Volatility学习笔记一：使用手册

0x00 概述

Volatility是一款开源内存取证框架，能够对导出的内存镜像进行分析，通过获取内核数据结构，使用插件获取内存的详细情况以及系统的运行状态。

特点：

开源：Python编写，易于和基于python的主机防御框架集成。
支持多平台：Windows，Mac，Linux全支持
易于扩展：通过插件来扩展Volatility的分析能力

0x01 安装

安装分为三步走：

下载
安装必要的python依赖文件
安装本体

下载

你可以在Release中找到对应你系统（Mac，Win，Linux）的源代码，当然也可以通过github去获取源码：

git clone https://github.com/volatilityfoundation/volatility.git

依赖

如果只是用Volatility本体的话，这些依赖是没必要装的，但是如果你想用某些插件，还是把以下这些必备的依赖包装上吧。

Distorm3:牛逼的反编译库

pip install distorm3

Yara:恶意软件分类工具

pip install yara

PyCrypto:加密工具集

pip install pycrypto

PIL:图片处理库

pip install pil

OpenPyxl:读写excel文件

pip install openpyxl

ujson:JSON解析

pip install ujson

安装

如果你用的是独立的win、linux、mac执行文件，那就不必安装了。只要用python去执行就好。

若是下载了压缩文件，那你可以选择直接运行python主程序，也可以选择使用python setup.py install的方式将Volatility以一个库的形式安装在系统的特定位置上，从而以后我们可以将Volatility作为一个库在其他脚本中去引用其namespace。

0x02 使用

此处以在Linux上使用为例讲解Volatility的使用方法。

其大体流程如下：

创建用户配置文件

Volatility需要从用户配置文件中读取内核的相关信息，通过这些信息来定位内存中的关键信息并对其进行解析。因此我们需要获取用户配置文件，且这些配置文件需与你要分析的内核版本相匹配，其中包含了内核数据结构以及调试符号。

通常我们可以从github上获取已经整理好的用户配置信息，当然我们也能够自己来编译。以下就是自己编译用户配置文件的过程。

首先我们得装一些工具。

dwarfdump&GCC/Make&KernelHeaders:调试文件导出工具、编译工具以及待分析系统内核头文件

sudo apt-get install dwarfdump build-essential linux-header-'uname -r'

创建vtypes

vtypes是内核数据结构，为创建该数据结构，我们需要检查我们的源码并针对我们要分析的系统内核编译module.c文件，这将会为我们生成一个名为module.dwarf文件，该文件包含了我们所需的内核调试信息。

具体可以这么做：

cd volatility/tools/linux
make

获取符号表

一般我们可以在/boot目录下找到该System.map文件。该文件包含系统的符号信息。

制作用户配置文件

随后对moudle.dwarf以及system.map文件打包成一个zip文件，随后将该zip文件放在volatility/plugins/overlays/linux下。

sudo zip volatility/volatility/plugins/overlays/linux/Ubuntu1404.zip volatility/tools/linux/module.dwarf /boot/System.map-'uname -r'

使用用户配置文件

随后就可以通过以下命令来查看用户配置文件的名字了。

python vol.py --info|grep Linux

这里面的LinuxUbuntu1404x64就是随后要用的配置文件名了，一般用在选项--profile之后。

获取内存镜像

Volatility并不会抓取内存，因此建议使用lime(Linux Mem Extractor)，从intel硬件或虚拟机上抓取内存，当然他也支持安卓系统内存抓取。

下载内存抓取工具Lime

git clone https://github.com/504ensicsLabs/LiME.git

编译工具

cd lime/src
make

加载内核模块

sudo insmod lime-`uname -r`.ko "path=<outfile | tcp:<port>> format=<raw|padded|lime> [dio=<0|1>]"

其中 path参数可以为输出文件outfile，用于本地保存或tcp:<port>用于远程监听。format：raw是将所有系统RAM空间串联起来，padded是将非系统RAM空间以0填充，而lime则是将每段空间前填充固定大小的头部，该头部包含地址空间信息。dio则用于是否启用Direct IO。

我们则是：

sudo insmod lime-`uname -r`.ko "path=/home/crazydog/ubuntu.lime format=lime"

PS：这一步会使得系统非常卡顿，大家使用时请不要使用在生产系统上防止对正常应用造成影响。

使用插件

一般我们这么用我们的Volatility：

python vol.py -f /home/crazydog/ubuntu.lime --profile=LinuxUbuntu1404x64 linux_ifconfig <plugin_opytions>

一般我们可以使用的插件如下。

# 查看那些针对Linux设计的插件
# python vol.py --info 插件那一节中不带前缀的是windows的插件，带linux前缀的是linux的插件，带mac前缀的…… 
python vol.py --info | grep -i linux_

