メモリフォレンジックス

インシデント対応とマルウェア分析のためのメモリダンプの取得、分析、アーティファクト抽出に関する包括的な技術。

メモリ取得

ライブ取得ツール

Windows

# WinPmem (推奨)
winpmem_mini_x64.exe memory.raw

# DumpIt
DumpIt.exe

# Belkasoft RAM Capturer
# GUIベース、raw形式で出力

# Magnet RAM Capture
# GUIベース、raw形式で出力

Linux

# LiME (Linux Memory Extractor)
sudo insmod lime.ko "path=/tmp/memory.lime format=lime"

# /dev/mem (制限あり、権限が必要)
sudo dd if=/dev/mem of=memory.raw bs=1M

# /proc/kcore (ELF形式)
sudo cp /proc/kcore memory.elf

macOS

# osxpmem
sudo ./osxpmem -o memory.raw

# MacQuisition (商用)

仮想マシンのメモリ

# VMware: .vmemファイルはraw形式のメモリ
cp vm.vmem memory.raw

# VirtualBox: デバッグコンソールを使用
vboxmanage debugvm "VMName" dumpvmcore --filename memory.elf

# QEMU
virsh dump <domain> memory.raw --memory-only

# Hyper-V
# チェックポイントがメモリ状態を含む

Volatility 3フレームワーク

インストールとセットアップ

# Volatility 3をインストール
pip install volatility3

# シンボルテーブルをインストール (Windows)
# https://downloads.volatilityfoundation.org/volatility3/symbols/ からダウンロード

# 基本的な使用方法
vol -f memory.raw <plugin>

# シンボルパス付き
vol -f memory.raw -s /path/to/symbols windows.pslist

必須プラグイン

プロセス分析

# プロセスの一覧表示
vol -f memory.raw windows.pslist

# プロセスツリー (親子関係)
vol -f memory.raw windows.pstree

# 隠蔽プロセスの検出
vol -f memory.raw windows.psscan

# プロセスメモリダンプ
vol -f memory.raw windows.memmap --pid <PID> --dump

# プロセス環境変数
vol -f memory.raw windows.envars --pid <PID>

# コマンドライン引数
vol -f memory.raw windows.cmdline

ネットワーク分析

# ネットワーク接続
vol -f memory.raw windows.netscan

# ネットワーク接続状態
vol -f memory.raw windows.netstat

DLLとモジュール分析

# プロセスごとのロード済みDLL
vol -f memory.raw windows.dlllist --pid <PID>

# 隠蔽/インジェクションされたDLLの検出
vol -f memory.raw windows.ldrmodules

# カーネルモジュール
vol -f memory.raw windows.modules

# モジュールダンプ
vol -f memory.raw windows.moddump --pid <PID>

メモリインジェクション検出

# コードインジェクションの検出
vol -f memory.raw windows.malfind

# VAD (Virtual Address Descriptor) 分析
vol -f memory.raw windows.vadinfo --pid <PID>

# 疑わしいメモリ領域をダンプ
vol -f memory.raw windows.vadyarascan --yara-rules rules.yar

レジストリ分析

# レジストリハイブの一覧表示
vol -f memory.raw windows.registry.hivelist

# レジストリキーの出力
vol -f memory.raw windows.registry.printkey --key "Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run"

