介绍 Stratus Red Team：云环境对抗仿真工具

今天，我很激动地发布过去几周一直在开发的新开源项目：Stratus Red Team，一款专注于在云环境中模拟常见攻击技术的对抗仿真和紫队工具。

动机

我的大量专业经验涉及威胁检测。毕业后，我首先在一家专注于终端安全的本地托管检测与响应公司工作，负责威胁检测用例。后来当我转到一家科技公司的云安全岗位时，发现检测云中的恶意活动面临类似的挑战。

其中之一是在实时环境中复现攻击者的战术、技术和程序（TTPs），以验证我们的日志管道和检测逻辑是否端到端正常工作。对于传统的终端和本地安全，存在多个开源项目，如 Atomic Red Team™ 或 MITRE Caldera。然而，这些工具都不是云原生的，没有考虑云提供商和基础设施，或者包含足够数量的云聚焦攻击技术。

认识 Stratus Red Team

Stratus Red Team 是一个在 2021 年初在我脑海中逐渐成熟的项目。得益于我在 Datadog 担任云安全研究员的新职位，我终于能够执行它，并且我很自豪我们将其作为 100% 免费和开源软件发布！

• https://stratus-red-team.cloud/
• https://github.com/DataDog/stratus-red-team

您可以在 Datadog 博客上阅读官方公告： https://www.datadoghq.com/blog/cyber-attack-simulation-with-stratus-red-team/

我建议您先阅读那篇文章，然后继续阅读这里。为了避免内容重复，我不会覆盖基础知识。

什么是 Stratus Red Team？

Stratus Red Team 是一个轻量级的 Go 二进制文件，您可以轻松安装。它打包了许多 AWS 特定的攻击技术。每种攻击技术都有一个文档页面，从源代码自动生成。

Stratus Red Team 处理启动执行攻击技术所需的任何基础设施或配置。这就是它所谓的预热攻击技术。一旦攻击技术“预热”完成，就可以引爆，即执行以模拟它意图模拟的攻击者行为。

底层工作原理

攻击技术即代码

在底层，每种攻击技术包括：

• 一段 Terraform 代码，描述 Stratus Red Team 在引爆攻击技术之前需要部署的先决基础设施；
• 一段 Go 代码，定义技术元数据及其引爆逻辑。

让我们看一个攻击技术“停止 CloudTrail 跟踪”的例子。先决 Terraform 代码定义了一个记录到 S3 存储桶的 CloudTrail 跟踪。攻击技术定义包括其名称、映射到 MITRE ATT&CK 以及引爆函数。在这里，引爆包括停止 CloudTrail 跟踪。

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resource "random_string" "suffix" {
  length    = 16
  min_lower = 16
  special   = false
}

locals {
  bucket-name = "my-cloudtrail-bucket-${random_string.suffix.result}"
}

resource "aws_s3_bucket" "cloudtrail" {
  bucket        = local.bucket-name
  force_destroy = true

  policy = "..."
}

resource "aws_cloudtrail" "trail" {
  name           = "my-cloudtrail-trail"
  s3_bucket_name = aws_s3_bucket.cloudtrail.id
}

output "cloudtrail_trail_name" {
  value = aws_cloudtrail.trail.name
}

output "display" {
  value = format("CloudTrail trail %s ready", aws_cloudtrail.trail.arn)
}

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//go:embed main.tf
var tf []byte

func init() {
	stratus.GetRegistry().RegisterAttackTechnique(&stratus.AttackTechnique{
		ID:                 "aws.defense-evasion.stop-cloudtrail",
		FriendlyName:       "Stop CloudTrail Trail",
		Platform:           stratus.AWS,
		MitreAttackTactics: []mitreattack.Tactic{mitreattack.DefenseEvasion},
		Description: `
Stops a CloudTrail Trail from logging. Simulates an attacker disrupting CloudTrail logging.

Warm-up: 
- Create a CloudTrail Trail.

Detonation: 
- Call cloudtrail:StopLogging to stop CloudTrail logging.
`,
		PrerequisitesTerraformCode: tf,
		IsIdempotent:               true, // cloudtrail:StopLogging is idempotent
		Detonate:                   detonate,
	})
}

func detonate(params map[string]string) error {
	cloudtrailClient := cloudtrail.NewFromConfig(providers.AWS().GetConnection())
	trailName := params["cloudtrail_trail_name"]

	log.Println("Stopping CloudTrail trail " + trailName)

	_, err := cloudtrailClient.StopLogging(context.Background(), &cloudtrail.StopLoggingInput{
		Name: aws.String(trailName),
	})

	if err != nil {
		return errors.New("unable to stop CloudTrail logging: " + err.Error())
	}

	return nil
}

使用 Terraform

Stratus Red Team 使用 Terraform 来启动和销毁先决基础设施和配置。这对最终用户是透明的。您甚至不需要安装 Terraform！Stratus Red Team 使用 Hashicorp 的 terraform-exec 库来下载和使用 Terraform。Terraform 二进制文件存储在 ~/.stratus-red-team/terraform，因此不会与您现有的 Terraform 版本冲突。

