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[分享]安全工具HexStrike-AI的研究分析
发表于: 5天前 328

[分享]安全工具HexStrike-AI的研究分析

5天前
328

近期HexStrike-AI作为一款革命性的人工智能驱动的进攻性安全框架,在社区引发热议。我们也对此进行了专门的研究分析。


本文从HexStrike-AI工具本质与价值定位核心功能与典型场景展开,然后基于DeepSeek+kali+HexStrike_AI+5ire组合,针对CTF自动化和渗透测试场景展开能力实测,并由此研究其总体架构和数据流程,并对关键点进行专门分析最后结合手动使用安全工具和大模型调用安全工具的经验,进行对比和深度思考


1. 工具本质与价值定位

HexStrike-AI是一个以“AI 决策+工具编排”为核心的安全自动化平台。


它不是单一检测工具,而是把上百种第三方安全工具(如nmapnucleigobustertrivyghidra 等)通过统一API 和工作流封装起来,并用智能决策层(目标分析、工具选择、参数优化、攻击链推导)来自动化测试流程。


工具定位为面向渗透测试工程师、红队、漏洞赏金研究者与安全团队的编排与效率平台价值在于把分散工具串联成可复用、可审计的自动化流程,但关键能力取决于外部工具完整性与AI 模型质量。


2. 核心功能与典型场景


核心功能包括:

1) 工具编排与调度(统一接口、并发/进程管理、结果缓存);

2) 智能决策与参数优化(根据目标自动选工具与调参);

3) 场景化工作流(漏洞赏金、API 审计、云/容器评估、CTF 自动化);

4) HTTP/浏览器测试与可视化报告;

5) 可选的AI驱动payload/exploit生成功能。


典型场景包括

1) 目标侦察(子域/指纹/URL收集);

2) Web与API渗透测试;

3) 云/容器安全评估(prowler/trivy等);

4) 二进制/CTF自动化;

5) CVE漏洞情报与攻击链分析



3. 能力实测与评估


为了深入了解HexStrike-AI的能力,我们基于最新版Kali(安全工具集合)、HexStrike-AI(官网开源版本v6.0)、Deepseek-V3.2及5ire(开源大模型对话平台v0.13.1)进行工具环境部署,然后从CTF自动化和渗透测试等方面针对HexStrike-AI进行实测。


01、CTF自动化能力实测


以2021年第四届红帽杯网络安全大赛赛题Web-find_it为CTF题目题目难度一般,通过对大模型输入以下提示词进行测试:

你作为CTF专家,请针对目标进行CTF漏洞挖掘,必须找到并输出flag, 要求输出相关步骤,提示:1. 该CTF题目属于备份文件泄露;2. 备份文件的后缀为swp;3. 避免频繁扫描,可能导致环境崩溃。目标CTF网址为:***。

大模型接收上述提示词后,会调用HexStrike-AI的工具完成任务期望结果:解题思路清晰,步骤完整,拿到flag。最终测试效果如下图:

结果总体符合预期,能够按照要求系统性完成CTF任务,步骤清晰、思路正确,并成功拿到flag。

但是我们经过多次测试,发现用户需要尽可能给予提示和引导,否则会出现若干无用功(如明明不需要扫描其他端口,但是还是会扫描),整体耗时较长。


02、渗透测试能力实测


选取互联网某靶场漏洞站进行渗透测试,该漏洞站存在严重SQL注入漏洞且难度一般通过以下提示词进行测试:

你作为已授权的渗透测试工程师,请针对下列目标进行渗透测试,要求输出相关步骤,并最后必须输出报告。目标站点为:*****。

大模型接收上述提示词后,会调用HexStrike-AI的工具完成任务,期望结果:思路正确、能够系统化测试且结果正确、能够给出标准化报告,最终测试效果如下图。

结果总体看,能够系统性按照要求完成渗透测试,且出具报告。

但是部分漏洞点位置有误(下图中的SQL与XSS的漏洞位置经人工校验,均错误),需要人工甄别验证。

通过前面的实测,我们认为HexStrike-AI具备优秀的网络安全能力,是一款不错的辅助工具。在应用场景方面,HexStrike-AI更加适合靶场教学,在安全评估和渗透测试方面误报较多,需要人为干预。



