Mājas maršrutētāja reversā inženierija, izmantojot binwalk. Vai uzticaties maršrutētāja programmatūrai?

Pirms dažām dienām es nolēmu mainīt maršrutētāja programmaparatūru, izmantojot binwalk.

Es pats nopirku TP-Link Archer C7 mājas maršrutētājs. Nav labākais maršrutētājs, bet pilnīgi pietiekami manām vajadzībām.

Katru reizi, kad es pērku jaunu maršrutētāju, es instalēju OpenWRT. Par ko? Parasti ražotāji nerūpējas par savu maršrutētāju atbalstu, un laika gaitā programmatūra noveco, parādās ievainojamības un tā tālāk, kopumā jūs saprotat. Tāpēc es dodu priekšroku OpenWRT programmaparatūrai, ko labi atbalsta atvērtā pirmkoda kopiena.

Pēc OpenWRT lejupielādes es arī lejupielādēja jaunāko programmaparatūras attēlu zem mana jaunā Archer C7 no oficiālās vietnes un nolēmu to analizēt. Tīri prieka pēc un runājot par binwalk.

Kas ir binwalk?

Binwalk ir atvērtā koda rīks analīzei, reversajai inženierijai un programmaparatūras attēlu iegūšanai.

2010. gadā izveidojis Kreigs Hefners, binwalk var skenēt programmaparatūras attēlus un atrast failus, identificēt un izvilkt failu sistēmas attēlus, izpildāmo kodu, saspiestus arhīvus, sāknēšanas programmas un kodolus, failu formātus, piemēram, JPEG un PDF, un daudz ko citu.

Varat izmantot binwalk, lai apgrieztu programmaparatūru, lai saprastu, kā tā darbojas. Meklējiet binārajos failos ievainojamības, izņemiet failus un meklējiet aizmugures durvis vai digitālos sertifikātus. Jūs varat arī atrast opcodes par virkni dažādu CPU.

Varat izvilkt failu sistēmas attēlus, lai meklētu konkrētus paroļu failus (passwd, shadow utt.) un mēģinātu izjaukt paroļu jaucējus. Varat veikt bināro parsēšanu starp diviem vai vairākiem failiem. Varat veikt datu entropijas analīzi, lai meklētu saspiestus datus vai kodētas šifrēšanas atslēgas. Tas viss bez nepieciešamības piekļūt avota kodam.

Vispār viss nepieciešamais ir :)

Kā darbojas binwalk?

Binwalk galvenā iezīme ir tā parakstu skenēšana. Binwalk var skenēt programmaparatūras attēlu, lai meklētu dažādus iebūvētos failu tipus un failu sistēmas.

Vai jūs zināt komandrindas utilītu 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

Komanda fileaplūko faila galveni un meklē parakstu (maģisko numuru), lai noteiktu faila tipu. Piemēram, ja fails sākas ar baitu secību 0x89 0x50 0x4E 0x47 0x0D 0x0A 0x1A 0x0A, tas zina, ka tas ir PNG fails. Ieslēgts Wikipedia Ir izplatīto failu parakstu saraksts.

Binwalk darbojas tāpat. Bet tā vietā, lai meklētu parakstus tikai faila sākumā, binwalk skenēs visu failu. Turklāt binwalk var izvilkt attēlā atrodamos failus.

Darbarīki file и binwalk izmantot bibliotēku libmagic lai identificētu failu parakstus. Bet binwalk papildus atbalsta pielāgotu maģisko parakstu sarakstu, lai meklētu saspiestus/zip failus, programmaparatūras galvenes, Linux kodolus, sāknēšanas ielādētājus, failu sistēmas un tā tālāk.

Izklaidēsimies?

Binwalk uzstādīšana

Binwalk tiek atbalstīts vairākās platformās, tostarp Linux, OSX, FreeBSD un Windows.

Lai instalētu jaunāko binwalk versiju, varat lejupielādēt avota kodu un sekot uzstādīšanas instrukcijas vai ātrs ceļvedis, pieejams projekta mājaslapā.

Binwalk ir daudz dažādu parametru:

$ 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

Attēlu skenēšana

Sāksim, meklējot faila parakstus attēla iekšpusē (attēls no vietnes TP-Link).

Binwalk palaišana ar parametru --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

Tagad mums ir daudz informācijas par šo attēlu.

Attēlu izmantošana zemūdene kā sāknēšanas ielādētājs (attēla galvene at 0x5AC0 un saspiests sāknēšanas ielādes attēls vietnē 0x5B00). Pamatojoties uz uImage galveni 0x13270, mēs zinām, ka procesora arhitektūra ir MIPS un Linux kodola versija ir 3.3.8. Un pēc adresē atrastā attēla 0x11CEA5, mēs to varam redzēt rootfs ir failu sistēma squashfs.

