Kejuruteraan songsang penghala rumah menggunakan binwalk. Adakah anda mempercayai perisian penghala anda?

Kejuruteraan songsang penghala rumah menggunakan binwalk. Adakah anda mempercayai perisian penghala anda?

Beberapa hari yang lalu, saya memutuskan untuk merekayasa terbalik perisian tegar penghala saya menggunakan binwalk.

Saya beli sendiri Penghala rumah TP-Link Archer C7. Bukan penghala terbaik, tetapi cukup untuk keperluan saya.

Setiap kali saya membeli penghala baru, saya memasang OpenWRT. Untuk apa? Sebagai peraturan, pengeluar tidak begitu mengambil berat tentang menyokong penghala mereka dan lama kelamaan perisian menjadi lapuk, kelemahan muncul, dan seterusnya, secara umum, anda mendapat idea itu. Oleh itu, saya lebih suka perisian tegar OpenWRT, yang disokong dengan baik oleh komuniti sumber terbuka.

Setelah memuat turun OpenWRT, saya juga memuat turun imej perisian tegar terkini di bawah Archer C7 baharu saya dari laman web rasmi dan memutuskan untuk menganalisisnya. Semata-mata untuk keseronokan dan bercakap tentang binwalk.

Apakah binwalk?

Binwalk ialah alat sumber terbuka untuk analisis, kejuruteraan terbalik dan pengekstrakan imej perisian tegar.

Dicipta pada tahun 2010 oleh Craig Heffner, binwalk boleh mengimbas imej perisian tegar dan mencari fail, mengenal pasti dan mengekstrak imej sistem fail, kod boleh laku, arkib termampat, pemuat but dan kernel, format fail seperti JPEG dan PDF, dan banyak lagi.

Anda boleh menggunakan binwalk untuk menterbalikkan perisian tegar untuk memahami cara ia berfungsi. Cari fail binari untuk mencari kelemahan, ekstrak fail dan cari pintu belakang atau sijil digital. Anda juga boleh mencari opcodes untuk sekumpulan CPU yang berbeza.

Anda boleh mengekstrak imej sistem fail untuk mencari fail kata laluan tertentu (passwd, shadow, dll.) dan cuba memecahkan cincang kata laluan. Anda boleh melakukan penghuraian binari antara dua atau lebih fail. Anda boleh melakukan analisis entropi pada data untuk mencari data termampat atau kunci penyulitan yang dikodkan. Semua ini tanpa perlu mengakses kod sumber.

Secara umum, semua yang anda perlukan ada di sana :)

Bagaimanakah binwalk berfungsi?

Ciri utama binwalk ialah pengimbasan tandatangannya. Binwalk boleh mengimbas imej perisian tegar untuk mencari pelbagai jenis fail terbina dalam dan sistem fail.

Adakah anda tahu utiliti baris arahan 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

Pasukan filemelihat pengepala fail dan mencari tandatangan (nombor ajaib) untuk menentukan jenis fail. Sebagai contoh, jika fail bermula dengan urutan bait 0x89 0x50 0x4E 0x47 0x0D 0x0A 0x1A 0x0A, ia tahu ia adalah fail PNG. hidup Wikipedia Terdapat senarai tandatangan fail biasa.

Binwalk berfungsi dengan cara yang sama. Tetapi daripada mencari tandatangan hanya pada permulaan fail, binwalk akan mengimbas keseluruhan fail. Selain itu, binwalk boleh mengekstrak fail yang terdapat dalam imej.

Tools file ΠΈ binwalk menggunakan perpustakaan libmagic untuk mengenal pasti tandatangan fail. Tetapi binwalk selain itu menyokong senarai tandatangan ajaib tersuai untuk mencari fail mampat/zip, pengepala perisian tegar, kernel Linux, pemuat but, sistem fail dan sebagainya.

Mari berseronok?

Pemasangan binwalk

Binwalk disokong pada pelbagai platform termasuk Linux, OSX, FreeBSD dan Windows.

Untuk memasang versi terkini binwalk anda boleh muat turun kod sumber dan ikut arahan pemasangan atau panduan pantas, tersedia di tapak web projek.

Binwalk mempunyai banyak parameter yang berbeza:

$ 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

Pengimbasan imej

Mari kita mulakan dengan mencari tandatangan fail di dalam imej (imej dari tapak 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 kita mempunyai banyak maklumat mengenai imej ini.

Penggunaan imej Submarine sebagai pemuat but (pengepala imej di 0x5AC0 dan imej pemuat but termampat di 0x5B00). Berdasarkan pengepala uImage pada 0x13270, kita tahu bahawa seni bina pemproses ialah MIPS dan kernel Linux ialah versi 3.3.8. Dan berdasarkan gambar yang terdapat di alamat tersebut 0x11CEA5, kita boleh lihat itu rootfs ialah sistem fail squashfs.

