مهندسی معکوس روتر خانگی با استفاده از binwalk. آیا به نرم افزار روتر خود اعتماد دارید؟

مهندسی معکوس روتر خانگی با استفاده از binwalk. آیا به نرم افزار روتر خود اعتماد دارید؟

چند روز پیش تصمیم گرفتم سیستم عامل روتر خود را با استفاده از binwalk مهندسی معکوس کنم.

من خودم خریدم روتر خانگی TP-Link Archer C7. بهترین روتر نیست، اما برای نیازهای من کاملاً کافی است.

هر بار که یک روتر جدید می خرم، نصب می کنم OpenWRT. برای چی؟ به عنوان یک قاعده، سازندگان اهمیت زیادی به پشتیبانی از روترهای خود نمی‌دهند و به مرور زمان نرم‌افزار قدیمی می‌شود، آسیب‌پذیری‌ها ظاهر می‌شوند و غیره، به طور کلی، شما این ایده را دریافت می‌کنید. بنابراین، من سیستم عامل OpenWRT را ترجیح می دهم که به خوبی توسط جامعه منبع باز پشتیبانی می شود.

پس از دانلود OpenWRT، من نیز آخرین تصویر سیستم عامل را دانلود کرد تحت Archer C7 جدید من از وب سایت رسمی و تصمیم به تجزیه و تحلیل آن. صرفا برای سرگرمی و صحبت در مورد binwalk.

بین واک چیست؟

بین واک یک ابزار متن باز برای تجزیه و تحلیل، مهندسی معکوس و استخراج تصویر میان افزار است.

binwalk که در سال 2010 توسط کریگ هفنر ایجاد شد، می‌تواند تصاویر سیستم‌افزار را اسکن کند و فایل‌ها را بیابد، تصاویر سیستم فایل، کدهای اجرایی، آرشیوهای فشرده، بوت‌لودرها و هسته‌ها، فرمت‌های فایل مانند JPEG و PDF و موارد دیگر را شناسایی و استخراج کند.

می‌توانید از binwalk برای مهندسی معکوس میان‌افزار برای درک نحوه عملکرد آن استفاده کنید. فایل های باینری را برای آسیب پذیری ها جستجو کنید، فایل ها را استخراج کنید و به دنبال درهای پشتی یا گواهی های دیجیتال بگردید. همچنین می توانید پیدا کنید opcodes برای دسته ای از CPU های مختلف

شما می توانید تصاویر سیستم فایل را استخراج کنید تا به دنبال فایل های رمز عبور خاص (passwd، shadow، و غیره) بگردید و سعی کنید هش رمز عبور را بشکنید. می توانید تجزیه باینری را بین دو یا چند فایل انجام دهید. برای جستجوی داده های فشرده یا کلیدهای رمزگذاری شده می توانید آنتروپی را روی داده ها انجام دهید. همه اینها بدون نیاز به دسترسی به کد منبع.

به طور کلی، هر چیزی که نیاز دارید وجود دارد :)

Binwalk چگونه کار می کند؟

ویژگی اصلی binwalk اسکن امضای آن است. Binwalk می تواند تصویر سیستم عامل را برای جستجوی انواع فایل های داخلی و سیستم های فایل اسکن کند.

آیا ابزار خط فرمان را می شناسید؟ file?

file /bin/bash
/bin/bash: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/l, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=12f73d7a8e226c663034529c8dd20efec22dde54, stripped

تیم fileبه هدر فایل نگاه می کند و به دنبال امضا (شماره جادویی) برای تعیین نوع فایل می گردد. به عنوان مثال، اگر فایل با دنباله ای از بایت ها شروع شود 0x89 0x50 0x4E 0x47 0x0D 0x0A 0x1A 0x0A، می داند که یک فایل PNG است. بر ویکی پدیا لیستی از امضاهای رایج فایل وجود دارد.

Binwalk به همین ترتیب کار می کند. اما به جای جستجوی امضاها در ابتدای فایل، binwalk کل فایل را اسکن می کند. علاوه بر این، binwalk می تواند فایل های موجود در تصویر را استخراج کند.

ابزارهای file и binwalk از کتابخانه استفاده کنید libmagic برای شناسایی امضاهای پرونده ولی binwalk علاوه بر این از لیستی از امضاهای جادویی سفارشی برای جستجوی فایل های فشرده/زیپ شده، هدرهای سیستم عامل، هسته های لینوکس، بوت لودرها، سیستم های فایل و غیره پشتیبانی می کند.

