Pred pár dňami som sa rozhodol spätne analyzovať firmvér môjho smerovača pomocou binwalk.
Kúpil som si sám seba
Vždy, keď si kúpim nový router, nainštalujem
Po stiahnutí OpenWRT aj ja
čo je binwalk?
binwalk, ktorý v roku 2010 vytvoril Craig Heffner, dokáže skenovať obrázky firmvéru a nájsť súbory, identifikovať a extrahovať obrázky súborových systémov, spustiteľný kód, komprimované archívy, zavádzače a jadrá, formáty súborov ako JPEG a PDF a oveľa viac.
Môžete použiť binwalk na spätnú analýzu firmvéru, aby ste pochopili, ako funguje. Vyhľadávajte v binárnych súboroch chyby zabezpečenia, extrahujte súbory a hľadajte zadné vrátka alebo digitálne certifikáty. Môžete tiež nájsť opcodes
pre množstvo rôznych CPU.
Môžete extrahovať obrazy súborového systému, aby ste vyhľadali konkrétne súbory hesiel (passwd, shadow atď.) a pokúsili sa prelomiť hash hesiel. Môžete vykonať binárnu analýzu medzi dvoma alebo viacerými súbormi. Môžete vykonať analýzu entropie údajov a vyhľadať komprimované údaje alebo kódované šifrovacie kľúče. To všetko bez nutnosti prístupu k zdrojovému kódu.
Vo všeobecnosti je tam všetko, čo potrebujete :)
Ako funguje binwalk?
Hlavnou črtou binwalku je skenovanie podpisov. Binwalk dokáže naskenovať obraz firmvéru a vyhľadať rôzne vstavané typy súborov a súborové systémy.
Poznáte nástroj príkazového riadku 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
Tím file
pozrie sa na hlavičku súboru a hľadá podpis (magické číslo), aby určil typ súboru. Napríklad, ak súbor začína sekvenciou bajtov 0x89 0x50 0x4E 0x47 0x0D 0x0A 0x1A 0x0A
, vie, že ide o súbor PNG. Zapnuté
Binwalk funguje rovnako. Ale namiesto hľadania podpisov iba na začiatku súboru, binwalk naskenuje celý súbor. Okrem toho môže binwalk extrahovať súbory nájdené v obrázku.
Nástroje file
и binwalk
používať knižnicu libmagic
na identifikáciu podpisov súborov. ale binwalk
navyše podporuje zoznam vlastných magických podpisov na vyhľadávanie komprimovaných/zazipovaných súborov, hlavičiek firmvéru, linuxových jadier, zavádzačov, súborových systémov atď.
Poďme sa zabaviť?
Inštalácia Binwalk
Binwalk je podporovaný na viacerých platformách vrátane Linuxu, OSX, FreeBSD a Windows.
Ak chcete nainštalovať najnovšiu verziu binwalk, môžete
Binwalk má mnoho rôznych parametrov:
$ 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
Skenovanie obrázkov
Začnime hľadaním podpisov súborov vo vnútri obrázka (obrázok z webu
Spustenie binwalku s parametrom --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
Teraz máme veľa informácií o tomto obrázku.
Použitie obrázka 0x5AC0
a komprimovaný obraz zavádzača na adrese 0x5B00
). Na základe hlavičky uImage na 0x13270 vieme, že architektúra procesora je MIPS a jadro Linuxu je verzie 3.3.8. A to na základe obrázku, ktorý nájdete na adrese 0x11CEA5
, to môžeme vidieť rootfs
je súborový systém squashfs
.
Poďme teraz extrahovať bootloader (U-Boot) pomocou príkazu 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
Keďže obrázok je komprimovaný pomocou LZMA, musíme ho dekomprimovať:
$ unlzma u-boot.bin.lzma
Teraz máme obrázok U-Boot:
$ ls -l u-boot.bin
-rw-rw-r-- 1 sprado sprado 97476 Fev 5 08:48 u-boot.bin
Čo tak nájsť predvolenú hodnotu pre 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
Premenné prostredia U-Boot bootargs
používa sa na odovzdávanie parametrov do jadra Linuxu. A z vyššie uvedeného máme lepšie pochopenie flash pamäte zariadenia.
