Kilka dni temu zdecydowałem się na inżynierię wsteczną oprogramowania sprzętowego mojego routera za pomocą programu Binwalk.
Kupiłem sobie . Nie jest to najlepszy router, ale na moje potrzeby w zupełności wystarczający.
Za każdym razem, gdy kupuję nowy router, instaluję go . Po co? Z reguły producenci nie przejmują się zbytnio obsługą swoich routerów i z biegiem czasu oprogramowanie staje się przestarzałe, pojawiają się luki w zabezpieczeniach i tak dalej, ogólnie rzecz biorąc, rozumiesz. Dlatego wolę oprogramowanie OpenWRT, które jest dobrze obsługiwane przez społeczność open source.
Po pobraniu OpenWRT, ja również pod moim nowym Archerem C7 z oficjalnej strony i postanowiłem to przeanalizować. Czysto dla zabawy i rozmów o binwalku.
Co to jest binwalk?
to narzędzie typu open source do analizy, inżynierii wstecznej i ekstrakcji obrazu oprogramowania sprzętowego.
Stworzony w 2010 roku przez Craiga Heffnera, binwalk może skanować obrazy oprogramowania sprzętowego i znajdować pliki, identyfikować i wyodrębniać obrazy systemów plików, kod wykonywalny, skompresowane archiwa, programy ładujące i jądra, formaty plików takie jak JPEG i PDF i wiele więcej.
Możesz użyć programu Binwalk do przeprowadzenia inżynierii wstecznej oprogramowania sprzętowego, aby zrozumieć, jak ono działa. Przeszukuj pliki binarne pod kątem luk w zabezpieczeniach, wyodrębniaj pliki i szukaj backdoorów lub certyfikatów cyfrowych. Można również znaleźć opcodes dla kilku różnych procesorów.
Możesz wyodrębnić obrazy systemów plików, aby wyszukać określone pliki haseł (passwd, Shadow itp.) i spróbować złamać skróty haseł. Można przeprowadzić analizę binarną pomiędzy dwoma lub większą liczbą plików. Można przeprowadzić analizę entropii danych w celu wyszukania skompresowanych danych lub zakodowanych kluczy szyfrowania. Wszystko to bez konieczności dostępu do kodu źródłowego.
Ogólnie rzecz biorąc, jest tam wszystko, czego potrzebujesz :)
Jak działa binwalk?
Główną cechą binwalk jest skanowanie podpisów. Binwalk może skanować obraz oprogramowania sprzętowego w celu wyszukiwania różnych wbudowanych typów plików i systemów plików.
Czy znasz narzędzie wiersza poleceń 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, strippedZespół filesprawdza nagłówek pliku i szuka podpisu (magicznej liczby), aby określić typ pliku. Na przykład, jeśli plik zaczyna się od sekwencji bajtów 0x89 0x50 0x4E 0x47 0x0D 0x0A 0x1A 0x0A, wie, że jest to plik PNG. NA Istnieje lista typowych podpisów plików.
Binwalk działa w ten sam sposób. Zamiast jednak szukać podpisów tylko na początku pliku, binwalk przeskanuje cały plik. Dodatkowo binwalk może wyodrębnić pliki znalezione na obrazie.
Narzędzia file и binwalk skorzystać z biblioteki libmagic do identyfikacji podpisów plików. Ale binwalk dodatkowo obsługuje listę niestandardowych magicznych podpisów do wyszukiwania skompresowanych/spakowanych plików, nagłówków oprogramowania sprzętowego, jąder Linuksa, programów ładujących, systemów plików i tak dalej.
Zabawmy się?
Instalacja Binwalk’a
Binwalk jest obsługiwany na wielu platformach, w tym Linux, OSX, FreeBSD i Windows.
Aby zainstalować najnowszą wersję binwalk, możesz i podążaj lub , dostępne na stronie internetowej projektu.
Binwalk ma wiele różnych parametrów:
$ 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 portSkanowanie obrazu
Zacznijmy od wyszukania sygnatur plików wewnątrz obrazu (obrazek ze strony ).
Uruchamianie binwalk z parametrem --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
07:51:41Teraz mamy wiele informacji na temat tego obrazu.
Używa obrazu jako program ładujący (nagłówek obrazu pod adresem 0x5AC0 i skompresowany obraz bootloadera pod adresem 0x5B00). Na podstawie nagłówka uImage pod adresem 0x13270 wiemy, że architektura procesora to MIPS, a jądro Linuksa to wersja 3.3.8. I na podstawie obrazu znalezionego pod adresem 0x11CEA5, widzimy to rootfs jest systemem plików squashfs.
