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[原创]【从0到1】-某系统漏洞挖掘之固件分析
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2021-12-9 17:32
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写在前面
本篇章已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:
1 | 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
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01.MRB:
1 | 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 。
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02.Stage1.5:
1 | 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。
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03.Stage2:
1 2 3 4 5 | 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。
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使用qemu+ida进行启动调试
1 | . / qemu - system - i386 - s - S - m 512 - drive file = Wowfk.img, format = raw,index = 0
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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
1 | 注:圈起来的函数是grub_read,参考源码: / stage2 / stage1_5.c:cmain
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剩余的Stage2数据载入到0x8400,并跳转到0x8200处执行
1 2 3 | call near ptr unk_2360在源码中对应的是 / stage2 / asm.S:chain_stage2
用于转移ip
0x8200 的代码位于: / stage2 / asm.S:_start
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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
1 | 注:该处执行的代码均在 / arch / x86 / boot / compressed / head_32.S中
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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!!!
最后
第一次调试这方面的东西,知识面不是很足,导致分析起来很累。
如有错请各位在评论区指正,谢谢各位~
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