linux_apihooks             - Checks for userland apihooks
linux_arp                  - Print the ARP table
linux_banner               - Prints the Linux banner information
linux_bash                 - Recover bash history from bash process memory
linux_bash_env             - Recover a process' dynamic environment variables
linux_bash_hash            - Recover bash hash table from bash process memory
linux_check_afinfo         - Verifies the operation function pointers of network protocols
linux_check_creds          - Checks if any processes are sharing credential structures
linux_check_evt_arm        - Checks the Exception Vector Table to look for syscall table hooking
linux_check_fop            - Check file operation structures for rootkit modifications
linux_check_idt            - Checks if the IDT has been altered
linux_check_inline_kernel  - Check for inline kernel hooks
linux_check_modules        - Compares module list to sysfs info, if available
linux_check_syscall        - Checks if the system call table has been altered
linux_check_syscall_arm    - Checks if the system call table has been altered
linux_check_tty            - Checks tty devices for hooks
linux_cpuinfo              - Prints info about each active processor
linux_dentry_cache         - Gather files from the dentry cache
linux_dmesg                - Gather dmesg buffer
linux_dump_map             - Writes selected memory mappings to disk
linux_dynamic_env          - Recover a process' dynamic environment variables
linux_elfs                 - Find ELF binaries in process mappings
linux_enumerate_files      - Lists files referenced by the filesystem cache
linux_find_file            - Lists and recovers files from memory
linux_getcwd               - Lists current working directory of each process
linux_hidden_modules       - Carves memory to find hidden kernel modules
linux_ifconfig             - Gathers active interfaces
linux_info_regs            - It's like 'info registers' in GDB. It prints out all the
linux_iomem                - Provides output similar to /proc/iomem
linux_kernel_opened_files  - Lists files that are opened from within the kernel
linux_keyboard_notifiers   - Parses the keyboard notifier call chain
linux_ldrmodules           - Compares the output of proc maps with the list of libraries from libdl
linux_library_list         - Lists libraries loaded into a process
linux_librarydump          - Dumps shared libraries in process memory to disk
linux_list_raw             - List applications with promiscuous sockets
linux_lsmod                - Gather loaded kernel modules
linux_lsof                 - Lists file descriptors and their path
linux_malfind              - Looks for suspicious process mappings
linux_memmap               - Dumps the memory map for linux tasks
linux_moddump              - Extract loaded kernel modules
linux_mount                - Gather mounted fs/devices
linux_mount_cache          - Gather mounted fs/devices from kmem_cache
linux_netfilter            - Lists Netfilter hooks
linux_netscan              - Carves for network connection structures
linux_netstat              - Lists open sockets
linux_pidhashtable         - Enumerates processes through the PID hash table
linux_pkt_queues           - Writes per-process packet queues out to disk
linux_plthook              - Scan ELF binaries' PLT for hooks to non-NEEDED images
linux_proc_maps            - Gathers process memory maps
linux_proc_maps_rb         - Gathers process maps for linux through the mappings red-black tree
linux_procdump             - Dumps a process's executable image to disk
linux_process_hollow       - Checks for signs of process hollowing
linux_psaux                - Gathers processes along with full command line and start time
linux_psenv                - Gathers processes along with their static environment variables
linux_pslist               - Gather active tasks by walking the task_struct->task list
linux_pslist_cache         - Gather tasks from the kmem_cache
linux_pstree               - Shows the parent/child relationship between processes
linux_psxview              - Find hidden processes with various process listings
linux_recover_filesystem   - Recovers the entire cached file system from memory
linux_route_cache          - Recovers the routing cache from memory
linux_sk_buff_cache        - Recovers packets from the sk_buff kmem_cache
linux_slabinfo             - Mimics /proc/slabinfo on a running machine
linux_strings              - Match physical offsets to virtual addresses (may take a while, VERY verbose)
linux_threads              - Prints threads of processes
linux_tmpfs                - Recovers tmpfs filesystems from memory
linux_truecrypt_passphrase - Recovers cached Truecrypt passphrases
linux_vma_cache            - Gather VMAs from the vm_area_struct cache
linux_volshell             - Shell in the memory image
linux_yarascan             - A shell in the Linux memory image

linux_arp

ARP表

linux_banner

系统信息

linux_check_inline_kernel

内核内联hook

linux_check_evt_arm

在ARM处理器上，以Exception Vector Table来查看系统调用表的钩子

linux_check_tty

检查伪终端

linux_hidden_modules

检查隐藏的模块，可用在某些内核经rootkit扫描

linux_ifconfig

检查打开的网卡信息。

linux_lsmod

列出内核模块。这里我希望列出我加载进去的lime.ko 这是假设你的lsmod已经被人hook了，这个时候可以使用它来进行取证。

全部的模块如下：

linux_netstat

查看其中的TCP端口

总之功能强大。

输出

对于不同的插件，Volatility取证得出的结果可以以不同的方式输出。输出方式包含：

text 以表的形式文本输出
dot 以点阵图形式输出
html
json 可用于不同的api之间数据交换
sqlite 存到数据库中
quick 以|符号分隔地输出文本
xlsx 以excel文件输出

一般我们可以-h命令来获取不同插件的输出格式。如

python vol.py linux_pstree -h
Module Output Options: dot, greptext, html, json, sqlite, text, xlsx

---------------------------------
Module PSTree
---------------------------------
Print process list as a tree

以html输出

python vol.py --profile=LinuxUbuntu1404_Manualx64 linux_pstree -f /home/crazydog/workspace/miscellaneous/Ubuntu1404.lime --output=html --output-file=pstree1.html

结果如下：

以json文件输出

python vol.py --profile=LinuxUbuntu1404_Manualx64 linux_pstree -f /home/crazydog/workspace/miscellaneous/Ubuntu1404.lime --output=json --output-file=pstree1.json