Rekayasa balik router rumah menggunakan binwalk. Apakah Anda mempercayai perangkat lunak router Anda?

Rekayasa balik router rumah menggunakan binwalk. Apakah Anda mempercayai perangkat lunak router Anda?

Beberapa hari yang lalu, saya memutuskan untuk merekayasa balik firmware router saya menggunakan binwalk.

Saya membeli sendiri Router rumah TP-Link Archer C7. Bukan router terbaik, tapi cukup untuk kebutuhan saya.

Setiap kali saya membeli router baru, saya menginstalnya OpenWRT. Untuk apa? Biasanya, produsen tidak terlalu peduli dengan dukungan router mereka dan seiring waktu perangkat lunak menjadi usang, kerentanan muncul, dan seterusnya, secara umum, Anda mengerti. Oleh karena itu, saya lebih memilih firmware OpenWRT, yang didukung dengan baik oleh komunitas sumber terbuka.

Setelah mengunduh OpenWRT, saya juga mengunduh gambar firmware terbaru di bawah Archer C7 baru saya dari situs resmi dan memutuskan untuk menganalisisnya. Murni untuk bersenang-senang dan berbicara tentang binwalk.

Apa itu binwalk?

Jalan Bin adalah alat sumber terbuka untuk analisis, rekayasa balik, dan ekstraksi gambar firmware.

Dibuat pada tahun 2010 oleh Craig Heffner, binwalk dapat memindai gambar firmware dan menemukan file, mengidentifikasi dan mengekstrak gambar sistem file, kode yang dapat dieksekusi, arsip terkompresi, bootloader dan kernel, format file seperti JPEG dan PDF, dan banyak lagi.

Anda dapat menggunakan binwalk untuk merekayasa balik firmware guna memahami cara kerjanya. Cari file biner untuk mengetahui kerentanannya, ekstrak file, dan cari pintu belakang atau sertifikat digital. Anda juga dapat menemukannya opcodes untuk sekelompok CPU yang berbeda.

Anda dapat mengekstrak gambar sistem file untuk mencari file kata sandi tertentu (passwd, shadow, dll.) dan mencoba memecahkan hash kata sandi. Anda dapat melakukan penguraian biner antara dua file atau lebih. Anda dapat melakukan analisis entropi pada data untuk mencari data terkompresi atau kunci enkripsi yang dikodekan. Semua ini tanpa perlu mengakses kode sumber.

Secara umum, semua yang Anda butuhkan ada di sana :)

Bagaimana cara kerja binwalk?

Fitur utama binwalk adalah pemindaian tanda tangannya. Binwalk dapat memindai gambar firmware untuk mencari berbagai jenis file dan sistem file bawaan.

Tahukah Anda utilitas baris perintah 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

Tim filemelihat header file dan mencari tanda tangan (angka ajaib) untuk menentukan jenis file. Misalnya, jika file dimulai dengan urutan byte 0x89 0x50 0x4E 0x47 0x0D 0x0A 0x1A 0x0A, ia mengetahui bahwa itu adalah file PNG. Pada Wikipedia Ada daftar tanda tangan file yang umum.

Binwalk bekerja dengan cara yang sama. Namun alih-alih mencari tanda tangan hanya di awal file, binwalk akan memindai seluruh file. Selain itu, binwalk dapat mengekstrak file yang ditemukan di gambar.

Alat file ΠΈ binwalk menggunakan perpustakaan libmagic untuk mengidentifikasi tanda tangan file. Tetapi binwalk juga mendukung daftar tanda tangan ajaib khusus untuk mencari file terkompresi/zip, header firmware, kernel Linux, bootloader, sistem file, dan sebagainya.

Ayo bersenang-senang?

Instalasi Binwalk

Binwalk didukung di berbagai platform termasuk Linux, OSX, FreeBSD dan Windows.

Untuk menginstal binwalk versi terbaru Anda bisa unduh kode sumber dan ikuti instruksi instalasi ΠΈΠ»ΠΈ panduan cepat, tersedia di situs web proyek.

Binwalk memiliki banyak parameter berbeda:

$ 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

Pemindaian gambar

Mari kita mulai dengan mencari tanda tangan file di dalam gambar (gambar dari situs TP-Link).

Menjalankan binwalk dengan parameter --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

Sekarang kami memiliki banyak informasi tentang gambar ini.

Kegunaan gambar kapal selam sebagai bootloader (header gambar di 0x5AC0 dan gambar bootloader terkompresi di 0x5B00). Berdasarkan header uImage di 0x13270, kita mengetahui bahwa arsitektur prosesor adalah MIPS dan kernel Linux versi 3.3.8. Dan berdasarkan gambar yang ditemukan di alamat tersebut 0x11CEA5, kita bisa melihatnya rootfs adalah sistem file squashfs.

