TwoFace est un outil développé par Synacktiv qui permet de créer des binaires Linux ayant 2 comportements bien distincts. Un comportement parfaitement inoffensif qui s’active dans 99% des cas et un comportement malveillant qui ne se déclenche que sur une machine ciblée spécifiquement pour l’occasion.

Comme ça, votre sandbox verra toujours la version “propre” parce qu’elle n’aura pas le bon UUID de partition.

D’après la doc de Synacktiv, voici comment ça fonctionne : Vous avez deux binaires en fait… Y’en a un qui est inoffensif et un autre malveillant. TwoFace les fusionne alors en un seul exécutable. Ainsi, au moment du build, le binaire malveillant est chiffré avec une clé dérivée depuis l’UUID des partitions disque de la machine cible. Cet UUID est unique, difficile à deviner, et stable dans le temps ce qui est parfait pour identifier une machine spécifique.

Ensuite au lancement, quand le binaire s’exécute, il extrait l’UUID du disque de la machine. Pour ce faire, il utilise HKDF (Hash-based Key Derivation Function) pour générer une clé de déchiffrement depuis cet UUID et tente de déchiffrer le binaire malveillant caché. Si le déchiffrement réussit (parce que l’UUID match), il exécute le binaire malveillant. Par contre, si ça échoue (parce que l’UUID ne correspond pas), il exécute le binaire inoffensif.

Le projet est écrit en Rust et c’est open source ! Et c’est une belle démo (PoC) d’un problème que tous ceux qui font de l’analyse de binaires ont. En effet, d’ordinaire, pour révéler le vrai comportement d’un malware on l’exécute dans une sandbox et on peut ainsi observer en toute sécurité ce qu’il fait, les fichiers qu’il crées, les connexions réseau qu’il établit etc…

Mais avec TwoFace ça casse cette façon de faire. Et c’est pareil pour les antivirus qui verront toujours la version inoffensive tant que l’UUID ne correspond pas.

Techniquement, TwoFace utilise memfd_create() pour exécuter le binaire déchiffré en mémoire, sans toucher au disque, ce qui veut dire zéro trace sur le système de fichiers. Le binaire malveillant apparaît directement en RAM, s’exécute, puis disparaît. Et si vous utilisez io_uring pour l’écriture mémoire, il n’y a même pas de trace syscall visible via strace.

Et ça, c’est la version basique car le document de Synacktiv mentionne également d’autres techniques avancées possibles comme du déchiffrement dynamique page par page du binaire ELF, des mécanismes anti-debugging, des chained loaders multi-niveaux…etc…

Le parallèle avec la backdoor XZ Utils backdoor est très instructif car celle-ci a failli compromettre des millions de serveurs Linux parce qu’un seul mainteneur a poussé du code malveillant dans une lib compressée. Elle a alors été découverte parce qu’un dev a remarqué un ralentissement SSH bizarre et a creusé… Et TwoFace montre qu’on peut faire encore pire sans toucher à la supply chain.

Pas besoin de corrompre un mainteneur de projet, de pousser un commit suspect chez Github. Là suffit d’écrire du code parfaitement propre, de le compilez avec TwoFace pour une machine spécifique, et de le déployez. Le code source sera alors auditable ainsi que le binaire mais l’audit ne révèlera rien parce qu’il se fera dans un environnement qui n’aura pas le bon UUID.

Après, techniquement, une défense existe. Vous pouvez par exemple détecter les appels à memfd_create(), monitorer les exécutions en mémoire, tracer les déchiffrements crypto à la volée…etc., mais ça demande du monitoring profond, avec un coût performance non-négligeable. Et ça suppose aussi que vous savez ce que vous cherchez…

Bref, si ça vous intéresse, c’est dispo sur GitHub !

Vous venez de claquer plusieurs milliers d’euros dans une solution antivirus dernier cri pour votre boîte car le commercial vous a convaincu avec du machine learning, de l’IA comportementale, du threat hunting prédictif et j’en passe…

Cool story ! Mais si je vous disais qu’un petit exécutable open source gratuit peut potentiellement passer à travers ? Ce programme s’appelle al-khaser et je vous assure qu’il va vous faire déchanter, car ce truc, c’est le détecteur de mensonges des solutions de cybersécurité.

Al-khaser est outil qui ne fait rien de méchant en soi… C’est ce qu’on appelle un PoC, un “proof of concept” avec de bonnes intentions car il rassemble dans un seul programme toutes les techniques que les vrais malwares utilisent pour se planquer tels que la détection de machines virtuelles, le contournement des débogueurs, l’échappement aux sandbox, et j’en passe.

Comme ça, si votre antivirus ne détecte pas al-khaser, il y a de bonnes chances qu’il rate aussi les vraies menaces qui utilisent les mêmes techniques.

Faut dire que les éditeurs d’antivirus et d’EDR adorent nous vendre leurs nouvelles fonctionnalités IA de fou alors que certaines de leurs solutions ne détectent même pas des techniques pourtant connues depuis longtemps.

Al-khaser met donc tout ça en lumière de façon assez brutale en enchaînant des dizaines de vérifications. Par exemple, il va regarder si votre processeur a vraiment le bon nombre de cœurs ou si c’est une simulation. Il va checker l’adresse MAC de votre carte réseau pour voir si elle correspond à un hyperviseur VMware ou VirtualBox. Il va mesurer le temps d’exécution de certaines opérations pour détecter si le système est accéléré artificiellement, comme dans une sandbox d’analyse. Il va même tester des API Windows classiques comme IsDebuggerPresent ou CheckRemoteDebuggerPresent pour voir si quelqu’un espionne son exécution.

Maintenant si vous voulez tester les protections anti-debug de votre système, vous tapez :

al-khaser.exe –check DEBUG –sleep 30

Oui si vous voulez voir si votre virtualisation VMware ou QEMU est bien masquée :

al-khaser.exe –check VMWARE –check QEMU

Bien sûr, ces techniques ne sortent pas de nulle part car elles sont documentées depuis des années notamment dans ce référentiel dont je vous déjà parlé .

Les équipes de pentest et les red teams adorent al-khaser car ça leur permet de montrer aux décideurs que leur gros investissement en cybersécurité n’est peut-être pas aussi solide qu’ils le pensaient. Vous lancez l’outil un vendredi après-midi dans un environnement de test, et vous voyez instantanément ce que votre EDR détecte ou pas.

Voilà, une fois encore, rassurez-vous, al-khaser ne fait rien de malveillant… Il ne vole pas de données, ne chiffre pas vos fichiers, ne lance pas de ransomware mais se contente juste de lever la main et de dire “hé ho, je suis là, regardez moi, je fais plein de des trucs louches !!”.

Bien sûr, ne lancez pas al-khaser sur n’importe quelle machine car c’est un outil de test qui doit rester dans un environnement contrôlé. Si vous le lancez sur le réseau de prod sans prévenir votre équipe sécu, vous allez déclencher des alertes partout et recevoir des appels pas très sympathiques. Et surtout, juridiquement, vous devez avoir l’autorisation du propriétaire de l’infrastructure, sinon, vous risquez de gros ennuis.

Ce projet est open source, écrit essentiellement en C++, et disponible sur GitHub . Y’a plus qu’à vous monter une VM isolée, récupérer al-khaser, et voir ce que ça donne.