基于Gost工具的ICMP隐蔽隧道通信分析

近期，观成科技安全研究团队在现网中检测到了利用Gost工具实现加密隧道的攻击行为。Gost是一款支持多种协议的隧道工具，使用go语言编写。该工具实现了多种协议的隧道通信方法，例如TCP/UDP协议，Websocket，HTTP/2，QUIC，TLS等。

2022年11月，Gost更新了V3新版本，在新版本中新增了ICMP隧道功能。ICMP隧道是利用ICMP协议的Echo类型报文(ping命令所采用)进行数据传输，Gost在ICMP之上利用QUIC协议来实现安全可靠的数据传输，因此该ICMP隧道可以看作是QUIC-over-ICMP数据通道。QUIC协议是一种加密协议，所以该隧道也是一种加密隧道。

隧道原理分析

  隧道的搭建需要客户端和服务端两端，客户端负责接收socks5代理协议，解析后将数据封装成ICMP协议发送到服务端，服务端接收后解析成原始流量并转发。

图1：隧道示意图

ICMP隧道传输的数据，由两部分构成：MessageHeader和QUIC数据。MessageHeader的长度固定10个字节，前四个字节存放magicNumber，默认为固定字符串“GOST”，最后两字节存放后续载荷的长度。

图2：MessageHeader构成

  QUIC协议是一种基于UDP的低时延的互联网传输层加密协议，和TLS类似，使用加密握手来完成密钥交换。ICMP隧道中的QUIC数据是基于quic-go包实现的。

图3：QUIC实现

  在ICMP隧道的流量数据中，紧随MessageHeader之后，就是QUIC数据。隧道中传输的QUIC数据舍弃了QUIC协议的公共包头，直接传输QUIC协议的帧包。根据帧包的格式解析，第一个字节为帧类型，用来解释帧包的属性。下图流量中，帧类型为0xC3（11000011B），最高位“1”表示这是一个STREAM帧，用来进行数据传输。

图4：STREAM帧包

  下图数据包中的帧类型为0x4D（01001101B），最高两位“01”表示这是一个ACK帧，用来保证数据传输的可靠性。

图5：ACK帧包

  QUIC协议是一种加密协议，通过流量无法直接观察数据内容。但是从流量数据包的长度上看，ACK帧的长度远小于STREAM帧，而常规的ICMP协议的Echo类型报文数据长度往往都是相同的。

图6：数据包长度特征

总结

  利用Gost工具搭建ICMP隧道，攻击者可以将攻击流量隐藏在隧道之中，从而规避流量监测设备，大幅度降低被发现的可能性。目前，越来越多的攻击者利用ICMP、DNS等协议来实现隐蔽隧道加密通信，我们将会保持对此类工具的密切跟踪和研究。