在針對「視窗應用程式」(Windows application)進行滲透測試(Penetration Testing)時,因為其架構與 Web 應用程式存在顯著差異,測試重點與進行方式也會與 Web Penetration Testing 不太一樣。
以下將依照常見的滲透測試流程與方法,整理出針對 Windows 應用程式(特別是 .NET / C# / WPF / WinForm 等)時,可以採取的一些測試思路與技巧,並以實務中常見的測試步驟為主軸進行說明。
一、事前準備:收集應用程式資訊
1. 架構與功能瞭解
- 確認應用程式的架構:是純粹的單機版 (Standalone)?還是與遠端伺服器互動?是否有使用資料庫 (Local / Remote)?
- 確認執行環境:作業系統版本(Windows 10、11 …)、安裝的 .NET Framework / .NET Core 版本。
- 確認第三方套件 (Library / SDK):是否使用特殊的 Component、外部 DLL、商業授權的元件等等。
2. 資料流程 (Data Flow)
- 了解應用程式與外部元件(伺服器、API、資料庫)的溝通方式:
- 是否使用 HTTP / HTTPS?
- 是否有採用自訂通訊協定?
- 是否透過 Shared Folder、RPC、WCF 等技術和後端溝通?
- 任何需要使用者登入 / 金鑰 / 憑證授權的流程,都可能是攻擊面。
3. 蒐集安裝檔或執行檔
- 如果要做黑箱測試 (Black-box),直接測試安裝好的程式或取得可執行檔 (.exe、.dll) 進行分析。
- 如果可以做灰箱 (Gray-box) / 白箱 (White-box) 測試,則可能取得部分或全部原始碼,或者至少能夠使用 debug mode、查看日誌 (log) 等。
二、靜態分析 (Static Analysis)
在 Windows 應用程式的滲透測試中,若能取得執行檔或程式碼,通常可以先進行靜態分析。
對於 .NET Framework / .NET Core 的應用程式,因為 IL (Intermediate Language) 的特性,使反編譯 (Decompile) 相對容易。
常見工具如下:
- ILSpy / dnSpy
- 能夠將 .NET 程式反編譯回近似 C# / VB.NET 的程式碼。
- 可以用來查找敏感資訊(硬編碼憑證、金鑰、連線字串等)、檢查程式邏輯(如加解密方式、授權檢查機制等)。
- Strings / Dependency Walker
- 如果是 C++ / MFC 或混合式 C++/CLI 程式,可以使用 strings 工具、Dependency Walker 等查看程式是否動態載入可疑的 DLL 或者存在硬編碼字串。
- 檔案結構與組態檔 (Configuration Files)
- .NET 應用程式常見的
app.config
/web.config
(若是混合型專案) 等組態檔可能包含資料庫連線字串、API Token、加解密 Key 等資訊。 - WPF / WinForm 專案可能有內嵌的資源檔 (resource file)、設定檔 (settings file) 可以找出隱藏的設定或預設帳號。
- .NET 應用程式常見的
- 可以著重檢查的項目:
- 是否有硬編碼密碼 / Token / 金鑰?
- 是否把重要的加解密金鑰直接放在程式碼中?
- 是否有功能性的後門 (Backdoor) / 測試用的管理員帳號?
- 是否使用弱加密演算法或自行實作加解密演算法?
三、動態分析 (Dynamic Analysis)
有了靜態分析的基礎,再來就要透過動態分析驗證程式在執行期間的各種行為,包含記憶體存取、檔案讀寫、網路通訊等。可分為以下幾種方法:
1. 執行檔行為監控
- Process Monitor (Procmon)、Process Explorer:用於監控程式在執行時對檔案、Registry、網路、程序行程 process /執行緒 thread 等的存取狀況。
- Wireshark、Fiddler:攔截網路封包,檢查是否使用明文傳輸敏感資訊。例如:使用者密碼是否以明文方式傳送。
2. 記憶體 / 防止除錯檢查
- 若程式存在防止除錯 (Anti-debugging) 機制,可以使用 x64dbg、WinDbg 等除錯工具來偵測應用程式是否有做防止 Memory Dump 的保護,或透過記憶體讀取直接取得敏感資訊(例如加密金鑰在記憶體中明文存在)。
3. Hook / Injection 測試
- 透過 Frida、API Hooking (例如 EasyHook、Detours) 等技術進行 Hook,攔截特定 API 呼叫 (如加解密函式、檔案讀寫函式、Winsock 連線呼叫…),以查看程式內部邏輯並嘗試修改流量或參數。
- 如果是 WinForm / WPF,可能在具備 .NET 反射 (Reflection) 知識的情況下嘗試修改或重載部分方法 (Method Swizzling)。
4. 功能測試與輸入驗證檢查 (Fuzzing)
- 針對輸入框、文字檔匯入、檔案路徑、通訊協定參數進行 Fuzzing。
- 若程式允許載入外部檔案 (CSV、XML、INI…) 或者有任何字串輸入 (查詢、指令),則可嘗試注入惡意字串 (SQL Injection、XML External Entity、Command Injection …)。
- 雖然 .NET Windows app 不一定直接執行指令,但若應用程式裡有動態呼叫
Process.Start()
或cmd.exe
等,仍可能有指令注入的風險。
- 雖然 .NET Windows app 不一定直接執行指令,但若應用程式裡有動態呼叫
四、進階測試面向
1. 版本與相依性 (Dependency) 漏洞
- 如果程式使用了第三方 DLL、NuGet 套件,尤其是舊版本的相依套件,可能存在已知漏洞(CVE)。
- 例:舊版的 Newtonsoft.Json、SQLite、Log4net、第三方 UI 控件等可能有安全性風險。
2. 授權 / 驗證機制
- 針對需要登入的應用程式,檢查是否有弱密碼政策、登入過程是否加密、是否有可能繞過登入 (例如 Registry 修改、Patch .NET IL Code)。
- 是否有「權限驗證不完整」的情況:即使使用者登入,仍要檢查應用程式是否對不同角色(管理員、一般用戶)做完整的權限控管;或者直接修改客戶端參數就能越權操作。
3. 機密資料儲存
- 應用程式是否使用安全的方式儲存使用者認證資訊 (如 Windows Data Protection API, DPAPI)?還是明文 / 弱加密存放在 .config / Registry / 本機檔案?