当您预热或清理一个技术时，Stratus Red Team 以编程方式调用 terraform apply 和 terraform destroy。

状态存储

Stratus Red Team 是有状态的。它需要保持关于：

• 每种攻击技术的状态
• 每种攻击技术先决条件的 Terraform 状态
• 每种攻击技术先决条件的 Terraform 输出

它将此信息存储在您的本地文件系统上，位于 ~/.stratus-red-team/[technique-id]。

哲学和设计选择

在构建 Stratus Red Team 时，我必须做出几个设计选择。本节充当架构决策记录，给出这些选择背后的理由。

编程语言：Python vs. Go

虽然我之前接触 Python 更多，但它也是我因其缺乏静态类型而积极不喜欢的语言。根据我的经验，这使得开发缓慢且容易出错——尤其是在使用第三方库如 AWS SDK 时。此外，Python 没有可靠的 Terraform 包装器。

这就是为什么我选择使用 Go。Hashicorp 维护一个官方的 Terraform 包装器。Go 是强类型的，这意味着在使用 AWS SDK 时，您确切知道它期望的类型、字段名称和字段类型。这大大加快了开发工作流程：如果编译通过，您就有信心它能运行。

选择 Go 的主要缺点是缺乏可扩展性。与 Python 相反，Go 不能轻松动态加载用户提供的代码。这意味着向 Stratus Red Team 添加新攻击技术的唯一方法是将它们打包到主二进制文件中，或者在将 Stratus Red Team 用作库时以编程方式定义它们。

处理先决基础设施

攻击技术需要先决基础设施才能运行。例如，一个从 VPC 移除 VPC 流日志的攻击技术需要一个 VPC、一个 VPC 流日志配置和一个 CloudWatch 日志组。

有几种方法可以处理这个问题：

1. 让最终用户负责手动创建所需的基础设施
2. 向最终用户提供 Terraform 代码，并让他们负责创建所需的基础设施
3. 将 Terraform 代码打包在二进制文件中，并负责创建和移除所需的基础设施

我觉得选项 1 和 2 对于 CLI 工具没有带来太多价值。它们更适合“利用演练”或教程，因为它们没有封装复杂性。

这就是为什么我选择选项 3。在减少复杂性的同时，它也给最终用户更少的灵活性。通常，Stratus Red Team 目前不支持针对现有基础设施引爆攻击技术。例如，当引爆“通过存储桶策略后门 S3 存储桶”时，Stratus Red Team 将创建一个新的 S3 存储桶并对其引爆技术。您不能将其指向现有的 S3 存储桶。如果您觉得这是一个重要的限制，请在相应的问题中告诉我！

什么构成一个好的攻击技术？

对我来说，能够回答这个问题很重要：Stratus Red Team 中打包了哪些攻击技术，以及为什么？以下是我对此的主观看法，我在哲学页面中更详细地讨论了这一点。

• 技术应该是细粒度的，即模拟攻击链的单个步骤。
• 技术应该模拟合理的攻击者活动。应该总是能够从中推导出真实的威胁检测规则。一个不现实检测的例子是：每次调用 sts:GetCallerIdentity 时都发出警报。
• 技术应该是自给自足的，并且不应该对您的 AWS 账户的先前状态做任何假设。这说起来容易做起来难，因为它使得实现诸如“禁用 GuardDuty 检测器”之类的技术具有挑战性（因为 AWS 每个区域只允许一个 GuardDuty 检测器）。

虽然这些是主观和有主见的，但我想确保 Stratus Red Team 仍然是一个云安全从业者可以用来测试、验证和增强真实世界威胁检测用例的项目。

选择支持的平台

从一开始，我就设想 Stratus Red Team 应该支持多个云平台——并且我以此为目标构建它。对于初始版本，我选择专注于 AWS。我计划在未来添加 Kubernetes 和 Azure 支持，可能还有 GCP。

关于测试

Stratus Red Team 的核心带有非平凡的逻辑。在这种情况下，拥有一些单元测试对我来说是必不可少的。我写了超过 35 个单元测试，并在此过程中学到了很多。一个教训是，您越早考虑测试，后期需要的重构就越少。

一旦我处理了核心，我就想知道如何处理攻击技术的测试，这些技术也被定义为 Go 代码。不幸的是，我发现没有好的解决方案。AWS SDK for Go V2 没有提供任何允许生成模拟的 Go 接口。不过多深入细节，这意味着在 AWS 服务和使用的 API 调用旨在快速演进的环境中，单元测试攻击技术具有挑战性。

我们可以在另一个级别测试攻击技术：针对实时 AWS 账户引爆它们，并确保引爆产生预期结果。但这会很慢，容易出错，并且增加的价值有限。这就是为什么目前没有攻击技术代码的单元测试。

Stratus Red Team 的下一步

我很自豪能够在几周内发布 Stratus Red Team，并且非常高兴我的雇主 Datadog 给了我这个机会。现在初始版本已经发布，我渴望听取您的反馈，并用它来改进项目。什么工作得很好，您会改进什么？您喜欢什么，或者缺少什么？我很想听听您的意见——我的 Twitter 私信是开放的。您也可以给我发电子邮件，地址列在这里，或者打开一个 GitHub 问题。

在社区的初步反馈和使用之后，我想：

• 添加更多 AWS 攻击技术
• 引入 Kubernetes 支持
• 引入可选遥测以了解人们最常使用的攻击技术（默认关闭）

感谢阅读！让我们在 Twitter 上继续讨论。