Mirrors/hacktricks
2
0
Fork 0
mirror of https://github.com/carlospolop/hacktricks synced 2024-11-27 15:12:11 +00:00
Code Issues Projects Releases Packages Wiki Activity
hacktricks/physical-attacks/firmware-analysis/README.md
Translator workflow 5e0daf0e23 Translated to Polish
2024-02-11 01:46:25 +00:00

17 KiB
Raw Blame History

Analiza oprogramowania układowego

Dowiedz się, jak hakować AWS od zera do bohatera z htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)!

Inne sposoby wsparcia HackTricks:

Wprowadzenie

Oprogramowanie układowe to niezbędne oprogramowanie, które umożliwia urządzeniom prawidłowe działanie poprzez zarządzanie i ułatwianie komunikacji między komponentami sprzętu a oprogramowaniem, z którym użytkownicy współpracują. Jest przechowywane w pamięci stałej, zapewniając, że urządzenie może uzyskać dostęp do istotnych instrukcji od momentu włączenia zasilania, co prowadzi do uruchomienia systemu operacyjnego. Badanie i ewentualna modyfikacja oprogramowania układowego to kluczowy krok w identyfikacji podatności na zagrożenia.

Zbieranie informacji

Zbieranie informacji to kluczowy początkowy krok w zrozumieniu budowy urządzenia i technologii, które wykorzystuje. Proces ten polega na gromadzeniu danych dotyczących:

  • Architektury procesora i systemu operacyjnego, na którym działa
  • Szczegółów dotyczących ładowania systemu
  • Układu sprzętowego i kart katalogowych
  • Metryk kodu źródłowego i lokalizacji źródeł
  • Zewnętrznych bibliotek i typów licencji
  • Historii aktualizacji i certyfikatów regulacyjnych
  • Diagramów architektonicznych i przepływu
  • Oceny bezpieczeństwa i zidentyfikowanych podatności

W tym celu narzędzia open-source intelligence (OSINT) są niezwykle cenne, podobnie jak analiza dostępnych komponentów oprogramowania open-source za pomocą procesów manualnych i automatycznych. Narzędzia takie jak Coverity Scan i Semmle’s LGTM oferują bezpłatną analizę statyczną, która może być wykorzystana do znalezienia potencjalnych problemów.

Pobieranie oprogramowania układowego

Pobieranie oprogramowania układowego można przeprowadzić na różne sposoby, z różnym stopniem skomplikowania:

  • Bezpośrednio od źródła (programistów, producentów)
  • Budowanie go na podstawie dostarczonych instrukcji
  • Pobieranie z oficjalnych stron wsparcia
  • Wykorzystywanie zapytań Google dork do wyszukiwania hostowanego oprogramowania układowego
  • Bezpośredni dostęp do przechowywania w chmurze za pomocą narzędzi takich jak S3Scanner
  • Przechwytywanie aktualizacji za pomocą technik man-in-the-middle
  • Wyodrębnianie z urządzenia za pomocą połączeń takich jak UART, JTAG lub PICit
  • Przechwytywanie żądań aktualizacji w ramach komunikacji urządzenia
  • Identyfikowanie i wykorzystywanie zadanych punktów aktualizacji
  • Dumpowanie z bootloadera lub sieci
  • Usuwanie i odczytywanie układu pamięci, gdy wszystko inne zawiedzie, za pomocą odpowiednich narzędzi sprzętowych

Analiza oprogramowania układowego

Teraz, gdy masz oprogramowanie układowe, musisz wyodrębnić z niego informacje, aby wiedzieć, jak je przetwarzać. Możesz użyć różnych narzędzi do tego celu:

file <bin>
strings -n8 <bin>
strings -tx <bin> #print offsets in hex
hexdump -C -n 512 <bin> > hexdump.out
hexdump -C <bin> | head # might find signatures in header
fdisk -lu <bin> #lists a drives partition and filesystems if multiple

Jeśli nie znajdziesz wiele za pomocą tych narzędzi, sprawdź entropię obrazu za pomocą polecenia binwalk -E <bin>. Jeśli entropia jest niska, to mało prawdopodobne, że jest zaszyfrowany. Jeśli entropia jest wysoka, to prawdopodobnie jest zaszyfrowany (lub skompresowany w jakiś sposób).

Ponadto, możesz użyć tych narzędzi do wyodrębnienia plików osadzonych w oprogramowaniu układowym:

{% content-ref url="../../forensics/basic-forensic-methodology/partitions-file-systems-carving/file-data-carving-recovery-tools.md" %} file-data-carving-recovery-tools.md {% endcontent-ref %}

Lub binvis.io (kod) do analizy pliku.

Uzyskiwanie systemu plików

Z pomocą wcześniej wspomnianych narzędzi, takich jak binwalk -ev <bin>, powinieneś być w stanie wyodrębnić system plików.
Binwalk zazwyczaj wyodrębnia go do folderu o nazwie typu systemu plików, który zazwyczaj jest jednym z następujących: squashfs, ubifs, romfs, rootfs, jffs2, yaffs2, cramfs, initramfs.