بیا کمی تفریح ​​کنیم؟

نصب Binwalk

Binwalk در چندین پلتفرم از جمله لینوکس، OSX، FreeBSD و Windows پشتیبانی می شود.

برای نصب آخرین نسخه binwalk می توانید کد منبع را دانلود کنید و دنبال کنید دستورالعمل نصب و راه اندازی یا راهنمای سریع، در وب سایت پروژه موجود است.

Binwalk پارامترهای مختلفی دارد:

$ binwalk

Binwalk v2.2.0
Craig Heffner, ReFirmLabs
https://github.com/ReFirmLabs/binwalk

Usage: binwalk [OPTIONS] [FILE1] [FILE2] [FILE3] ...

Signature Scan Options:
    -B, --signature              Scan target file(s) for common file signatures
    -R, --raw=<str>              Scan target file(s) for the specified sequence of bytes
    -A, --opcodes                Scan target file(s) for common executable opcode signatures
    -m, --magic=<file>           Specify a custom magic file to use
    -b, --dumb                   Disable smart signature keywords
    -I, --invalid                Show results marked as invalid
    -x, --exclude=<str>          Exclude results that match <str>
    -y, --include=<str>          Only show results that match <str>

Extraction Options:
    -e, --extract                Automatically extract known file types
    -D, --dd=<type:ext:cmd>      Extract <type> signatures, give the files an extension of <ext>, and execute <cmd>
    -M, --matryoshka             Recursively scan extracted files
    -d, --depth=<int>            Limit matryoshka recursion depth (default: 8 levels deep)
    -C, --directory=<str>        Extract files/folders to a custom directory (default: current working directory)
    -j, --size=<int>             Limit the size of each extracted file
    -n, --count=<int>            Limit the number of extracted files
    -r, --rm                     Delete carved files after extraction
    -z, --carve                  Carve data from files, but don't execute extraction utilities
    -V, --subdirs                Extract into sub-directories named by the offset

Entropy Options:
    -E, --entropy                Calculate file entropy
    -F, --fast                   Use faster, but less detailed, entropy analysis
    -J, --save                   Save plot as a PNG
    -Q, --nlegend                Omit the legend from the entropy plot graph
    -N, --nplot                  Do not generate an entropy plot graph
    -H, --high=<float>           Set the rising edge entropy trigger threshold (default: 0.95)
    -L, --low=<float>            Set the falling edge entropy trigger threshold (default: 0.85)

Binary Diffing Options:
    -W, --hexdump                Perform a hexdump / diff of a file or files
    -G, --green                  Only show lines containing bytes that are the same among all files
    -i, --red                    Only show lines containing bytes that are different among all files
    -U, --blue                   Only show lines containing bytes that are different among some files
    -u, --similar                Only display lines that are the same between all files
    -w, --terse                  Diff all files, but only display a hex dump of the first file

Raw Compression Options:
    -X, --deflate                Scan for raw deflate compression streams
    -Z, --lzma                   Scan for raw LZMA compression streams
    -P, --partial                Perform a superficial, but faster, scan
    -S, --stop                   Stop after the first result

General Options:
    -l, --length=<int>           Number of bytes to scan
    -o, --offset=<int>           Start scan at this file offset
    -O, --base=<int>             Add a base address to all printed offsets
    -K, --block=<int>            Set file block size
    -g, --swap=<int>             Reverse every n bytes before scanning
    -f, --log=<file>             Log results to file
    -c, --csv                    Log results to file in CSV format
    -t, --term                   Format output to fit the terminal window
    -q, --quiet                  Suppress output to stdout
    -v, --verbose                Enable verbose output
    -h, --help                   Show help output
    -a, --finclude=<str>         Only scan files whose names match this regex
    -p, --fexclude=<str>         Do not scan files whose names match this regex
    -s, --status=<int>           Enable the status server on the specified port

اسکن تصویر

بیایید با جستجوی امضاهای فایل در داخل تصویر شروع کنیم (تصویر از سایت لینک TP-Link).

