物联网IoT安全教程(五)-- 修复固件运行环境

时间:2024-04-12 17:39:17

之前我们学习了如何模拟运行IoT固件,但是,现实中并不是所有固件都能模拟运行成功,比如固件运行可能依赖于硬件,qemu无法完全模拟,所以,本节我们就来学习如何修复固件的运行环境,从而成功模拟固件运行。

我们本次使用的固件是D-Link的DIR-605L FW_113固件,下载地址:ftp://ftp2.dlink.com/PRODUCTS/DIR-605L/REVA/
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拿到固件后,我们惯用的使用fat工具进行模拟,会发现它报错了,Interfaces那里也为空,说明模拟运行失败了。
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上github上查询该错误,作者无奈地回复说其实不是所有固件都能用firmadyne模拟的,尤其是那些需要与硬件设备交互的固件。
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好,那就换种思路,模拟固件运行的实质其实就是把固件的Web程序跑起来,而模拟失败则说明Web程序运行出错了,我们接下来就要针对看看Web程序报错的原因以及如何修复运行环境。首先用binwalk提取固件的文件系统,提取出来的路径为squashfs-root-0。
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我们可以使用find ./ -name boa命令来定位该固件的Web程序。Boa程序是一个轻量级的web服务器程序,常见于嵌入式系统中。dlink就是在boa开源代码的基础上新增了很多功能接口以实现路由器上的不同功能。boa程序的路径为/bin/boa,同时我们发现在/etc/boa路径下还有个boa的密码配置文件,我们可以直接获取到boa加密后的密码。
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我们直接使用命令模拟运行程序,会发现报错了,提示初始化MIB错误。
sudo chroot . ./qemu-mips-static bin/boa
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使用IDA对boa程序进行逆向分析(需要先添加mip插件:https://github.com/devttys0/ida),定位到字符串“Initialize AP MIB failed”,接下来就在这里下断点,调试看下什么情况下会报这个错。
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首先使用qemu调试命令运行boa程序。
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然后在用ida打开boa程序,选择Debugger为Remote GDB(我这里是远程调试129虚拟机里的boa程序),点击Debugger -> Process Options进行配置IP和端口。
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然后点击Debugger -> Attach to process附加调试,直接运行到断点处,这里的jalr命令即为调用apmib_init函数。
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google下这个这个函数是干嘛的,原来是从flash中读取mib值到RAM中,模拟环境没有flash硬件,所以应该会读取失败。
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经过调试,我们知道由于没有flash硬件,apmib_init读取数据失败返回0,赋值给%v0,然后bnez命令对$v0进行检测,若为0,则回显初始化失败,报错退出。
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我直接在IDA中对字节码进行修改,将bnez(0x14)命令改成beqz(0x10),就可以进入正常的逻辑顺利运行下去了。
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patch完程序后,再次运行boa,发现它不再报“Initialize AP MIB failed”错误了,但又来了2个“Create chklist file error!”错误以及一个内存崩溃错误。
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前2个“Create chklist file error!”来自于create_chklist_file和create_devInfo_file函数,后面那个内存崩溃是apmib_get函数导致的。
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定位到“Create chklist file error!”字符串,经分析确认这个错误是open函数的返回值导致,但由于不影响执行我们就细看了。
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重点放到apmib_get函数,从上面我们可以知道该函数的功能是从RAM读取MIB值,所以有可能又是硬件依赖导致的错误。该函数正常情况下会返回4种值。
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由于代码复杂,我们就不细致分析了,直接参考作者的代码编写劫持代码,目的是伪造apmib_init和apmib_get函数,让其返回正确的值,由于为了方便IDA调试,作者把fork也一并劫持了(IDA遇到fork异常)。
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编写好apmib.c后,使用mips-linux-gnu-gcc命令将该代码编译成so,在这之前得先下载mips的gcc。
sudo apt install gcc-mips-linux-gnu

然后使用命令进行编译。
mips-linux-gnu-gcc -Wall fPIC -shared apmib.c -o apmib-ld.so
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使用LD_PRELOAD参数指定劫持so,这样当boa执行到apmib_init和apmib_get时,就会调用到apmib-ld.so里面的函数,从而顺利运行,运行成功的效果如下。
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我们可以看到Web服务以跑起来了,80端口。
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然而当我们打开页面时,页面自动跳转到了Wizard_Easy_LangSelect.asp,程序又双叒崩溃了。。
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看下该ASP文件的代码,通过文件名可以猜测功能是选择页面语言,而它尝试从硬件设备读取语言,显然又会出错了。
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那我们就想办法不让它进入这个页面,查看入口网页,发现逻辑是先判断系统语言,成功则直接进入Webcome界面。
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所以…我们直接魔改,两种情况都进入Wizard_Easy_Welcome.asp界面。
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改完后再次访问,终于成功了,不容易,至此Web服务已经成功跑起来了,就可以开始挖洞了。
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