# レジストリハイブをダンプ
vol -f memory.raw windows.registry.hivescan --dump

ファイルシステムアーティファクト

# ファイルオブジェクトのスキャン
vol -f memory.raw windows.filescan

# メモリからファイルをダンプ
vol -f memory.raw windows.dumpfiles --pid <PID>

# MFT分析
vol -f memory.raw windows.mftscan

Linux分析

# プロセスの一覧表示
vol -f memory.raw linux.pslist

# プロセスツリー
vol -f memory.raw linux.pstree

# Bashの履歴
vol -f memory.raw linux.bash

# ネットワーク接続
vol -f memory.raw linux.sockstat

# ロード済みカーネルモジュール
vol -f memory.raw linux.lsmod

# マウントポイント
vol -f memory.raw linux.mount

# 環境変数
vol -f memory.raw linux.envars

macOS分析

# プロセスの一覧表示
vol -f memory.raw mac.pslist

# プロセスツリー
vol -f memory.raw mac.pstree

# ネットワーク接続
vol -f memory.raw mac.netstat

# カーネル拡張
vol -f memory.raw mac.lsmod

分析ワークフロー

マルウェア分析ワークフロー

# 1. 初期プロセス調査
vol -f memory.raw windows.pstree > processes.txt
vol -f memory.raw windows.pslist > pslist.txt

# 2. ネットワーク接続
vol -f memory.raw windows.netscan > network.txt

# 3. インジェクション検出
vol -f memory.raw windows.malfind > malfind.txt

# 4. 疑わしいプロセスを分析
vol -f memory.raw windows.dlllist --pid <PID>
vol -f memory.raw windows.handles --pid <PID>

# 5. 疑わしい実行ファイルをダンプ
vol -f memory.raw windows.pslist --pid <PID> --dump

# 6. ダンプから文字列を抽出
strings -a pid.<PID>.exe > strings.txt

# 7. YARAスキャン
vol -f memory.raw windows.yarascan --yara-rules malware.yar

インシデント対応ワークフロー

# 1. イベントのタイムライン
vol -f memory.raw windows.timeliner > timeline.csv

# 2. ユーザアクティビティ
vol -f memory.raw windows.cmdline
vol -f memory.raw windows.consoles

# 3. 永続化メカニズム
vol -f memory.raw windows.registry.printkey \
    --key "Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run"

# 4. サービス
vol -f memory.raw windows.svcscan

# 5. スケジュールされたタスク
vol -f memory.raw windows.scheduled_tasks

# 6. 最近使用したファイル
vol -f memory.raw windows.filescan | grep -i "recent"

データ構造

Windowsプロセス構造

// EPROCESS (Executive Process)
typedef struct _EPROCESS {
    KPROCESS Pcb;                    // カーネルプロセスブロック
    EX_PUSH_LOCK ProcessLock;
    LARGE_INTEGER CreateTime;
    LARGE_INTEGER ExitTime;
    // ...
    LIST_ENTRY ActiveProcessLinks;   // 双方向リンクリスト
    ULONG_PTR UniqueProcessId;       // PID
    // ...
    PEB* Peb;                        // Process Environment Block
    // ...
} EPROCESS;

// PEB (Process Environment Block)
typedef struct _PEB {
    BOOLEAN InheritedAddressSpace;
    BOOLEAN ReadImageFileExecOptions;
    BOOLEAN BeingDebugged;           // アンチデバッグチェック
    // ...
    PVOID ImageBaseAddress;          // 実行ファイルのベースアドレス
    PPEB_LDR_DATA Ldr;              // ローダデータ (DLLリスト)
    PRTL_USER_PROCESS_PARAMETERS ProcessParameters;
    // ...
} PEB;

VAD (Virtual Address Descriptor)

typedef struct _MMVAD {
    MMVAD_SHORT Core;
    union {
        ULONG LongFlags;
        MMVAD_FLAGS VadFlags;
    } u;
    // ...
    PVOID FirstPrototypePte;
    PVOID LastContiguousPte;
    // ...
    PFILE_OBJECT FileObject;
} MMVAD;

// メモリ保護フラグ
#define PAGE_EXECUTE           0x10
#define PAGE_EXECUTE_READ      0x20
#define PAGE_EXECUTE_READWRITE 0x40
#define PAGE_EXECUTE_WRITECOPY 0x80

検出パターン

プロセスインジェクションのインジケータ

# Malfindのインジケータ
# - PAGE_EXECUTE_READWRITE保護 (疑わしい)
# - 非イメージVAD領域内のMZヘッダ
# - アロケーション開始時のシェルコードパターン

# 一般的なインジェクション技術
# 1. クラシックDLLインジェクション
#    - VirtualAllocEx + WriteProcessMemory + CreateRemoteThread

# 2. プロセスホローイング
#    - CreateProcess (SUSPENDED) + NtUnmapViewOfSection + WriteProcessMemory

# 3. APCインジェクション
#    - QueueUserAPC がアラート可能なスレッドをターゲット

# 4. スレッド実行ハイジャック
#    - SuspendThread + SetThreadContext + ResumeThread

ルートキット検出

# プロセスリストを比較
vol -f memory.raw windows.pslist > pslist.txt
vol -f memory.raw windows.psscan > psscan.txt
diff pslist.txt psscan.txt  # 隠蔽プロセス

