
    const strings = this.extractStrings(fileData);
    analysis.strings = strings;

    // Анализ импортов
    const imports = this.analyzeImports(fileData);
    analysis.imports = imports;

    // Анализ экспортов
    const exports = this.analyzeExports(fileData);
    analysis.exports = exports;

    // Анализ секций
    const sections = this.analyzeSections(fileData);
    analysis.sections = sections;

    // Поиск аномалий
    const anomalies = this.findStaticAnomalies(analysis);
    analysis.anomalies = anomalies;

    // Расчет сводки
    this.calculateStaticSummary(analysis);

    return analysis;
  }

  // Парсинг PE заголовка
  parsePEHeader(fileData) {
    const header = {
      type: "PE_HEADER",
      magic: fileData.slice(0, 2),
      machine: fileData.slice(2, 4),
      numberOfSections: fileData.slice(6, 8),
      timeDateStamp: fileData.slice(8, 12),
      pointerToSymbolTable: fileData.slice(12, 16),
      numberOfSymbols: fileData.slice(16, 20),
      sizeOfOptionalHeader: fileData.slice(20, 22),
      characteristics: fileData.slice(22, 24),
    };

    return header;
  }

  // Извлечение строк
  extractStrings(fileData) {
    const strings = [];
    const minLength = 4;
    let currentString = ";

    for (let i = 0; i < fileData.length; i++) {
      const char = String.fromCharCode(fileData[i]);

      if (char >= " " && char <= "~") {
        currentString += char;
      } else {
        if (currentString.length >= minLength) {
          strings.push({
            value: currentString,
            offset: i - currentString.length,
            length: currentString.length,
            type: this.classifyString(currentString),
          });
        }
        currentString = ";
      }
    }

    return strings;
  }

  // Классификация строк
  classifyString(str) {
    if (str.includes("http://") || str.includes("https://")) {
      return "URL";
    } else if (str.includes("@") && str.includes(".")) {
      return "EMAIL";
    } else if (str.includes("\\") && str.includes(".")) {
      return "FILE_PATH";
    } else if (str.includes("cmd") || str.includes("powershell")) {
      return "COMMAND";
    } else if (str.includes("registry") || str.includes("reg")) {
      return "REGISTRY";
    } else {
      return "GENERAL";
    }
  }

  // Анализ импортов
  analyzeImports(fileData) {
    const imports = [];
    // Упрощенный анализ импортов
    const importStrings = this.extractStrings(fileData).filter(
      (s) =>
        s.value.includes("kernel32") ||
        s.value.includes("user32") ||
        s.value.includes("advapi32")
    );

    for (const str of importStrings) {
      imports.push({
        dll: str.value,
        function: "Unknown",
        offset: str.offset,
        type: "IMPORT",
      });
    }

    return imports;
  }

  // Анализ экспортов
  analyzeExports(fileData) {
    const exports = [];
    // Упрощенный анализ экспортов
    const exportStrings = this.extractStrings(fileData).filter(
      (s) => s.value.includes("export") || s.value.includes("function")
    );

    for (const str of exportStrings) {
      exports.push({
        name: str.value,
        offset: str.offset,
        type: "EXPORT",
      });
    }

    return exports;
  }

  // Анализ секций
  analyzeSections(fileData) {
    const sections = [];
    // Упрощенный анализ секций
    const sectionStrings = this.extractStrings(fileData).filter(
      (s) =>
        s.value.includes(".text") ||
        s.value.includes(".data") ||
        s.value.includes(".rdata")
    );

    for (const str of sectionStrings) {
      sections.push({
        name: str.value,
        offset: str.offset,
        type: "SECTION",
      });
    }

    return sections;
  }

  // Поиск статических аномалий
  findStaticAnomalies(analysis) {
    const anomalies = [];

    // Подозрительные строки
    const suspiciousStrings = this.findSuspiciousStrings(analysis.strings);
    anomalies.push(...suspiciousStrings);

    // Подозрительные импорты
    const suspiciousImports = this.findSuspiciousImports(analysis.imports);
    anomalies.push(...suspiciousImports);

    // Подозрительные экспорты
    const suspiciousExports = this.findSuspiciousExports(analysis.exports);
    anomalies.push(...suspiciousExports);

    return anomalies;
  }

  // Поиск подозрительных строк
  findSuspiciousStrings(strings) {
    const anomalies = [];
    const suspiciousPatterns = [
      /http:\/\/[^\s]+/i,
      /https:\/\/[^\s]+/i,
      /[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}/i,
      /cmd\.exe/i,
      /powershell\.exe/i,
      /wscript\.exe/i,
      /cscript\.exe/i,
    ];

    for (const str of strings) {
      for (const pattern of suspiciousPatterns) {
        if (pattern.test(str.value)) {
          anomalies.push({
            type: "SUSPICIOUS_STRING",
            string: str,
            severity: "HIGH",
            description: `Suspicious string detected: ${str.value}`,
          });
        }
      }
    }

    return anomalies;
  }

  // Поиск подозрительных импортов
  findSuspiciousImports(imports) {
    const anomalies = [];
    const suspiciousDlls = [
      "kernel32.dll",
      "user32.dll",
      "advapi32.dll",
      "ws2_32.dll",
      "wininet.dll",
    ];

    for (const imp of imports) {
      if (suspiciousDlls.includes(imp.dll.toLowerCase())) {
        anomalies.push({
          type: "SUSPICIOUS_IMPORT",
          import: imp,
          severity: "MEDIUM",
          description: `Suspicious import detected: ${imp.dll}`,
        });
      }
    }

    return anomalies;
  }

  // Генерация ID анализа
  generateAnalysisId() {
    return (
      "STATIC-MALWARE-ANALYSIS-" +
      Date.now() +
      "-" +
      Math.random().toString(36).substr(2, 4)
    );
  }
}

2. Dynamic Analysis

// Система динамического анализа вредоносного ПО
class DynamicMalwareAnalyzer {
  constructor() {
    this.behaviors = new Map();
    this.network = new Map();
    this.files = new Map();
    this.registry = new Map();
    this.processes = new Map();
  }

  // Анализ поведения в песочнице
  analyzeSandboxBehavior(sandboxData) {
    const analysis = {
      id: this.generateAnalysisId(),
      timeRange: sandboxData.timeRange,
      behaviors: [],
      network: [],
      files: [],
      registry: [],
      processes: [],
      anomalies: [],
      summary: {
        totalBehaviors: 0,
        suspiciousBehaviors: 0,
        networkConnections: 0,
        fileOperations: 0,
        registryOperations: 0,
      },
    };

    // Анализ поведения
    const behaviors = this.analyzeBehaviors(sandboxData.behaviors);
    analysis.behaviors = behaviors;

    // Анализ сетевой активности
    const network = this.analyzeNetwork(sandboxData.network);
    analysis.network = network;

    // Анализ файловых операций
    const files = this.analyzeFiles(sandboxData.files);
    analysis.files = files;

    // Анализ операций с реестром
    const registry = this.analyzeRegistry(sandboxData.registry);
    analysis.registry = registry;

    // Анализ процессов
    const processes = this.analyzeProcesses(sandboxData.processes);
    analysis.processes = processes;

    // Поиск аномалий
    const anomalies = this.findDynamicAnomalies(analysis);
    analysis.anomalies = anomalies;

    // Расчет сводки
    this.calculateDynamicSummary(analysis);

    return analysis;
  }

  // Анализ поведения
  analyzeBehaviors(behaviorData) {
    const behaviors = [];

    for (const behavior of behaviorData) {
      behaviors.push({
        type: behavior.type,
        timestamp: behavior.timestamp,
        description: behavior.description,
        severity: this.calculateBehaviorSeverity(behavior),
        category: this.categorizeBehavior(behavior),
      });
    }

    return behaviors;
  }

  // Расчет серьезности поведения
  calculateBehaviorSeverity(behavior) {
    const highSeverityPatterns = [
      /create.*process/i,
      /modify.*registry/i,
      /delete.*file/i,
      /network.*connection/i,
    ];

    for (const pattern of highSeverityPatterns) {
      if (pattern.test(behavior.description)) {
        return "HIGH";
      }
    }

    return "MEDIUM";
  }

  // Категоризация поведения
  categorizeBehavior(behavior) {
    if (behavior.description.includes("process")) {
      return "PROCESS";
    } else if (behavior.description.includes("file")) {
      return "FILE";
    } else if (behavior.description.includes("registry")) {
      return "REGISTRY";
    } else if (behavior.description.includes("network")) {
      return "NETWORK";
    } else {
      return "GENERAL";
    }
  }

  // Анализ сетевой активности
  analyzeNetwork(networkData) {
    const network = [];

    for (const conn of networkData) {
      network.push({
        type: conn.type,
        source: conn.source,
        destination: conn.destination,
        port: conn.port,
        protocol: conn.protocol,
        timestamp: conn.timestamp,
        severity: this.calculateNetworkSeverity(conn),
      });
    }

    return network;
  }

  // Расчет серьезности сетевой активности
  calculateNetworkSeverity(conn) {
    const suspiciousPorts = [80, 443, 8080, 8443];
    const suspiciousProtocols = ["TCP", "UDP"];

    if (
      suspiciousPorts.includes(conn.port) ||
      suspiciousProtocols.includes(conn.protocol)
    ) {
      return "HIGH";
    }

    return "MEDIUM";
  }

  // Анализ файловых операций
  analyzeFiles(fileData) {
    const files = [];

    for (const file of fileData) {
      files.push({
        operation: file.operation,
        path: file.path,
        timestamp: file.timestamp,
        severity: this.calculateFileSeverity(file),
      });
    }

    return files;
  }

  // Расчет серьезности файловых операций
  calculateFileSeverity(file) {
    const suspiciousOperations = ["CREATE", "DELETE", "MODIFY"];
    const suspiciousPaths = ["system32", "windows", "temp"];

    if (suspiciousOperations.includes(file.operation)) {
      return "HIGH";
    }

    for (const path of suspiciousPaths) {
      if (file.path.toLowerCase().includes(path)) {
        return "MEDIUM";
      }
    }

    return "LOW";
  }

  // Генерация ID анализа
  generateAnalysisId() {
    return (
      "DYNAMIC-MALWARE-ANALYSIS-" +
      Date.now() +
      "-" +
      Math.random().toString(36).substr(2, 4)
    );
  }
}

Основные компоненты Malware Analysis

1. Static Analysis

• File Analysis — анализ файлов
• String Analysis — анализ строк
• Import/Export Analysis — анализ импортов/экспортов
• Section Analysis — анализ секций

2. Dynamic Analysis

• Behavior Analysis — анализ поведения
• Network Analysis — анализ сети
• File System Analysis — анализ файловой системы
• Registry Analysis — анализ реестра

3. Reverse Engineering

• Disassembly — дизассемблирование
• Decompilation — декомпиляция
• Code Analysis — анализ кода
• Function Analysis — анализ функций

Best Practices

1. Analysis Environment

• Isolated Environment — изолированная среда
• Sandbox Analysis — анализ в песочнице
• Network Isolation — изоляция сети
• Data Protection — защита данных

2. Analysis Process

• Systematic Approach — системный подход
• Documentation — документация
• Evidence Preservation — сохранение доказательств
• Legal Compliance — правовое соответствие

3. Tools and Techniques

• Static Analysis Tools — инструменты статического анализа
• Dynamic Analysis Tools — инструменты динамического анализа
• Reverse Engineering Tools — инструменты реверс-инжиниринга
• Sandbox Platforms — платформы песочниц

Заключение

Malware Analysis — это критически важная область кибербезопасности, которая требует:

• Глубокого понимания — архитектуры операционных систем
• Специализированных навыков — в области реверс-инжиниринга
• Правильных инструментов — для анализа и исследования
• Безопасной среды — для проведения анализа

Помните: Malware Analysis — это не разовое мероприятие, а постоянный процесс. Регулярно обновляйте инструменты, следите за новыми угрозами и адаптируйте методы анализа.

---

Совет: Начните со статического анализа, затем переходите к динамическому анализу в изолированной среде. Не забывайте о документировании всех находок и соблюдении мер безопасности!