Mari kita sekarang mengekstrak pemuat but (U-Boot) menggunakan arahan 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

Memandangkan imej dimampatkan menggunakan LZMA, kita perlu menyahmampatnya:

$ unlzma u-boot.bin.lzma

Kini kami mempunyai imej U-Boot:

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

Bagaimana pula dengan mencari nilai lalai 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

Pembolehubah Persekitaran U-Boot bootargs digunakan untuk menghantar parameter ke kernel Linux. Dan daripada perkara di atas, kami mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang memori kilat peranti.

Bagaimana pula dengan mengekstrak imej 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 boleh menyemak bahawa imej telah berjaya diekstrak menggunakan arahan 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 fail uImage pada asasnya ialah imej kernel Linux dengan pengepala tambahan. Mari kita keluarkan pengepala ini untuk mendapatkan imej kernel Linux terakhir:

$ 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

Imej itu dimampatkan, jadi mari kita bongkarkannya:

$ unlzma Image.lzma

Sekarang kita mempunyai imej kernel Linux:

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

Apa yang boleh kita lakukan dengan imej kernel? Kita boleh, sebagai contoh, melakukan carian rentetan dalam imej dan mencari versi kernel Linux dan belajar tentang persekitaran yang digunakan untuk membina 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

Walaupun perisian tegar dikeluarkan tahun lepas (2019), semasa saya menulis artikel ini, ia menggunakan versi lama kernel Linux (3.3.8) yang dikeluarkan pada 2012, disusun dengan versi lama GCC (4.6) juga sejak 2012 !
(lebih kurang transl. adakah anda masih mempercayai penghala anda di pejabat dan di rumah?)

Dengan pilihan --opcodes kita juga boleh menggunakan binwalk untuk mencari arahan mesin dan menentukan seni bina pemproses imej:

$ 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 fail akar? Daripada mengekstrak imej secara manual, mari gunakan pilihan binwalk --extract:

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

Sistem fail akar yang lengkap akan diekstrak 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 boleh melakukan banyak perkara yang berbeza.

Kami boleh mencari fail konfigurasi, cincang kata laluan, kunci kriptografi dan sijil digital. Kita boleh menganalisis fail binari untuk penyelesaian masalah dan kelemahan.

Dengan qemu ΠΈ kekacauan kita juga boleh menjalankan (meniru) boleh laku daripada imej:

$ 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

Hebat! Tetapi sila ambil perhatian bahawa versi BusyBox ialah 1.19.4. Ini adalah versi BusyBox yang sangat lama, dikeluarkan pada April 2012.

Jadi TP-Link mengeluarkan imej perisian tegar pada 2019 menggunakan perisian (rantai alat GCC, kernel, BusyBox, dll.) dari 2012!

Sekarang adakah anda faham mengapa saya sentiasa memasang OpenWRT pada penghala saya?

Bukan itu sahaja

Binwalk juga boleh melakukan analisis entropi, mencetak data entropi mentah dan menjana graf entropi. Biasanya, entropi yang lebih besar diperhatikan apabila bait dalam imej adalah rawak. Ini mungkin bermakna bahawa imej itu mengandungi fail yang disulitkan, dimampatkan atau dikelirukan. Kunci penyulitan tegar? Kenapa tidak.

Kejuruteraan songsang penghala rumah menggunakan binwalk. Adakah anda mempercayai perisian penghala anda?

Kita juga boleh menggunakan parameter --raw untuk mencari jujukan bait mentah tersuai dalam imej atau parameter --hexdump untuk melakukan pembuangan hex membandingkan dua atau lebih fail input.

Tandatangan tersuai boleh ditambah ke binwalk sama ada melalui fail tandatangan tersuai yang ditentukan pada baris arahan menggunakan parameter --magic, atau dengan menambahkannya pada direktori $ HOME / .config / binwalk / magic.

Anda boleh mendapatkan lebih banyak maklumat tentang binwalk di dokumentasi rasmi.

sambungan binwalk

Terdapat API binwalk, dilaksanakan sebagai modul Python yang boleh digunakan oleh mana-mana skrip Python untuk melaksanakan imbasan binwalk secara pemrograman, dan utiliti baris arahan binwalk boleh hampir sepenuhnya diduplikasi dengan hanya dua baris kod Python!

import binwalk
binwalk.scan()

Menggunakan API Python anda juga boleh membuat Pemalam Python untuk mengkonfigurasi dan mengembangkan binwalk.

Juga wujud pemalam IDA dan versi awan Binwalk Pro.

Jadi mengapa anda tidak memuat turun imej perisian tegar dari Internet dan cuba binwalk? Saya berjanji anda akan berseronok :)

Sumber: www.habr.com

Tambah komen