# DKOM (Direct Kernel Object Manipulation) チェック
vol -f memory.raw windows.callbacks

# フックされた関数を検出
vol -f memory.raw windows.ssdt  # System Service Descriptor Table

# ドライバ分析
vol -f memory.raw windows.driverscan
vol -f memory.raw windows.driverirp

認証情報抽出

# ハッシュをダンプ (先にhivelistが必要)
vol -f memory.raw windows.hashdump

# LSAシークレット
vol -f memory.raw windows.lsadump

# キャッシュされたドメイン認証情報
vol -f memory.raw windows.cachedump

# Mimikatzスタイルの抽出
# 特定のプラグイン/ツールが必要

YARA統合

メモリYARAルールの作成

rule Suspicious_Injection
{
    meta:
        description = "一般的なインジェクションシェルコードを検出"

    strings:
        // 一般的なシェルコードパターン
        $mz = { 4D 5A }
        $shellcode1 = { 55 8B EC 83 EC }  // 関数プロローグ
        $api_hash = { 68 ?? ?? ?? ?? 68 ?? ?? ?? ?? E8 }  // ハッシュをプッシュ、呼び出し

    condition:
        $mz at 0 or any of ($shellcode*)
}

rule Cobalt_Strike_Beacon
{
    meta:
        description = "メモリ内のCobalt Strikeビーコンを検出"

    strings:
        $config = { 00 01 00 01 00 02 }
        $sleep = "sleeptime"
        $beacon = "%s (admin)" wide

    condition:
        2 of them
}

メモリのスキャン

# すべてのプロセスメモリをスキャン
vol -f memory.raw windows.yarascan --yara-rules rules.yar

# 特定のプロセスをスキャン
vol -f memory.raw windows.yarascan --yara-rules rules.yar --pid 1234

# カーネルメモリをスキャン
vol -f memory.raw windows.yarascan --yara-rules rules.yar --kernel

文字列分析

文字列抽出

# 基本的な文字列抽出
strings -a memory.raw > all_strings.txt

# Unicode文字列
strings -el memory.raw >> all_strings.txt

# プロセスダンプからのターゲット抽出
vol -f memory.raw windows.memmap --pid 1234 --dump
strings -a pid.1234.dmp > process_strings.txt

# パターンマッチング
grep -E "(https?://|[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3})" all_strings.txt

難読化文字列用FLOSS

# FLOSSは難読化文字列を抽出
floss malware.exe > floss_output.txt

# メモリダンプから
floss pid.1234.dmp

ベストプラクティス

取得のベストプラクティス

1. フットプリントを最小化: 軽量な取得ツールを使用
2. すべてを記録: 取得の時刻、ツール、ハッシュを記録
3. 整合性検証: 取得直後にメモリダンプのハッシュを取得
4. チェーン・オブ・カストディ: 適切なフォレンジック処理を維持

分析のベストプラクティス

1. まず広く見る: 深く掘り下げる前に全体像を把握
2. 相互参照: 同じデータに対して複数のプラグインを使用
3. タイムラインの相関: メモリの結果をディスク/ネットワークと相関させる
4. 結果を記録: 詳細なメモとスクリーンショットを保持
5. 結果を検証: 複数の方法で結果を検証

よくある落とし穴

• スティール データ: メモリは揮発性であり、迅速に分析する
• 不完全なダンプ: ダンプサイズが予想されるRAMと一致することを確認
• シンボル問題: OSバージョンに合致する正しいシンボルファイルを確認
• スメア: 取得中にメモリが変更される可能性がある
• 暗号化: メモリ内の一部のデータは暗号化されている可能性がある