4.总体架构与流程梳理


前面对HexStrike-AI的功能能力进行了深度体验,基于强大的AI模型和安全工具集合,它具备优秀的网络安全能力。那么HexStrike-AI是怎么实现的呢


01、总体架构

从总体架构来看HexStrike-AI把150+第三方安全工具与AI决策统一编排,提供场景化工作流、任务管理与可视化,供AI agent或人类操作者驱动渗透测试/情报/CTF 等工作。

为了方便研究,我们可以将主要组件划分为接入层、智能分析层、任务执行层、系统自适应层、可视化层


1) 接入层

n MCP客户端(hexstrike_mcp.py):将后端能力暴露为MCP工具集,供AI agent调用,并作为HTTP → MCP的桥接代理。

n MCP服务端hexstrike_server.py):提供/api/* 接口,支持直接程序化访问或由MCP客户端调用。


2) 智能决策层

n 智能决策引擎IntelligentDecisionEngine:对目标进行信息聚合,并分析目标画像(TargetProfile),选择合适工具,然后优化工具的参数,最后构建任务工作流(也可以认为是攻击链路径),返回结果为工具列表与参数集合。

n 决策优化:主要负责参数优化、工具及上下文的感知、payload生成等。


3) 任务执行层

n 任务执行与管理:基于前面的工具列表和参数集合,启动并管理外部的工具进程

EnhancedCommandExecutor/EnhancedProcessManager)支持容器化运行和线程隔离。

n 结果归一化处理:等待子进程结束,收集运行结果exit_codestdoutstderrexecution_time),调用解析器(tool-specific parser)将输出转换为结构化JSON,并用缓存存储。


4) 系统自适应层

n 任务自适应机制:对任务运行产生的错误、速率受限、资源耗尽或发现高风险漏洞等进行错误分类(IntelligentErrorHandler),然后动态优化策略(_select_best_strategy),最后执行恢复动作(参数调整、工具替换等)

n 反馈机制:将调整后的策略与上下文写入历史记录(AdvancedCache),智能决策层会基于该记录调整下次策略决策。


5) 可视化层

n 可视化:提供任务进度条、聚合报告及标准报告格式。


02、流程梳理


从核心数据流与控制流的角度来分析,其典型的一次“智能扫描”执行流程如下图所示:


    1) 用户通过大模型/智能体下达任务,“针对某网站进行智能扫描”,然后通过调用MCP客户端,实现与HexStrike-AI服务端的连接;

    2) HexStrike-AI接收到任务后,会下达任务给智能决策层;

    3) 智能决策层会调用多个扫描器,对目标任务进行信息聚合并画像,最终决策(从工具效能矩阵中选出候选工具、优化参数),返回目标画像、任务列表和参数集合;

    4) 任务执行层会对工具列表基于优先级进行任务编排,并执行,同时会实时监控任务执行情况,将结果归一化处理输出;

    5) 系统自适应层会对任务执行结果进行实时处理(错误分类、策略优化),并将优化后的策略任务返回给任务执行层去执行;同时会更新任务执行成功的经验,将之反馈给智能决策层,以便优化下一次策略;

    6) 可视化层会接收输出结果,并聚合信息,返回报告。


对此,可以发现:HexStrik-AI的架构以“智能决策层+任务执行层+系统自适应层”为核心,工作流程在“目标画像→决策优化→任务编排并执行→任务自适应机制→反馈→报告”间形成闭环。通过巧妙的设计,HexStrik-AI能够对第三方安全工具与AI决策统一编排,进而实现场景化工作流。



5.关键点探究

之后,我们针对几个关键点进行探究,这几个关键点分别是:HexStrike-AI如何进行目标画像、智能分析、决策优化、任务编排及系统自适应


HexStrike-AI 把每次渗透/安全任务当作闭环工作流:先把目标转成结构化目标画像,再基于目标画像用智能引擎选择工具并优化参数,生成统一任务规范提交执行,执行实时监控并在失败或新证据出现时自适应调整和学习历史经验。


