report/content/exercise2.tex

   1
   2 \section{Exercise 2 - Task 1}
   3 \subsection{Rep:2.a}
   4 In order to use scapy we need to convert out pcap-ng dump to pcap.
   5 \begin{verbatim}
   6 $ tshark -r team15_ex21.pcapng -w team15_ex21.pcap -F pcap
   7 \end{verbatim}
   8
   9 We are only interested in flows with more (or equal) than 400 packets, each exported as a separate pcap file.
  10
  11 \begin{verbatim}
  12 $ ./somefilter.py | sh
  13 \end{verbatim}
  14
  15 ./somefilter.py
  16 \begin{redframe}\begin{scriptsize}\begin{verbatim}
  17 #!/usr/bin/env python
  18
  19 from scapy.all import *
  20
  21 def somefilter(pcapfile):
  22     flows = dict()
  23     for p in PcapReader(pcapfile):
  24         if IP in p:
  25             src = p[IP].src
  26             dst = p[IP].dst
  27
  28             if (src,dst) in flows:
  29                 flows[(src,dst)] +=1
  30             else:
  31                 flows[(src,dst)] = 1
  32
  33     for flow,cnt in flows.items():
  34         if cnt >= 400:
  35             print 'tshark -r '+pcapfile+' -w "flow_'+flow[0]+'_'+flow[1]+'.pcap" -F pcap ' \
  36                    + '\'ip.src == '+flow[0]+' and ip.dst == '+flow[1]+'\''
  37
  38 if __name__ == "__main__":
  39     somefilter("team15_ex21.pcap")
  40 \end{verbatim}\end{scriptsize}\end{redframe}
  41
  42 With Wireshark we poked around and exported the flows to csv to further investigate.
  43
  44 While poking around we came across an unexpected value of srcport.
  45 \begin{verbatim}
  46 $ ./srcfeat_power.py --input flow_114.176.157.191_221.72.61.209.csv --feature srcport
  47 # 114.176.157.191,541,2,1.5469339647025981
  48 \end{verbatim}
  49 There seemed to be 2 different srcports, occuring nearly equally often.
  50 We looked into it with Rapidminer and found a suspiciously alternating srcport jumping between \emph{\textbf{5950}} and \emph{\textbf{5960}}.
  51
  52 \includegraphics[width=0.6\columnwidth,keepaspectratio]{content/e21_flow_114_176_157_191_221_72_61_209_srcport.png}
  53
  54
  55 \subsection{Rep:2.b}
  56 The message is \emph{\textbf{Data acquired. Key for message (len=42 \& pkts>200): nSa123 (Scott)}}
  57
  58 \begin{redframe}\begin{scriptsize}\begin{verbatim}
  59 #!/usr/bin/env python
  60
  61 import csv
  62 import binascii
  63
  64 def somedecode(filename):
  65   with open(filename, 'rb') as csvfile:
  66     spamreader = csv.reader(csvfile, delimiter=',', quotechar='"')
  67     header = None
  68     bits = ""
  69
  70     for row in spamreader:
  71       if header is None:
  72         header = row
  73         continue
  74
  75       if row[2] == '114.176.157.191' and row[10] == '5950':
  76         bits += "0"
  77       if row[2] == '114.176.157.191' and row[10] == '5960':
  78         bits += "1"
  79
  80     bits = bits[:-(len(bits)%8)]
  81     print binascii.unhexlify('%x' % int(bits, 2))
  82
  83 if __name__ == "__main__":
  84     somedecode("flow_114.176.157.191_221.72.61.209.csv")
  85 \end{verbatim}\end{scriptsize}\end{redframe}
  86
  87
  88 \section{Exercise 2 - Task 2}
  89 \subsection{Rep:2.c}
  90 The message will be \emph{\textbf{rc4}} encrypted using the key \emph{\textbf{nSa123}}. Decrypt with:
  91 \begin{verbatim}
  92 $ openssl enc -d -rc4 -nosalt -k nSa123 -in stream.enc -out stream.txt
  93 \end{verbatim}
  94
  95
  96 \subsection{Rep:2.d}
  97 Redo initial conversion like in the previous task, but also apply a filter to \emph{\textbf{only retain packets of length 42}}.
  98
  99 \begin{verbatim}
 100 $ tshark -r team15_ex22.pcapng -w team15_ex22.pcap -F pcap 'frame.len == 42'
 101 \end{verbatim}
 102
 103 After conversion apply a modified version of ./somefilter.py as it is pretty time consuming to manually create csv files. Especially if we keep changing parameters or fields.
