某系统漏洞挖掘之固件分析

某系统漏洞挖掘之固件分析
2022-1-6 17:59:0 Author: mp.weixin.qq.com(查看原文) 阅读量:16 收藏

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看雪论坛作者ID：零加一

本篇章以提取加密的固件的文件系统为目标，从系统的启动到内核解密到文件系统解密的加载做一个调试。

并对系统内核以及文件系统进行提取，为后面漏洞挖掘做铺垫。以及提升自身对linux系统逆向知识面。

环境搭建

在官网可以看到有两个版本可供下载。一个是gho一个是img，这里两个都下载了。

从提供的下载包可以看出这是软路由的系统，没有硬件限制，所以下面用vmware进行了安装。

配置好后，进入后台管理界面如下：

初始环境安装完后，发现系统并没有提供输入。所以需要上qemu进行调试将文件系统提取出来。

文件系统提取

使用qemu运行该系统：

对img进行进行提取，在grub中的menu.list可以看出initrd对应的是root.gz。

可以看到root.gz是属于加密的。

GRUB调试

linux大概的启动过程：

注：具体细节请参考GRUB源码。

00.BIOS：

寻找启动设备并将设备的第0个扇区载入到0x7c00处，即载入MBR

01.MRB：

从0x7c00处开始执行，并将第1个扇区载入到0x2000，并跳转到0x2000处继续执行,这里为加载Stage1.5。

02.Stage1.5：

将第1个扇区之后的几个扇区装载到0x2200,并跳转到0x2200处继续执行，并加载Stage2加载到0x8000处后跳转到0x8200处开始执行。

03.Stage2：

读取配置文件，根据配置文件进行执行操作，其中包括了内核镜像(这里是bzImage)的加载，当内核镜像加载完毕后会有3个地址需要关注。    1.linux_data_tmp_addr指向bzImage数据。    2.LINUX_BZIMAGE_ADDR指向压缩后的kernel数据。    3.linux_data_real_addr指向部分bzImage数据从linux_data_tmp_addr开始将部分数据拷贝到linux_data_real_addr并切换到实模式跳转到linux_data_real_addr+200处执行。

使用qemu+ida进行启动调试：

./qemu-system-i386 -s -S -m 512 -drive file=Wowfk.img,format=raw,index=0

MBR

使用IDA附加，并在0x7c00处下断后断下，可以看到是磁盘的第0个扇区的数据。

随后将第1个扇区载入到0x70000处。

将第0x70000的数据复制到0x2000即Stage1.5然后跳转到0x2000处继续执行。

Stage1.5

循环从第2个扇区开始载入到0x70000

接着将数据复制到0x2200+index处

数据载入完后跳转到0x2200处继续执行

在经过一系列的初始化后，便开始将Stage2载入到0x8000，大小是0x400

注:圈起来的函数是grub_read,参考源码:/stage2/stage1_5.c:cmain

剩余的Stage2数据载入到0x8400,并跳转到0x8200处执行

call    near ptr unk_2360在源码中对应的是/stage2/asm.S:chain_stage2用于转移ip0x8200的代码位于:/stage2/asm.S:_start

在asm.S:_start结尾调用了init_bios_info

init_bios_info最后跳转到了00027E9C(/stage2/stage2.c:cmain)处继续执行

最后开始解析配置文件寻找对应的处理函数进行调用，如下是kernel命令对应的。

/stage2/builtins.c中对应的kernel_func函数，最终调用load_image

load_image中在将bzImage的前0x2000大小的数据读取到0x66000处后，再从0x66000处复制到linux_data_tmp_addr(0x5CFD30)中。

继续读取之后的0x1800字节，保存到linux_data_tmp_addr+0x2000处。

接着将0x3800之后的所有数据读取到LINUX_BZIMAGE_ADDR(0x100000)。

...
当到了boot命令后，便进入boot_func函数。

kernel_type是3，最终调用big_linux_boot函数。

在/stage2/asm.S:big_linux_boot中可以清晰的看到
从linux_data_tmp_addr将0x9400大小的数据复制到(linux_data_real_addr)0x90000

切换到实模式后，通过jmp far跳转到90200处执行，改变了cs=9020 ip=0

那么真实的ip=cs*16+ip=90200，显然16位的寄存器存不下该值，所以通过来段寄存器的方式去执行。

且ida并不能去识别这样的进程环境，导致出现了反汇编的窗口指向了错误的页面但能F7 F8。

解决这样情况的办法就是将cs清零，将ip修改成正确的地址即可，但是遇到ip被改变的需要修改回原来的样子再执行。所以等一手正版人员给ida提一个issues，非常感谢！

经过一顿反复的下断调试，虽然其中对应的是linux源码中的/boot/main.c，但因为ida的问题还是很难调试，最后切换到保护模式跳转进入LINUX_BZIMAGE_ADDR(0x100000)

至此，就进入了内核，GRUB的过程结束。

内核调试

注：该处执行的代码均在/arch/x86/boot/compressed/head_32.S中

从LINUX_BZIMAGE_ADDR处往后执行，会将加密的内核数据从LINUX_BZIMAGE_ADD复制到0x17bb000,接着并跳转到0x17bb000+0x4C7EDC执行

随后将内核解密,并将该快内存dump

使用vmlinux-to-elf将内核程序提取出来

等待将内核解压后开始调用parse_elf函数

完成后会将内核程序的+0x1000处填充到0x1000000，并跳转到该处执行。

在0x1000000往下执行，重新将内核复制到0x81000000处，并跳转到0x818B6CEB

经过了漫长的调试，配合linux源码看，最终定位到了0x81BDC9CE处，调用的函数具体是干嘛的我也不知道，只知道eax是指向root.gz解密后的数据，edx为长度。

最后写脚本将所有数据进行dump：

成功dump出文件系统：

总结

1、ida对此类的调试环境，反汇编支持并不友好。望一个好心人提一个issues！
2、在保护模式和实模式的切换间16位和32位的调试，对系统底层有了一个模糊的了解。
3、心一定要稳，不要浮躁，F8一定不能快！

看雪ID：零加一

https://bbs.pediy.com/user-home-749276.htm

*本文由看雪论坛零加一原创，转载请注明来自看雪社区

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文章来源: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NTc2MDYxMw==&mid=2458413947&idx=1&sn=90612994ed8b30b34f54ed3586c6138f&chksm=b18f5bf186f8d2e7044a62f9112ac67cd4e2f180ccff5c2d04984505ad9a669dbab1dc99cf33#rd
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