Wyodrębnijmy teraz bootloader (U-Boot) za pomocą polecenia 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/sPonieważ obraz jest kompresowany przy użyciu LZMA, musimy go zdekompresować:
$ unlzma u-boot.bin.lzmaTeraz mamy obraz U-Boota:
$ ls -l u-boot.bin
-rw-rw-r-- 1 sprado sprado 97476 Fev 5 08:48 u-boot.binA co powiesz na znalezienie wartości domyślnej dla 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=128MZmienna środowiskowa U-Boota bootargs używany do przekazywania parametrów do jądra Linuksa. Z powyższego lepiej rozumiemy pamięć flash urządzenia.
A co powiesz na wyodrębnienie obrazu jądra Linuksa?
$ 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/sZa pomocą polecenia możemy sprawdzić, czy obraz został pomyślnie wyodrębniony 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: 0xBB9D4F94Format pliku uImage to w zasadzie obraz jądra Linuksa z dodatkowym nagłówkiem. Usuńmy ten nagłówek, aby uzyskać ostateczny obraz jądra Linuksa:
$ 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/sObraz jest skompresowany, więc go rozpakujmy:
$ unlzma Image.lzmaTeraz mamy obraz jądra Linuksa:
$ ls -la Image
-rw-rw-r-- 1 sprado sprado 3164228 Fev 5 10:51 ImageCo możemy zrobić z obrazem jądra? Moglibyśmy na przykład przeprowadzić wyszukiwanie ciągów znaków na obrazie i znaleźć wersję jądra Linuksa oraz poznać środowisko użyte do zbudowania jądra:
$ 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 2019Mimo że oprogramowanie zostało wydane w zeszłym roku (2019), kiedy piszę ten artykuł, korzysta ze starej wersji jądra Linuksa (3.3.8) wydanej w 2012 r., skompilowanej z bardzo starą wersją GCC (4.6) również od 2012 r. !
(w przybliżeniu czy nadal ufasz swoim routerom w biurze i w domu?)
Z opcją --opcodes możemy również użyć binwalk do wyszukania instrukcji maszynowych i określenia architektury procesora obrazu:
$ binwalk --opcodes Image
DECIMAL HEXADECIMAL DESCRIPTION
--------------------------------------------------------------------------------
2400 0x960 MIPS instructions, function epilogue
2572 0xA0C MIPS instructions, function epilogue
2828 0xB0C MIPS instructions, function epilogueA co z głównym systemem plików? Zamiast ręcznie wyodrębniać obraz, skorzystajmy z opcji binwalk --extract:
$ binwalk --extract --quiet archer-c7.binCały główny system plików zostanie rozpakowany do podkatalogu:
$ 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)
---------------------------------------------------------------Teraz możemy robić mnóstwo różnych rzeczy.
Możemy wyszukiwać pliki konfiguracyjne, skróty haseł, klucze kryptograficzne i certyfikaty cyfrowe. Możemy analizować pliki binarne pod kątem i podatności.
Z и możemy nawet uruchomić (emulować) plik wykonywalny z obrazu:
$ 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, zcatŚwietnie! Należy jednak pamiętać, że wersja BusyBox to 1.19.4. To jest bardzo stara wersja BusyBox, wydany w kwietniu 2012 roku.
Dlatego TP-Link wypuszcza obraz oprogramowania sprzętowego w 2019 r., korzystając z oprogramowania (łańcuch narzędzi GCC, jądro, BusyBox itp.) z 2012 r.!
Czy teraz rozumiesz, dlaczego zawsze instaluję OpenWRT na moich routerach?
To nie wszystko
Binwalk może również przeprowadzać analizę entropii, drukować surowe dane dotyczące entropii i generować wykresy entropii. Zazwyczaj większą entropię obserwuje się, gdy bajty obrazu są losowe. Może to oznaczać, że obraz zawiera zaszyfrowany, skompresowany lub zaciemniony plik. Hardkorowy klucz szyfrujący? Dlaczego nie.
Możemy również użyć parametru --raw aby znaleźć niestandardową sekwencję surowych bajtów w obrazie lub parametrze --hexdump aby wykonać zrzut szesnastkowy porównujący dwa lub więcej plików wejściowych.
można dodać do binwalk poprzez niestandardowy plik podpisu określony w wierszu poleceń za pomocą parametru --magiclub dodając je do katalogu $ HOME / .config / binwalk / magic.
Więcej informacji na temat Binwalk można znaleźć pod adresem .
rozszerzenie Binwalk
tam binwalk, zaimplementowany jako moduł Pythona, który może być używany przez dowolny skrypt Pythona do programowego wykonywania skanowania binwalk, a narzędzie wiersza poleceń binwalk można prawie całkowicie zduplikować za pomocą zaledwie dwóch linijek kodu Pythona!
import binwalk
binwalk.scan()Korzystając z API Pythona możesz także tworzyć aby skonfigurować i rozszerzyć binwalk.
Istnieje również i wersja w chmurze .
Dlaczego więc nie pobierzesz obrazu oprogramowania sprzętowego z Internetu i nie wypróbujesz programu Binwalk? Obiecuję, że będziesz się dobrze bawić :)
Źródło: www.habr.com