Sekarang mari kita ekstrak bootloader (U-Boot) menggunakan perintah 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

Karena gambar dikompresi menggunakan LZMA, kita perlu mendekompresinya:

$ unlzma u-boot.bin.lzma

Sekarang kita memiliki gambar U-Boot:

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

Bagaimana kalau mencari nilai default untuk 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

Variabel Lingkungan U-Boot bootargs digunakan untuk meneruskan parameter ke kernel Linux. Dan dari penjelasan di atas, kita memiliki pemahaman yang lebih baik tentang memori flash perangkat.

Bagaimana dengan mengekstrak image kernel Linux?

$ 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

Kita dapat memeriksa apakah gambar berhasil diekstraksi menggunakan perintah 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

Format file uImage pada dasarnya adalah image kernel Linux dengan header tambahan. Mari kita hapus header ini untuk mendapatkan image kernel Linux final:

$ 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

Gambar dikompresi, jadi mari kita buka kemasannya:

$ unlzma Image.lzma

Sekarang kita memiliki image kernel Linux:

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

Apa yang bisa kita lakukan dengan image kernel? Misalnya, kita dapat melakukan pencarian string pada gambar dan menemukan versi kernel Linux serta mempelajari lingkungan yang digunakan untuk membangun kernel:

$ 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

Meskipun firmwarenya dirilis tahun lalu (2019), saat saya menulis artikel ini menggunakan kernel Linux versi lama (3.3.8) yang dirilis pada tahun 2012, dikompilasi dengan GCC versi yang sangat lama (4.6) juga sejak 2012 !
(kira-kira terjemahan. apakah Anda masih mempercayai router Anda di kantor dan di rumah?)

Dengan opsi --opcodes kita juga dapat menggunakan binwalk untuk mencari instruksi mesin dan menentukan arsitektur prosesor gambar:

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

Bagaimana dengan sistem file root? Daripada mengekstrak gambar secara manual, mari gunakan opsi ini binwalk --extract:

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

Sistem file root lengkap akan diekstraksi ke subdirektori:

$ 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)
 ---------------------------------------------------------------

Sekarang kita dapat melakukan banyak hal berbeda.

Kita dapat mencari file konfigurasi, hash kata sandi, kunci kriptografi, dan sertifikat digital. Kita dapat menganalisis file biner untuk penyelesaian masalah dan kerentanan.

Dengan qemu ΠΈ chroot kita bahkan dapat menjalankan (meniru) file yang dapat dieksekusi dari gambar:

$ 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

Besar! Namun perlu diketahui bahwa versi BusyBox adalah 1.19.4. Ini adalah BusyBox versi lama, dirilis pada April 2012.

Jadi TP-Link merilis image firmware pada tahun 2019 menggunakan perangkat lunak (GCC toolchain, kernel, BusyBox, dll.) dari tahun 2012!

Sekarang apakah Anda mengerti mengapa saya selalu menginstal OpenWRT di router saya?

Bukan itu saja

Binwalk juga dapat melakukan analisis entropi, mencetak data entropi mentah, dan menghasilkan grafik entropi. Biasanya, entropi yang lebih besar diamati ketika byte dalam gambar bersifat acak. Ini bisa berarti bahwa gambar tersebut berisi file terenkripsi, terkompresi, atau dikaburkan. Kunci enkripsi keras? Mengapa tidak.

Rekayasa balik router rumah menggunakan binwalk. Apakah Anda mempercayai perangkat lunak router Anda?

Kita juga bisa menggunakan parameternya --raw untuk menemukan urutan byte mentah khusus dalam gambar atau parameter --hexdump untuk melakukan hex dump membandingkan dua atau lebih file input.

Tanda tangan khusus dapat ditambahkan ke binwalk baik melalui file tanda tangan khusus yang ditentukan pada baris perintah menggunakan parameter --magic, atau dengan menambahkannya ke direktori $ HOME / .config / binwalk / magic.

Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut tentang binwalk di dokumentasi resmi.

ekstensi binwalk

Sana API binwalk, diimplementasikan sebagai modul Python yang dapat digunakan oleh skrip Python apa pun untuk melakukan pemindaian binwalk secara terprogram, dan utilitas baris perintah binwalk hampir dapat diduplikasi seluruhnya hanya dengan dua baris kode Python!

import binwalk
binwalk.scan()

Menggunakan API Python Anda juga dapat membuat Plugin Python untuk mengkonfigurasi dan memperluas binwalk.

Juga ada plugin IDA dan versi awan Binwalk Pro.

Jadi mengapa Anda tidak mendownload image firmware dari Internet dan mencoba binwalk? Saya berjanji Anda akan bersenang-senang :)

Sumber: www.habr.com

Tambah komentar