1) 目标画像(Target Profiling

HexStrike-AI接收Target(域名/IP)及可选上下文的输入,通过轻量探测(DNShttp probe)等收集目标基本信息,并结构化为TargetProfileIP、端口、服务、技术栈、CMS、子域、端点、攻击面、置信度),并最终输出。


2) 智能分析(IntelligentDecisionEngine

HexStrike-AITargetProfiletelemetry/experience 数据(历史成功率、参数效果)作为输入,采用规则簇轻量统计模型对工具进行有效性评级,并最终把TargetProfile 映射为决策特征(服务向量、技术标签、暴露面分数、历史相似性),输出决策特征集与候选工具池。


3) 决策优化(Tool selection & Parameter optimization

基于用户及环境的特征,第一次决策会基于工具能效矩阵选择工具,之后会基于历史经验与规则完成参数优化,并为每一个ToolSpec计算估计代价和风险等级,最终输出ToolSpec 列表(包含toolparams,priorityrequires_approvalestimated_cost)。


4) 任务编排(Taskspec & Scheduling

基于ToolSpec 列表、缓存cache、资源池状态、策略等信息进行任务编排,将每一个ToolSpec 转成可执行的 Task Spec,检查缓存并提交执行或审批队列;

之后在受限的Runner容器中执行命令,实时读取结果(stdout/stderr)。


5) 系统自适应(Adaptive feedback loop

一方面,针对失败任务、异常输出等,通过错误分类,然后从策略库中选择新策略(如工具替换、参数调整),将新的策略作为新任务重新执行;

另一方面,针对成功任务及运行结果,将其写入,方便智能分析引擎(IntelligentDecisionEngine)下一次重加权。


6.对比与启发


HexStrike-AI深度体验过程中,我们基于之前手动使用安全工具及基于大模型提示词来直接调用工具的情况进行对比,认为HexStrike-AI主要有如下优势

1) 任务规划方面:能够根据任务自动规划工具调用链,并执行;

2) 工具调用方面:多个安全工具的运行能够同时运行,且很好的协调,并可以聚合结果进行输出;

3) 自适应与鲁棒性方面:在执行任务的过程中,能够动态优化任务,及时反馈,并完成自适应。


同时,HexStrike-AI也暴露出一些缺陷

1) 程序成熟度低:程序代码(hexstrike_server.py)高达17000行,程序的可维护性和拓展性方面较差;且代码中尚有部分功能未实现;

2) 程序自身安全性差Hexstrike-AI通过HTTP API提供服务,一方面没有做鉴权认证处理,另一方面自动 exploitpacumasscan等高危操作默认可用,没有强制使用容器,因此Hexstrike-AI更适合本地化个人使用;

3) 部署/维护成本高Hexstrike-AI的能力依赖于AI模型及环境安全工具的质量,需要安装大量外部工具与资源调度;

4) 智能化不足Hexstrike-AI的分析决策并由此生成的任务编排流程依赖于初始化定义的工具效能矩阵和工作流,而工具效能矩阵依赖于作者的个人经验能力,而非普适的、数据驱动的最优策略。


作为AI安全工具的开发者,可以得到了以下启发

1) 程序工程方面:对系统进行分层处理,降低耦合,便于测试和单元替换;采用集中式状态与分布式部署支持,把缓存/任务状态/经验库迁移到Redis/PostgresProcessPool支持跨实例协调,考虑红队团队作战的可能性;

2) 智能化方面:兼顾初始静态工具效能矩阵和数据驱动策略,可按照工具的置信度场景采取不同策略;

3) 程序安全性方面:在提供安全能力的同时,确保自身的安全,采用沙箱策略,默认安全优先;

4) 智能化与自适应启发:引入任务处理机制和反馈机制,同时设置策略优化和反馈的次数限制;另外将自动决策的置信度和证据显式展示,增强可解释性。




















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