- Log 檔案與暫存檔案(Temp folder)是否留下敏感資訊?
4. 記憶體資料安全
- .NET 在記憶體管理相對安全,但若有 C++/CLI 混合管理,或透過
Marshal
呼叫到不安全函式,可能導致 Buffer Overflow、Use-After-Free 等漏洞。 - 是否能在執行期間 (Runtime) 透過注入技術讀取到敏感憑證或金鑰。
五、測試工具與方法整理
以下列出常用於 Windows 應用程式滲透測試的工具或方法,協助各位對應不同測試階段:
- 靜態分析 (反編譯)
- ILSpy / dnSpy (針對 .NET)
- IDA Pro / Ghidra (針對原生 C++)
- 動態分析 (行為監控)
- Sysinternals Suite (Process Monitor, Process Explorer, Autoruns…)
- Fiddler / Wireshark (攔截網路流量)
- x64dbg / WinDbg (除錯用)
- 記憶體注入 / Hook
- Frida (跨平台 Hook 工具)
- EasyHook / Microsoft Detours (Windows API Hook)
- Fuzzing / 測試自動化
- Peach Fuzzer / AFL (若能包裝成可測試介面)
- 自行撰寫自動化腳本 (Python + Pywinauto / AutoIt) 來對 UI 進行自動化測試
- 安全性掃描 / 漏洞管理
- 版本漏洞檢查 (如 WhiteSource、Snyk 等第三方套件漏洞掃描)
- VirusTotal / Hybrid Analysis (用於檢查可執行檔是否已知惡意或含舊版函式庫)
六、報告與修補建議
在完成一系列的分析、測試之後,應當將發現的所有潛在風險與漏洞彙整成報告,並依照嚴重程度或可利用性提出修補建議:
- 在應用程式內部程式碼修正
- 移除硬編碼憑證,改用安全的金鑰儲存機制(如 Windows Credential Manager、DPAPI、Azure Key Vault)。
- 改用更新且安全的函式庫或演算法 (如 TLS 1.2+、SHA-256+)。
- 強化輸入驗證、錯誤處理(避免例外訊息洩漏系統內部資訊)。
- 在部署 / 系統層級進行保護
- 使用 Windows ACL / AD Group Policy 控管應用程式執行帳號權限(原則上不使用系統管理員權限執行)。
- 加強端點防護 (EDR / AV) 與系統監控(針對可疑的行為或檔案異動發送警告)。
- 開發流程導入 S-SDLC (Secure Software Development Lifecycle)
- 在開發過程就進行程式碼審查 (Code Review) 與自動化安全測試 (SAST / DAST)。
- 定期更新相依套件、維護軟體版本並進行安全檢核。
總結
針對視窗應用程式的滲透測試,核心概念在於:
- 蒐集並理解應用程式架構與攻擊面:包含其通訊方式、憑證管理、第三方套件使用。
- 靜態與動態並行測試:反編譯 / 逆向工程 (靜態分析) 搭配行為監控 / 記憶體檢測 / 流量攔截 (動態分析)。
- 輸入與功能模組安全:透過 Fuzzing、Hook、除錯等方式,探尋可利用的注入點或程式邏輯漏洞。
- 持續性改善與修補:落實安全修補建議並優化整體開發流程,才能有效減少後續漏洞再現。
Windows 應用程式在許多企業內部系統依然常見,因此熟悉其滲透測試方法、工具與分析思路,對於確保應用程式安全與保護企業內部重要資產都十分必要。透過上述步驟與建議,即可較為全面地評估視窗應用程式在設計與實作上的潛在風險,並協助企業及開發者持續提升系統安全等級。