Ręczne wyodrębnianie systemu plików

Czasami binwalk nie posiada magicznego bajtu systemu plików w swoich sygnaturach. W takich przypadkach użyj binwalka, aby znaleźć przesunięcie systemu plików i wyodrębnić skompresowany system plików z pliku binarnego, a następnie ręcznie wyodrębnij system plików zgodnie z jego typem, korzystając z poniższych kroków.

$ binwalk DIR850L_REVB.bin

DECIMAL HEXADECIMAL DESCRIPTION
----------------------------------------------------------------------------- ---

0 0x0 DLOB firmware header, boot partition: """"dev=/dev/mtdblock/1""""
10380 0x288C LZMA compressed data, properties: 0x5D, dictionary size: 8388608 bytes, uncompressed size: 5213748 bytes
1704052 0x1A0074 PackImg section delimiter tag, little endian size: 32256 bytes; big endian size: 8257536 bytes
1704084 0x1A0094 Squashfs filesystem, little endian, version 4.0, compression:lzma, size: 8256900 bytes, 2688 inodes, blocksize: 131072 bytes, created: 2016-07-12 02:28:41

Uruchom poniższą komendę dd, wycinając system plików Squashfs.

$ dd if=DIR850L_REVB.bin bs=1 skip=1704084 of=dir.squashfs

8257536+0 records in

8257536+0 records out

8257536 bytes (8.3 MB, 7.9 MiB) copied, 12.5777 s, 657 kB/s

Alternatywnie, można również uruchomić następujące polecenie.

$ dd if=DIR850L_REVB.bin bs=1 skip=$((0x1A0094)) of=dir.squashfs

  • Dla squashfs (użytego w powyższym przykładzie)

$ unsquashfs dir.squashfs

Pliki będą znajdować się w katalogu "squashfs-root" po wykonaniu powyższych poleceń.

  • Pliki archiwum CPIO

$ cpio -ivd --no-absolute-filenames -F <bin>

  • Dla systemów plików jffs2

$ jefferson rootfsfile.jffs2

  • Dla systemów plików ubifs z pamięcią NAND

$ ubireader_extract_images -u UBI -s <start_offset> <bin>

$ ubidump.py <bin>

Analiza Firmware

Po uzyskaniu firmware'u ważne jest jego rozłożenie na części w celu zrozumienia jego struktury i potencjalnych podatności. Proces ten polega na wykorzystaniu różnych narzędzi do analizy i wydobycia wartościowych danych z obrazu firmware'u.

Narzędzia do początkowej analizy

Dostępny jest zestaw poleceń do wstępnej analizy pliku binarnego (o nazwie <bin>). Te polecenia pomagają w identyfikacji typów plików, wydobyciu ciągów znaków, analizie danych binarnych oraz zrozumieniu szczegółów partycji i systemu plików:

file <bin>
strings -n8 <bin>
strings -tx <bin> #prints offsets in hexadecimal
hexdump -C -n 512 <bin> > hexdump.out
hexdump -C <bin> | head #useful for finding signatures in the header
fdisk -lu <bin> #lists partitions and filesystems, if there are multiple

Aby ocenić stan szyfrowania obrazu, sprawdzana jest entropia za pomocą polecenia binwalk -E <bin>. Niska entropia sugeruje brak szyfrowania, podczas gdy wysoka entropia wskazuje możliwe szyfrowanie lub kompresję.

Aby wyodrębnić osadzone pliki, zaleca się korzystanie z narzędzi i zasobów takich jak dokumentacja file-data-carving-recovery-tools oraz binvis.io do inspekcji plików.

Wyodrębnianie systemu plików

Zwykle za pomocą polecenia binwalk -ev <bin> można wyodrębnić system plików, często do katalogu o nazwie odpowiadającej typowi systemu plików (np. squashfs, ubifs). Jednak gdy binwalk nie rozpoznaje typu systemu plików z powodu braku magicznych bajtów, konieczne jest ręczne wyodrębnienie. Polega to na użyciu polecenia binwalk do zlokalizowania przesunięcia systemu plików, a następnie polecenia dd do wyodrębnienia systemu plików:

$ binwalk DIR850L_REVB.bin

$ dd if=DIR850L_REVB.bin bs=1 skip=1704084 of=dir.squashfs

Następnie, w zależności od typu systemu plików (np. squashfs, cpio, jffs2, ubifs), używane są różne polecenia do ręcznego wyodrębnienia zawartości.

Analiza systemu plików

Po wyodrębnieniu systemu plików rozpoczyna się poszukiwanie podatności. Zwraca się uwagę na niebezpieczne demony sieciowe, wbudowane poświadczenia, punkty końcowe interfejsów API, funkcje serwera aktualizacji, niekompilowany kod, skrypty startowe i skompilowane pliki binarne do analizy offline.