Tagad izņemsim sāknēšanas ielādētāju (U-Boot), izmantojot komandu 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

Tā kā attēls ir saspiests, izmantojot LZMA, mums tas ir jāatspiež:

$ unlzma u-boot.bin.lzma

Tagad mums ir U-Boot attēls:

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

Kā būtu ar noklusējuma vērtības atrašanu 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

U-boot vides mainīgais bootargs izmanto parametru nodošanai Linux kodolam. Un no iepriekš minētā mēs labāk izprotam ierīces zibatmiņu.

Kā būtu ar Linux kodola attēla izvilkšanu?

$ 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

Mēs varam pārbaudīt, vai attēls ir veiksmīgi izvilkts, izmantojot komandu 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

uImage faila formāts būtībā ir Linux kodola attēls ar papildu galveni. Noņemsim šo galveni, lai iegūtu galīgo Linux kodola attēlu:

$ 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

Attēls ir saspiests, tāpēc izpakosim to:

$ unlzma Image.lzma

Tagad mums ir Linux kodola attēls:

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

Ko mēs varam darīt ar kodola attēlu? Mēs varētu, piemēram, veikt virknes meklēšanu attēlā un atrast Linux kodola versiju un uzzināt par vidi, kas izmantota kodola izveidei:

$ 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

Lai gan programmaparatūra tika izlaista pagājušajā gadā (2019. gadā), rakstot šo rakstu, tā izmanto veco Linux kodola versiju (3.3.8), kas tika izlaista 2012. gadā, kas kompilēta ar ļoti vecu GCC versiju (4.6) arī kopš 2012. gada. !
(aptuveni tulk. vai joprojām uzticaties maršrutētājiem birojā un mājās?)

Ar opciju --opcodes mēs varam arī izmantot binwalk, lai meklētu mašīnas instrukcijas un noteiktu attēla procesora arhitektūru:

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

Kā ar saknes failu sistēmu? Tā vietā, lai manuāli izvilktu attēlu, izmantosim opciju binwalk --extract:

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

Visa saknes failu sistēma tiks izvilkta apakšdirektorijā:

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

Tagad mēs varam darīt daudz dažādu lietu.

Mēs varam meklēt konfigurācijas failus, paroļu jaucējus, kriptogrāfiskās atslēgas un digitālos sertifikātus. Mēs varam analizēt bināros failus traucējummeklēšana un ievainojamības.

Ar qemu и chroot mēs pat varam palaist (emulēt) izpildāmo failu no attēla:

$ 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

Lieliski! Bet, lūdzu, ņemiet vērā, ka BusyBox versija ir 1.19.4. Šī ir ļoti veca BusyBox versija, izlaists 2012. gada aprīlī.

Tātad TP-Link izlaiž programmaparatūras attēlu 2019. gadā, izmantojot programmatūru (GCC rīkķēdi, kodolu, BusyBox u.c.) no 2012. gada!

Tagad jūs saprotat, kāpēc es vienmēr instalēju OpenWRT savos maršrutētājos?

Tas vēl nav viss

Binwalk var arī veikt entropijas analīzi, izdrukāt neapstrādātus entropijas datus un ģenerēt entropijas grafikus. Parasti lielāka entropija tiek novērota, ja attēla baiti ir nejauši. Tas var nozīmēt, ka attēlā ir šifrēts, saspiests vai neskaidrs fails. Cietā šifrēšanas atslēga? Kāpēc ne.

Mēs varam izmantot arī parametru --raw lai attēlā vai parametrā atrastu pielāgotu neapstrādātu baitu secību --hexdump lai veiktu hex dump, salīdzinot divus vai vairākus ievades failus.

Pielāgoti paraksti var pievienot binwalk, izmantojot pielāgotu paraksta failu, kas norādīts komandrindā, izmantojot parametru --magic, vai pievienojot tos direktorijam $ HOME / .config / binwalk / magic.

Plašāku informāciju par binwalk varat atrast vietnē oficiālā dokumentācija.

binwalk paplašinājums

Tur API binwalk, kas ieviests kā Python modulis, ko var izmantot jebkurš Python skripts, lai programmatiski veiktu binwalk skenēšanu, un binwalk komandrindas utilītu var gandrīz pilnībā dublēt tikai ar divām Python koda rindām!

import binwalk
binwalk.scan()

Izmantojot Python API, varat arī izveidot Python spraudņi lai konfigurētu un paplašinātu binwalk.

Pastāv arī IDA spraudnis un mākoņa versija Binwalk Pro.

Kāpēc gan nelejupielādēt programmaparatūras attēlu no interneta un neizmēģināt binwalk? Es apsolu, ka tev būs ļoti jautri :)

Avots: www.habr.com