اجرای binwalk با پارامتر --signature:

$ binwalk --signature --term archer-c7.bin

DECIMAL       HEXADECIMAL     DESCRIPTION
------------------------------------------------------------------------------------------
21876         0x5574          U-Boot version string, "U-Boot 1.1.4-g4480d5f9-dirty (May
                              20 2019 - 18:45:16)"
21940         0x55B4          CRC32 polynomial table, big endian
23232         0x5AC0          uImage header, header size: 64 bytes, header CRC:
                              0x386C2BD5, created: 2019-05-20 10:45:17, image size:
                              41162 bytes, Data Address: 0x80010000, Entry Point:
                              0x80010000, data CRC: 0xC9CD1E38, OS: Linux, CPU: MIPS,
                              image type: Firmware Image, compression type: lzma, image
                              name: "u-boot image"
23296         0x5B00          LZMA compressed data, properties: 0x5D, dictionary size:
                              8388608 bytes, uncompressed size: 97476 bytes
64968         0xFDC8          XML document, version: "1.0"
78448         0x13270         uImage header, header size: 64 bytes, header CRC:
                              0x78A267FF, created: 2019-07-26 07:46:14, image size:
                              1088500 bytes, Data Address: 0x80060000, Entry Point:
                              0x80060000, data CRC: 0xBB9D4F94, OS: Linux, CPU: MIPS,
                              image type: Multi-File Image, compression type: lzma,
                              image name: "MIPS OpenWrt Linux-3.3.8"
78520         0x132B8         LZMA compressed data, properties: 0x6D, dictionary size:
                              8388608 bytes, uncompressed size: 3164228 bytes
1167013       0x11CEA5        Squashfs filesystem, little endian, version 4.0,
                              compression:xz, size: 14388306 bytes, 2541 inodes,
                              blocksize: 65536 bytes, created: 2019-07-26 07:51:38
15555328      0xED5B00        gzip compressed data, from Unix, last modified: 2019-07-26
                              07:51:41

اکنون ما اطلاعات زیادی در مورد این تصویر داریم.

استفاده از تصویر زیر دریایی به عنوان یک بوت لودر (هدر تصویر در 0x5AC0 و یک تصویر بوت لودر فشرده در 0x5B00). بر اساس هدر uImage در 0x13270، می دانیم که معماری پردازنده MIPS و هسته لینوکس نسخه 3.3.8 است. و بر اساس تصویر موجود در آدرس 0x11CEA5، ما می توانیم آن را ببینیم rootfs یک سیستم فایل است squashfs.

اجازه دهید اکنون بوت لودر (U-Boot) را با استفاده از دستور استخراج کنیم dd:

$ dd if=archer-c7.bin of=u-boot.bin.lzma bs=1 skip=23296 count=41162
41162+0 records in
41162+0 records out
41162 bytes (41 kB, 40 KiB) copied, 0,0939608 s, 438 kB/s

از آنجایی که تصویر با استفاده از LZMA فشرده شده است، باید آن را از حالت فشرده خارج کنیم:

$ unlzma u-boot.bin.lzma

اکنون یک تصویر U-Boot داریم:

$ ls -l u-boot.bin
-rw-rw-r-- 1 sprado sprado 97476 Fev  5 08:48 u-boot.bin

چگونه در مورد پیدا کردن مقدار پیش فرض برای bootargs?

$ strings u-boot.bin | grep bootargs
bootargs
bootargs=console=ttyS0,115200 board=AP152 rootfstype=squashfs init=/etc/preinit mtdparts=spi0.0:128k(factory-uboot),192k(u-boot),64k(ART),1536k(uImage),14464k@0x1e0000(rootfs) mem=128M

متغیر محیط U-Boot bootargs برای ارسال پارامترها به هسته لینوکس استفاده می شود. و با توجه به مطالب بالا درک بهتری از فلش مموری دستگاه داریم.

در مورد استخراج تصویر هسته لینوکس چطور؟

$ dd if=archer-c7.bin of=uImage bs=1 skip=78448 count=1088572
1088572+0 records in
1088572+0 records out
1088572 bytes (1,1 MB, 1,0 MiB) copied, 1,68628 s, 646 kB/s

با استفاده از دستور می توانیم بررسی کنیم که تصویر با موفقیت استخراج شده است file:

$ file uImage
uImage: u-boot legacy uImage, MIPS OpenWrt Linux-3.3.8, Linux/MIPS, Multi-File Image (lzma), 1088500 bytes, Fri Jul 26 07:46:14 2019, Load Address: 0x80060000, Entry Point: 0x80060000, Header CRC: 0x78A267FF, Data CRC: 0xBB9D4F94

فرمت فایل uImage اساساً یک تصویر هسته لینوکس با یک هدر اضافی است. برای دریافت تصویر نهایی هسته لینوکس، این هدر را حذف می کنیم:

$ dd if=uImage of=Image.lzma bs=1 skip=72
1088500+0 records in
1088500+0 records out
1088500 bytes (1,1 MB, 1,0 MiB) copied, 1,65603 s, 657 kB/s

تصویر فشرده شده است، پس بیایید آن را باز کنیم:

$ unlzma Image.lzma

اکنون یک تصویر هسته لینوکس داریم:

$ ls -la Image
-rw-rw-r-- 1 sprado sprado 3164228 Fev  5 10:51 Image

با تصویر هسته چه کنیم؟ برای مثال می‌توانیم یک جستجوی رشته‌ای در تصویر انجام دهیم و نسخه هسته لینوکس را پیدا کنیم و در مورد محیطی که برای ساختن کرنل استفاده می‌شود آشنا شویم:

$ strings Image | grep "Linux version"
Linux version 3.3.8 (leo@leo-MS-7529) (gcc version 4.6.3 20120201 (prerelease) (Linaro GCC 4.6-2012.02) ) #1 Mon May 20 18:53:02 CST 2019

حتی با وجود اینکه سیستم عامل سال گذشته (2019) منتشر شد، در حالی که این مقاله را می نویسم، از نسخه قدیمی هسته لینوکس (3.3.8) استفاده می کند که در سال 2012 منتشر شد، که با نسخه بسیار قدیمی GCC (4.6) نیز از سال 2012 وارد شده است. !
(تقریباً ترجمه. آیا هنوز به روترهای خود در دفتر و خانه اعتماد دارید؟)

با گزینه --opcodes همچنین می‌توانیم از binwalk برای جستجوی دستورالعمل‌های دستگاه و تعیین معماری پردازنده تصویر استفاده کنیم:

$ binwalk --opcodes Image
DECIMAL       HEXADECIMAL     DESCRIPTION
--------------------------------------------------------------------------------
2400          0x960           MIPS instructions, function epilogue
2572          0xA0C           MIPS instructions, function epilogue
2828          0xB0C           MIPS instructions, function epilogue

در مورد فایل سیستم ریشه چطور؟ به جای استخراج دستی تصویر، از گزینه استفاده کنیم binwalk --extract:

$ binwalk --extract --quiet archer-c7.bin

فایل سیستم کامل ریشه در یک زیر شاخه استخراج می شود:

$ cd _archer-c7.bin.extracted/squashfs-root/

$ ls
bin  dev  etc  lib  mnt  overlay  proc  rom  root  sbin  sys  tmp  usr  var  www

$ cat etc/banner
     MM           NM                    MMMMMMM          M       M
   $MMMMM        MMMMM                MMMMMMMMMMM      MMM     MMM
  MMMMMMMM     MM MMMMM.              MMMMM:MMMMMM:   MMMM   MMMMM
MMMM= MMMMMM  MMM   MMMM       MMMMM   MMMM  MMMMMM   MMMM  MMMMM'
MMMM=  MMMMM MMMM    MM       MMMMM    MMMM    MMMM   MMMMNMMMMM
MMMM=   MMMM  MMMMM          MMMMM     MMMM    MMMM   MMMMMMMM
MMMM=   MMMM   MMMMMM       MMMMM      MMMM    MMMM   MMMMMMMMM
MMMM=   MMMM     MMMMM,    NMMMMMMMM   MMMM    MMMM   MMMMMMMMMMM
MMMM=   MMMM      MMMMMM   MMMMMMMM    MMMM    MMMM   MMMM  MMMMMM
MMMM=   MMMM   MM    MMMM    MMMM      MMMM    MMMM   MMMM    MMMM
MMMM$ ,MMMMM  MMMMM  MMMM    MMM       MMMM   MMMMM   MMMM    MMMM
  MMMMMMM:      MMMMMMM     M         MMMMMMMMMMMM  MMMMMMM MMMMMMM
    MMMMMM       MMMMN     M           MMMMMMMMM      MMMM    MMMM
     MMMM          M                    MMMMMMM        M       M
       M
 ---------------------------------------------------------------
   For those about to rock... (%C, %R)
 ---------------------------------------------------------------

حالا ما می توانیم کارهای مختلف زیادی انجام دهیم.

می‌توانیم فایل‌های پیکربندی، هش رمز عبور، کلیدهای رمزنگاری و گواهی‌های دیجیتال را جستجو کنیم. ما می توانیم فایل های باینری را برای عیب یابی و آسیب پذیری ها

با ایست и خرد ما حتی می توانیم یک فایل اجرایی را از تصویر اجرا کنیم (شبیه سازی کنیم):

$ ls
bin  dev  etc  lib  mnt  overlay  proc  rom  root  sbin  sys  tmp  usr  var  www

$ cp /usr/bin/qemu-mips-static .

$ sudo chroot . ./qemu-mips-static bin/busybox
BusyBox v1.19.4 (2019-05-20 18:13:49 CST) multi-call binary.
Copyright (C) 1998-2011 Erik Andersen, Rob Landley, Denys Vlasenko
and others. Licensed under GPLv2.
See source distribution for full notice.

Usage: busybox [function] [arguments]...
   or: busybox --list[-full]
   or: function [arguments]...

    BusyBox is a multi-call binary that combines many common Unix
    utilities into a single executable.  Most people will create a
    link to busybox for each function they wish to use and BusyBox
    will act like whatever it was invoked as.

Currently defined functions:
    [, [[, addgroup, adduser, arping, ash, awk, basename, cat, chgrp, chmod, chown, chroot, clear, cmp, cp, crond, crontab, cut, date, dd, delgroup, deluser, dirname, dmesg, echo, egrep, env, expr, false,
    fgrep, find, free, fsync, grep, gunzip, gzip, halt, head, hexdump, hostid, id, ifconfig, init, insmod, kill, killall, klogd, ln, lock, logger, ls, lsmod, mac_addr, md5sum, mkdir, mkfifo, mknod, mktemp,
    mount, mv, nice, passwd, pgrep, pidof, ping, ping6, pivot_root, poweroff, printf, ps, pwd, readlink, reboot, reset, rm, rmdir, rmmod, route, sed, seq, sh, sleep, sort, start-stop-daemon, strings,
    switch_root, sync, sysctl, tail, tar, tee, telnet, test, tftp, time, top, touch, tr, traceroute, true, udhcpc, umount, uname, uniq, uptime, vconfig, vi, watchdog, wc, wget, which, xargs, yes, zcat

عالی! اما لطفا توجه داشته باشید که نسخه BusyBox 1.19.4 است. این یک نسخه بسیار قدیمی از BusyBox است، در آوریل 2012 منتشر شد.

بنابراین TP-Link یک تصویر سیستم عامل را در سال 2019 با استفاده از نرم افزار (GCC toolchain، هسته، BusyBox و غیره) از سال 2012 منتشر می کند!

حالا متوجه شدید که چرا من همیشه OpenWRT را روی روترهایم نصب می کنم؟

این همش نیست

Binwalk همچنین می تواند تجزیه و تحلیل آنتروپی را انجام دهد، داده های آنتروپی خام را چاپ کند و نمودارهای آنتروپی تولید کند. به طور معمول، زمانی که بایت های تصویر تصادفی باشند، آنتروپی بیشتر مشاهده می شود. این می تواند به این معنی باشد که تصویر حاوی یک فایل رمزگذاری شده، فشرده یا مبهم است. کلید رمزگذاری هاردکور؟ چرا که نه.

مهندسی معکوس روتر خانگی با استفاده از binwalk. آیا به نرم افزار روتر خود اعتماد دارید؟

ما همچنین می توانیم از پارامتر استفاده کنیم --raw برای پیدا کردن یک دنباله بایت خام سفارشی در یک تصویر یا پارامتر --hexdump برای انجام یک dump hex با مقایسه دو یا چند فایل ورودی.

امضاهای سفارشی می توان از طریق یک فایل امضای سفارشی مشخص شده در خط فرمان با استفاده از پارامتر به binwalk اضافه کرد --magic، یا با افزودن آنها به دایرکتوری $ HOME / .config / binwalk / magic.

شما می توانید اطلاعات بیشتر در مورد binwalk در اسناد رسمی.

پسوند binwalk

آنجا API binwalk، به عنوان یک ماژول پایتون پیاده سازی شده است که می تواند توسط هر اسکریپت پایتون برای اجرای برنامه نویسی اسکن binwalk استفاده شود، و ابزار خط فرمان binwalk را می توان تقریباً به طور کامل تنها با دو خط کد پایتون کپی کرد!

import binwalk
binwalk.scan()

با استفاده از API پایتون نیز می توانید ایجاد کنید پلاگین های پایتون برای پیکربندی و گسترش binwalk.

همچنین وجود دارد پلاگین IDA و نسخه ابری Binwalk Pro.

پس چرا تصویر سیستم عامل را از اینترنت دانلود نمی کنید و binwalk را امتحان نمی کنید؟ قول میدم خیلی بهت خوش بگذره :)

منبع: www.habr.com

اضافه کردن نظر