Kluczowe lokalizacje i elementy do sprawdzenia to:

  • etc/shadow i etc/passwd dla poświadczeń użytkowników
  • Certyfikaty SSL i klucze w etc/ssl
  • Pliki konfiguracyjne i skryptowe pod kątem potencjalnych podatności
  • Wbudowane pliki binarne do dalszej analizy
  • Wspólne serwery internetowe i pliki binarne urządzeń IoT

Kilka narzędzi pomaga w odkrywaniu poufnych informacji i podatności w systemie plików:

Sprawdzanie zabezpieczeń skompilowanych plików binarnych

Zarówno kod źródłowy, jak i skompilowane pliki binarne znalezione w systemie plików muszą być dokładnie przeanalizowane pod kątem podatności. Narzędzia takie jak checksec.sh dla plików binarnych Unix i PESecurity dla plików binarnych Windows pomagają zidentyfikować niezabezpieczone pliki binarne, które mogą być wykorzystane w ataku.

Emulowanie oprogramowania układowego dla analizy dynamicznej

Proces emulowania oprogramowania układowego umożliwia analizę dynamiczną działania urządzenia lub poszczególnego programu. Ta metoda może napotykać trudności zależne od sprzętu lub architektury, ale przeniesienie systemu plików głównego lub konkretnych plików binarnych do urządzenia o takiej samej architekturze i kolejności bajtów, takiego jak Raspberry Pi, lub do wirtualnej maszyny z wcześniej skonfigurowanym oprogramowaniem, może ułatwić dalsze testowanie.

Emulowanie poszczególnych plików binarnych

Przy badaniu pojedynczych programów istotne jest zidentyfikowanie kolejności bajtów i architektury CPU programu.

Przykład z architekturą MIPS

Aby emulować plik binarny o architekturze MIPS, można użyć polecenia:

file ./squashfs-root/bin/busybox

Aby zainstalować niezbędne narzędzia do emulacji:

sudo apt-get install qemu qemu-user qemu-user-static qemu-system-arm qemu-system-mips qemu-system-x86 qemu-utils

Dla architektury MIPS (big-endian) używany jest emulator qemu-mips, a dla binarnych plików little-endian wybiera się emulator qemu-mipsel.

Emulacja architektury ARM

Dla binarnych plików ARM proces jest podobny, z wykorzystaniem emulatora qemu-arm do emulacji.

Emulacja pełnego systemu

Narzędzia takie jak Firmadyne, Firmware Analysis Toolkit i inne ułatwiają pełną emulację firmware, automatyzując proces i pomagając w analizie dynamicznej.

Analiza dynamiczna w praktyce

W tym etapie do analizy używa się rzeczywistego lub emulowanego środowiska urządzenia. Ważne jest utrzymanie dostępu do powłoki systemu operacyjnego i systemu plików. Emulacja może nie doskonale odwzorowywać interakcje sprzętowe, co czasami wymaga ponownego uruchomienia emulacji. Analiza powinna obejmować ponowne sprawdzenie systemu plików, wykorzystanie wystawionych stron internetowych i usług sieciowych oraz badanie podatności bootloadera. Testy integralności firmware są kluczowe dla identyfikacji potencjalnych podatności na backdoor.

Techniki analizy w czasie rzeczywistym

Analiza w czasie rzeczywistym polega na interakcji z procesem lub plikiem binarnym w jego środowisku operacyjnym, przy użyciu narzędzi takich jak gdb-multiarch, Frida i Ghidra do ustawiania punktów przerwania i identyfikowania podatności poprzez fuzzing i inne techniki.

Eksploatacja binarna i dowód koncepcji

Aby opracować dowód koncepcji dla zidentyfikowanych podatności, konieczne jest głębokie zrozumienie architektury docelowej i programowania w językach niskiego poziomu. Ochrona czasu wykonywania binarnego w systemach wbudowanych jest rzadka, ale gdy występuje, mogą być konieczne techniki takie jak Return Oriented Programming (ROP).

Przygotowane systemy operacyjne do analizy firmware

Systemy operacyjne takie jak AttifyOS i EmbedOS zapewniają prekonfigurowane środowiska do testowania bezpieczeństwa firmware, wyposażone w niezbędne narzędzia.

Przygotowane systemy operacyjne do analizy firmware

  • AttifyOS: AttifyOS to dystrybucja przeznaczona do przeprowadzania oceny bezpieczeństwa i testów penetracyjnych urządzeń Internetu Rzeczy (IoT). Oszczędza dużo czasu, dostarczając prekonfigurowane środowisko z załadowanymi wszystkimi niezbędnymi narzędziami.
  • EmbedOS: System operacyjny do testowania bezpieczeństwa wbudowanego oparty na Ubuntu 18.04, wyposażony w narzędzia do testowania bezpieczeństwa firmware.

Podatne firmware do ćwiczeń

Aby ćwiczyć odkrywanie podatności w firmware, można użyć następujących projektów podatnych firmware jako punktu wyjścia.

Odwołania

Szkolenia i certyfikaty

Naucz się hakować AWS od zera do bohatera z htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)!

Inne sposoby wsparcia HackTricks: