lucky 勒索病毒分析与文件解密

0x00 前言

近日，互联网上爆发了一种名为 lucky 的勒索病毒，该病毒会将指定文件加密并修改后缀名为 .lucky。

知道创宇 404 实验室的炼妖壶蜜罐系统最早于 2018.11.10 就捕捉到该勒索病毒的相关流量，截止到 2018.12.04 日，该病毒的 CNC 服务器依然存活。

根据分析的结果可以得知 lucky 勒索病毒几乎就是 Satan 勒索病毒，整体结构并没有太大改变，包括 CNC 服务器也没有更改。Satan 病毒一度变迁：最开始的勒索获利的方式变为挖矿获利的方式，而新版本的 lucky 勒索病毒结合了勒索和挖矿。

知道创宇 404 实验室在了解该勒索病毒的相关细节后，迅速跟进并分析了该勒索病毒；着重分析了该病毒的加密模块，并意外发现可以利用伪随机数的特性，还原加密密钥，并成功解密了文件，Python 的解密脚本链接： https://github.com/knownsec/Decrypt-ransomware。

本文对 lucky 勒索病毒进行了概要分析，并着重分析了加密流程以及还原密钥的过程。

0x01 lucky 病毒简介

lucky 勒索病毒可在 Windows 和 Linux 平台上传播执行，主要功能分为「文件加密」、「传播感染」与「挖矿」。

文件加密
lucky 勒索病毒遍历文件夹，对如下后缀名的文件进行加密，并修改后缀名为 .lucky：

为了保证系统能够正常的运行，该病毒加密时会略过了系统关键目录，如：

传播感染
lucky 勒索病毒的传播模块并没有做出新的特色，仍使用了以下的漏洞进行传播：

挖矿
该勒索病毒采用自建矿池地址：194.88.105.5:443，想继续通过挖矿获得额外的收益。同时，该矿池地址也是 Satan 勒索病毒变种使用的矿池地址。

运行截图

0x02 病毒流程图

lucky 勒索病毒的整体结构依然延续 Satan 勒索病毒的结构，包括以下组件：

流程图大致如下：

lucky 勒索病毒的每个模块都使用了常见的壳进行加壳保护，比如 UPX，MPRESS，使用常见的脱壳软件进行自动脱壳即可。

0x03 加密流程

对于一个勒索病毒来说，最重要的就是其加密模块。在 lucky 勒索病毒中，加密模块是一个单独的可执行文件，下面对加密模块进行详细的分析。(以 Windows 下的 cpt.exe 作为分析样例)

1.脱去upx
cpt.exe 使用 upx 进行加壳，使用常见的脱壳工具即可完成脱壳。

2.加密主函数
使用 IDA 加载脱壳后的 cpt.exe.unp，在主函数中有大量初始化的操作，忽略这些操作，跟入函数可以找到加密逻辑的主函数，下面对这些函数进行标注：

generate_key: 生成 60 位随机字符串，用于后续加密文件。
wait_sleep: 等待一段时间。
generate_session: 生成 16 位随机字符串，作为用户的标志(session)。
lucky_crypto_entry: 具体加密文件的函数。
send_info_to_server: 向服务器报告加密完成。

大致的加密流程就是函数标注的如此，最后写入一个文件 c:\\_How_To_Decrypt_My_File_.Dic，通知用户遭到了勒索软件加密，并留下了比特币地址。

3.generate_key()
该函数是加密密钥生成函数，利用随机数从预设的字符串序列中随机选出字符，组成一个长度为 60 字节的密钥。

byte_56F840 为预设的字符串序列，其值为：

4.generate_session()
加密模块中使用该函数为每个用户生成一个标识，用于区分用户；其仍然使用随机数从预设的字符串序列中随机选出字符，最后组成一个长度为 16 字节的 session，并存入到 C:\\Windows\\Temp\\Ssession 文件下。

其中 byte_56F800 字符串为：

5.lucky_crypto_entry()

文件名格式

该函数为加密文件的函数入口，提前拼接加密文件的文件名格式，如下：

被加密的文件的文件名格式如下：

其中 filename 是文件本身的名字，后续的字符串是用户的 session。

通知服务器

在加密前，还会首先向服务器发送 HTTP 消息，通知服务器该用户开始执行加密了：

HTTP 数据包格式如下：

文件筛选

在加密模块中，lucky 对指定后缀名的文件进行加密：

被加密的后缀名文件包括：

6.AES_ECB 加密方法
lucky 使用先前生成的长度为 60 字节的密钥，取前 32 字节作为加密使用，依次读取文件，按照每 16 字节进行 AEC_ECB 加密。

除此之外，该勒索病毒对于不同文件大小有不同的处理，结合加密函数的上下文可以得知，这里我们假设文件字节数为 n：

1. 对于文件末尾小于 16 字节的部分，不加密
2. 若 n > 10000000 字节，且当 n > 99999999 字节时，将文件分为 n / 80 个块，加密前 n / 16 个块
3. 若 n > 10000000 字节，且当 99999999 <= n <= 499999999 字节时，将文件分为 n / 480 个块，加密前 n / 16 个块
4. 若 n > 10000000 字节，且当 n > 499999999 字节时，将文件分为 n / 1280 个块，加密前 n / 16 个块

对于每个文件在加密完成后，lucky 病毒会将用于文件加密的 AES 密钥使用 RSA 算法打包并添加至文件末尾。

7.加密完成
在所有文件加密完成后，lucky 再次向服务器发送消息，表示用户已经加密完成；并在 c:\\_How_To_Decrypt_My_File_.Dic，通知用户遭到了勒索软件加密。

加密前后文件对比：

0x04 密钥还原

在讨论密钥还原前，先来看看勒索病毒支付后流程。

如果作为一个受害者，想要解密文件，只有向攻击者支付 1BTC，并把被 RSA 算法打包后的 AES 密钥提交给攻击者，攻击者通过私钥解密，最终返回明文的 AES 密钥用于文件解密；可惜的是，受害者即便拿到密钥也不能立即解密，lucky 勒索病毒中并没有提供解密模块。

勒索病毒期待的解密流程：

那么，如果能直接找到 AES 密钥呢？

在完整的分析加密过程后，有些的小伙伴可能已经发现了细节。AES 密钥通过 generate_key() 函数生成，再来回顾一下该函数：

利用当前时间戳作为随机数种子，使用随机数从预设的字符串序列中选取字符，组成一个长度为 60 字节的密钥。

随机数=>伪随机数
有过计算机基础的小伙伴，应该都知道计算机中不存在真随机数，所有的随机数都是伪随机数，而伪随机数的特征是「对于一种算法，若使用的初值(种子)不变，那么伪随机数的数序也不变」。所以，如果能够确定 generate_key() 函数运行时的时间戳，那么就能利用该时间戳作为随机种子，复现密钥的生成过程，从而获得密钥。

确定时间戳

爆破

当然，最暴力的方式就是直接爆破，以秒为单位，以某个有标志的文件(如 PDF 文件头)为参照，不断的猜测可能的密钥，如果解密后的文件头包含 %PDF(PDF 文件头)，那么表示密钥正确。

文件修改时间

还有其他的方式吗？文件被加密后会重新写入文件，所以从操作系统的角度来看，被加密的文件具有一个精确的修改时间，可以利用该时间以确定密钥的生成时间戳：

如果需要加密的文件较多，加密所花的时间较长，那么被加密文件的修改时间就不是生成密钥的时间，应该往前推移，不过这样也大大减少了猜测的范围。

利用用户 session

利用文件修改时间大大减少了猜测的范围；在实际测试中发现，加密文件的过程耗时非常长，导致文件修改时间和密钥生成时间相差太多，而每次都需要进行检查密钥是否正确，需要耗费大量的时间，这里还可以使用用户 session 进一步缩小猜测的范围。

回顾加密过程，可以发现加密过程中，使用时间随机数生成了用户 session，这就成为了一个利用点。利用时间戳产生随机数，并使用随机数生成可能的用户 session，当找到某个 session 和当前被加密的用户 session 相同时，表示该时刻调用了 generate_session() 函数，该函数的调用早于文件加密，晚于密钥生成函数。

找到生成用户session 的时间戳后，再以该时间为起点，往前推移，便可以找到生成密钥的时间戳。

补充：实际上是将整个还原密钥的过程，转换为寻找时间戳的过程；确定时间戳是否正确，尽量使用具有标志的文件，如以 PDF 文件头 %PDF 作为明文对比。

还原密钥
通过上述的方式找到时间戳，利用时间戳就可以还原密钥了，伪代码如下：

文件解密
拿到了 AES 密钥，通过 AES_ECB 算法进行解密文件即可。

其中注意两点：

0x05 总结

勒索病毒依然在肆掠，用户应该对此保持警惕，虽然 lucky 勒索病毒在加密环节出现了漏洞，但仍然应该避免这种情况；针对 lucky 勒索病毒利用多个应用程序的漏洞进行传播的特性，各运维人员应该及时对应用程序打上补丁。

除此之外，知道创宇 404 实验室已经将文中提到的文件解密方法转换为了工具，若您在此次事件中，不幸受到 lucky 勒索病毒的影响，可以随时联系我们。

References:
tencent: https://s.tencent.com/research/report/571.html
绿盟: https://mp.weixin.qq.com/s/uwWTS_ta29YlYntaZN3omQ
深信服: https://mp.weixin.qq.com/s/zA1bK1sLwaZsUvuOzVHBKg
Python 的解密脚本: https://github.com/knownsec/Decrypt-ransomware

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