GraphStrike: 基于Microsoft Graph API的C2框架深度解析

1. GraphStrike概述

GraphStrike是一个开源工具，利用Microsoft Graph API作为命令与控制(C2)通道，将Cobalt Strike Beacon流量通过Microsoft官方域名(graph.microsoft.com)进行路由。这种技术提供了显著的隐蔽优势，因为流量会混入正常的Microsoft服务通信中。

1.1 核心优势

• 隐蔽性：C2流量通过Microsoft官方域名传输，难以被传统网络过滤检测
• 威胁模拟：模拟APT组织(如APT37、APT28等)已知使用的技术
• 易用性：相比早期实现，简化了部署和维护流程

2. 技术背景与设计原理

2.1 Microsoft Graph API基础

Microsoft Graph API提供了访问和操作Microsoft生态系统内数据的方法，包括：

• Microsoft Teams消息
• SharePoint和OneDrive文件
• Outlook电子邮件
• Azure AD用户、组和应用程序数据

2.2 通信模型对比

传统Cobalt Strike HTTPS通信

Beacon → 重定向器 → Team Server → 重定向器 → Beacon

GraphStrike通信模型

Beacon → Microsoft服务器 (graph.microsoft.com)
GraphStrike服务器 → Microsoft服务器 → Team Server

这种异步通信模型引入了额外延迟，但提供了更高的隐蔽性。

3. 关键技术实现

3.1 访问令牌管理

Graph API要求所有请求使用访问令牌，这些令牌每小时过期。解决方案包括：

1. 在Beacon首次通信时获取初始令牌
2. 通过挂钩WinINet API在运行时更新令牌
3. 实现令牌自动刷新机制(在令牌过期前更新)

3.2 用户定义反射加载器(UDRL)

GraphStrike基于AceLdr UDRL实现，通过IAT挂钩技术拦截和修改关键API调用：

关键挂钩函数

1. InternetConnectA_Hook：识别GraphStrike Beacon并初始化
2. HttpOpenRequestA_Hook：修改请求动词和URI
3. HttpSendRequestA_Hook：添加访问令牌到请求头
4. InternetReadFile_Hook：处理异步通信状态

3.3 内存管理技术

由于位置无关代码的限制，使用创新技术存储全局变量：

1. 在堆上创建自定义结构体存储函数指针和状态变量
2. 通过汇编指令保留内存区域存储关键指针
3. 使用特殊宏实现跨函数访问

4. SharePoint文件操作机制

4.1 文件命名约定

• 任务文件：使用Beacon元数据(base64url编码)作为文件名
• 输出文件：格式为<元数据><分隔符><会话ID>

4.2 文件操作流程

1. Beacon首次通信时在SharePoint创建两个专用文件
2. Team Server将任务写入任务文件
3. Beacon定期检查任务文件并执行命令
4. Beacon将输出写入输出文件
5. GraphStrike服务器读取输出并转发给Team Server

4.3 同步控制机制

使用文件清零作为同步信号：

• 当Beacon完成任务后，清空任务文件
• 当服务器读取输出后，清空输出文件
• 防止命令重复执行和数据丢失

5. GraphStrike服务器架构

5.1 核心功能

1. 维护访问令牌有效性
2. 监控SharePoint文件变化
3. 在Team Server和SharePoint之间中转数据
4. 管理Beacon生命周期

5.2 关键组件

1. CheckBeacons：主循环，监控文件状态变化
2. BeaconComms：每个Beacon的专用通信线程
3. 事件处理器：协调任务和输出的传输时序

5.3 与Team Server集成

1. 通过Aggressor脚本扩展Cobalt Strike功能
2. 处理特殊命令(exit、sleep等)
3. 使用cs-decrypt-metadata.py解析Beacon元数据

6. 部署与配置

6.1 先决条件

1. Microsoft Azure租户
2. 具有适当许可的SharePoint站点
3. Cobalt Strike Team Server

6.2 配置流程

1. 运行配置程序设置Azure应用和权限
2. 生成config.h和config.py配置文件
3. 编译GraphLdr UDRL
4. 启动GraphStrike服务器
5. 在Cobalt Strike客户端加载GraphStrike.cna

6.3 配置文件示例

// config.h
#define SHAREPOINT_ADDRESS C_PTR(OFFSET("/v1.0/sites/[site]"))
#define APP_CLIENT_ID C_PTR(OFFSET("854b480d-a5fd-4789-b2c1-511a3ee4cef7"))
#define APP_CLIENT_SECRET C_PTR(OFFSET("K7D8Q~esKoxpcHbnCeisbg4pTzzFrM3nDsSH1ca-"))
#define TENANT_ID C_PTR(OFFSET("8aCEN074b-dSO1-4Rab-99c5-e381ED492902"))

7. 防御与检测考量

7.1 潜在检测点

1. 异常的Graph API调用模式
2. 频繁的文件创建和修改
3. 应用程序权限的使用(而非委派权限)
4. 固定的Beacon检查间隔

7.2 缓解措施

1. 随机化检查间隔
2. 限制应用程序权限范围
3. 使用合法的业务用例作为掩护
4. 定期轮换客户端密钥

8. 总结与展望

GraphStrike代表了将合法云服务用于C2通信的先进技术，其主要价值在于：

1. 提供高度隐蔽的C2通道
2. 模拟高级威胁行为者的TTPs
3. 简化复杂技术的部署流程

未来可能的改进方向包括：

1. 支持WinHTTP库
2. 增加更多Graph API功能作为备用通道
3. 改进异步通信的性能
4. 增强与Cobalt Strike新版本的兼容性

通过深入理解GraphStrike的工作原理，安全团队可以更好地防御此类技术，而红队则可以更有效地模拟高级威胁。