Čo tak extrahovať obraz jadra Linuxu?
$ 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
Pomocou príkazu môžeme skontrolovať, či bol obrázok úspešne extrahovaný 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
Formát súboru uImage je v podstate obraz jadra Linuxu s dodatočnou hlavičkou. Odstránime túto hlavičku, aby sme získali konečný obraz jadra Linuxu:
$ 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
Obrázok je komprimovaný, takže ho rozbaľme:
$ unlzma Image.lzma
Teraz máme obraz linuxového jadra:
$ ls -la Image
-rw-rw-r-- 1 sprado sprado 3164228 Fev 5 10:51 Image
Čo môžeme urobiť s obrazom jadra? Mohli by sme napríklad vyhľadať reťazec v obrázku a nájsť verziu linuxového jadra a dozvedieť sa o prostredí použitom na zostavenie jadra:
$ 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
Aj keď bol firmvér vydaný minulý rok (2019), pri písaní tohto článku používa starú verziu linuxového jadra (3.3.8) vydanú v roku 2012, skompilovanú s veľmi starou verziou GCC (4.6) tiež od roku 2012 !
(cca preklad, veríte ešte svojim routerom v kancelárii a doma?)
S možnosťou --opcodes
môžeme tiež použiť binwalk na vyhľadanie strojových inštrukcií a určenie procesorovej architektúry obrazu:
$ binwalk --opcodes Image
DECIMAL HEXADECIMAL DESCRIPTION
--------------------------------------------------------------------------------
2400 0x960 MIPS instructions, function epilogue
2572 0xA0C MIPS instructions, function epilogue
2828 0xB0C MIPS instructions, function epilogue
A čo koreňový súborový systém? Namiesto manuálneho extrahovania obrázka použite možnosť binwalk --extract
:
$ binwalk --extract --quiet archer-c7.bin
Kompletný koreňový súborový systém bude extrahovaný do podadresára:
$ 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 môžeme robiť veľa rôznych vecí.
Môžeme vyhľadávať konfiguračné súbory, hash hesiel, kryptografické kľúče a digitálne certifikáty. Môžeme analyzovať binárne súbory pre
S
$ 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
Skvelé! Upozorňujeme však, že verzia BusyBox je 1.19.4. Toto je veľmi stará verzia BusyBoxu, vydaný v apríli 2012.
TP-Link teda vydáva obraz firmvéru v roku 2019 pomocou softvéru (GCC toolchain, kernel, BusyBox atď.) z roku 2012!
Teraz už chápete, prečo vždy inštalujem OpenWRT na svoje smerovače?
To nie je všetko
Binwalk môže tiež vykonávať analýzu entropie, tlačiť nespracované údaje o entropii a vytvárať grafy entropie. Väčšia entropia sa zvyčajne pozoruje, keď sú bajty v obraze náhodné. Môže to znamenať, že obrázok obsahuje zašifrovaný, komprimovaný alebo zahmlený súbor. Hardcore šifrovací kľúč? Prečo nie.
Môžeme použiť aj parameter --raw
nájsť vlastnú nespracovanú sekvenciu bajtov v obrázku alebo parametri --hexdump
vykonať hexadecimálny výpis porovnávajúci dva alebo viac vstupných súborov.
--magic
alebo ich pridaním do adresára $ HOME / .config / binwalk / magic
.
Viac informácií o binwalk nájdete na
rozšírenie binwalk
Tam
import binwalk
binwalk.scan()
Pomocou Python API môžete tiež vytvoriť
Tiež existuje
Prečo si teda nestiahnete obrázok firmvéru z internetu a nevyskúšate binwalk? Sľubujem, že si užijete veľa zábavy :)
Zdroj: hab.com