 104
 105 \begin{verbatim}
 106 $ ./somefilter.py | sh
 107 \end{verbatim}
 108
 109 ./somefilter.py
 110 \begin{redframe}\begin{scriptsize}\begin{verbatim}
 111 #!/usr/bin/env python
 112
 113 from scapy.all import *
 114
 115 def somefilter(pcapfile):
 116     flows = dict()
 117     for p in PcapReader(pcapfile):
 118         if IP in p:
 119             src = p[IP].src
 120             dst = p[IP].dst
 121
 122             if (src,dst) in flows:
 123                 flows[(src,dst)] +=1
 124             else:
 125                 flows[(src,dst)] = 1
 126
 127     for flow,cnt in flows.items():
 128         if cnt >= 200:
 129             print 'tshark -r '+pcapfile+' -w "flow_'+flow[0]+'_'+flow[1]+'.pcap" -F pcap ' \
 130                    + '\'ip.src == '+flow[0]+' and ip.dst == '+flow[1]+'\''
 131             print 'tshark -n -r "flow_'+flow[0]+'_'+flow[1]+'.pcap" -Eheader=y -Eseparator=, -Equote=d -Tfields '\
 132                    + '-e frame.number -e _ws.col.Time -e ip.src -e ip.dst -e _ws.col.Protocol -e frame.len '\
 133                    + '-e _ws.col.Info -e _ws.col.dscp -e _ws.col.ipid -e _ws.col.cs -e _ws.col.srcport '\
 134                    + '-e _ws.col.dstport -e _ws.col.proto > flow_'+flow[0]+'_'+flow[1]+'.csv'
 135
 136
 137 if __name__ == "__main__":
 138     somefilter("team15_ex22.pcap")
 139 \end{verbatim}\end{scriptsize}\end{redframe}
 140
 141 We examined the dumps and suspected the covert channel to be in the IPID fields.\\
 142 After exporting the bytes into separate files we were stuck at decrypting the decoded bytes.
 143
 144 \begin{verbatim}
 145 $ ./decode\_ipid.py
 146 $ openssl enc -d -rc4 -nosalt -k nSa123 -in stream\_encrypted -out stream\_decrypted
 147 \end{verbatim}
 148
 149 After the hint \quote{Use the toooools!} we adapted the autocorr.py tool to not require the output parameter and wrote a shell wrapper to loop through all csv files for a given field name.
 150
 151 \begin{verbatim}
 152 $ ./autocorr_all.sh _ws.col.ipid
 153 \end{verbatim}
 154
 155 ./autocorr\_all.sh
 156 \begin{redframe}\begin{scriptsize}\begin{verbatim}
 157 #!/bin/bash
 158
 159 for f in *.csv ; do
 160     sed -e 's/,"0x[a-fA-F0-9]\{4\} (\([0-9]\+\))",/,"\1",/' -e 's/,"UDP"$/,"17"/' \
 161         -e 's/,"ICMP"$/,"1"/' $f > ${f}.dehexed
 162     echo "$f, $1: $(../../autocorr.py --input ${f}.dehexed --field ${1})"
 163 done
 164 \end{verbatim}\end{scriptsize}\end{redframe}
 165
 166 After autocorr\_all'ing all available fields ip.proto produced an exception on one csv file. The investigation led to the addition of two new sed replace rules above.\\
 167
 168 After trying to extract and decode the Proto-field we finally came across the solution.
 169
 170 \begin{verbatim}
 171 $ ./somedecode.py | openssl enc -d -rc4 -nosalt -k nSa123
 172 \end{verbatim}
 173
 174 ./somedecode.py
 175 \begin{redframe}\begin{scriptsize}\begin{verbatim}
 176 #!/usr/bin/env python
 177
 178 import csv
 179 import binascii
 180
 181 def somedecode(filename):
 182   with open(filename, 'rb') as csvfile:
 183     spamreader = csv.reader(csvfile, delimiter=',', quotechar='"')
 184     header = None
 185     bits = ""
 186
 187     for row in spamreader:
 188       if header is None:
 189         header = row
 190         continue
 191
 192       if row[12] == 'ICMP':
 193         bits += "0"
 194       if row[12] == 'UDP':
 195         bits += "1"
 196
 197 #    print bits
 198     #bits = bits[:-(len(bits)%8)]
 199     print binascii.unhexlify('%x' % int(bits, 2))
 200
 201 if __name__ == "__main__":
 202     somedecode("flow_204.10.110.7_187.10.25.137.csv")
 203 \end{verbatim}\end{scriptsize}\end{redframe}
 204
 205 It turned out that scapy is not really suited to handle our decoding task as it would discard the frame.len information. \url{http://stackoverflow.com/questions/21752576/whole-packet-length-scapy}\\
 206 This does not happen with the {\tt PcapRawReader}, so we rewrote the script.\\
 207
 208 Another fail was our fixation on ip.id. We tried to decode that field without looking at other possibilities.
 209
 210
 211 \subsection{Rep:2.e}
 212 The message is \emph{\textbf{Agent South was captured! Aborting operation. (Agent Scott)}}.
 213
 214
 215 \section{Lessons learned}
 216 Basically we have two semi-independent solutions for every task as the both of us had slightly different ways of doing things, but both wanted to learn how things work.