| .. | ||
| bootloader-testing.md | ||
| firmware-integrity.md | ||
| README.md | ||
Аналіз ПЗП
{% hint style="success" %}
Вивчайте та практикуйте AWS Hacking:
HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
Вивчайте та практикуйте GCP Hacking: 
HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)
Підтримка HackTricks
- Перевірте плани підписки!
- Приєднуйтесь до 💬 групи Discord або групи Telegram або слідкуйте за нами в Twitter 🐦 @hacktricks_live.
- Діліться хакерськими трюками, надсилаючи PR до HackTricks та HackTricks Cloud репозиторіїв на GitHub.
Вступ
ПЗП є основним програмним забезпеченням, яке дозволяє пристроям працювати правильно, керуючи та полегшуючи зв'язок між апаратними компонентами та програмним забезпеченням, з яким взаємодіють користувачі. Воно зберігається в постійній пам'яті, що забезпечує доступ пристрою до важливих інструкцій з моменту його ввімкнення, що призводить до запуску операційної системи. Аналіз та потенційне модифікування ПЗП є критичним кроком у виявленні вразливостей безпеки.
Збір інформації
Збір інформації є критично важливим початковим кроком у розумінні складу пристрою та технологій, які він використовує. Цей процес включає збір даних про:
- Архітектуру ЦП та операційну систему, на якій він працює
- Специфікації завантажувача
- Схему апаратного забезпечення та технічні характеристики
- Метрики кодової бази та місця розташування виходу
- Зовнішні бібліотеки та типи ліцензій
- Історії оновлень та регуляторні сертифікати
- Архітектурні та потокові діаграми
- Оцінки безпеки та виявлені вразливості
Для цієї мети інструменти відкритих джерел (OSINT) є безцінними, як і аналіз будь-яких доступних компонентів відкритого програмного забезпечення через ручні та автоматизовані процеси перевірки. Інструменти, такі як Coverity Scan та Semmle’s LGTM, пропонують безкоштовний статичний аналіз, який можна використовувати для виявлення потенційних проблем.
Отримання ПЗП
Отримання ПЗП можна здійснити різними способами, кожен з яких має свій рівень складності:
- Безпосередньо від джерела (розробників, виробників)
- Створюючи його з наданих інструкцій
- Завантажуючи з офіційних сайтів підтримки
- Використовуючи Google dork запити для знаходження розміщених файлів ПЗП
- Доступаючи до хмарного сховища безпосередньо, за допомогою інструментів, таких як S3Scanner
- Перехоплюючи оновлення за допомогою технік "людина посередині"
- Витягуючи з пристрою через з'єднання, такі як UART, JTAG або PICit
- Слухаючи запити на оновлення в межах зв'язку пристрою
- Визначаючи та використовуючи жорстко закодовані кінцеві точки оновлення
- Скидаючи з завантажувача або мережі
- Видаляючи та читаючи чіп пам'яті, коли все інше не спрацювало, використовуючи відповідні апаратні інструменти
Аналіз ПЗП
Тепер, коли ви маєте ПЗП, вам потрібно витягти інформацію про нього, щоб знати, як з ним працювати. Різні інструменти, які ви можете використовувати для цього:
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
Якщо ви не знайдете багато з цими інструментами, перевірте ентропію зображення за допомогою binwalk -E <bin>, якщо ентропія низька, то, ймовірно, воно не зашифроване. Якщо ентропія висока, ймовірно, воно зашифроване (або стиснуте якимось чином).
Більше того, ви можете використовувати ці інструменти для витягування файлів, вбудованих у прошивку:
{% 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 %}
Або binvis.io (code), щоб перевірити файл.
Отримання файлової системи
З попередніми коментованими інструментами, такими як binwalk -ev <bin>, ви повинні були змогти витягти файлову систему.
Binwalk зазвичай витягує її в папку, названу за типом файлової системи, яка зазвичай є однією з наступних: squashfs, ubifs, romfs, rootfs, jffs2, yaffs2, cramfs, initramfs.
Ручне витягування файлової системи
Іноді binwalk не має магічного байта файлової системи у своїх сигнатурах. У таких випадках використовуйте binwalk, щоб знайти зсув файлової системи та вирізати стиснуту файлову систему з бінарного файлу та вручну витягти файлову систему відповідно до її типу, використовуючи наведені нижче кроки.
$ 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
Виконайте наступну dd команду, щоб вирізати файлову систему 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
Альтернативно, також можна виконати наступну команду.
$ dd if=DIR850L_REVB.bin bs=1 skip=$((0x1A0094)) of=dir.squashfs
- Для squashfs (використано в наведеному вище прикладі)
$ unsquashfs dir.squashfs
Файли будуть у директорії "squashfs-root" після цього.
- Файли архіву CPIO
$ cpio -ivd --no-absolute-filenames -F <bin>
- Для файлових систем jffs2
$ jefferson rootfsfile.jffs2
- Для файлових систем ubifs з NAND флеш-пам'яттю
$ ubireader_extract_images -u UBI -s <start_offset> <bin>
$ ubidump.py <bin>
Аналіз ПЗ
Як тільки ПЗ отримано, важливо його розібрати для розуміння його структури та потенційних вразливостей. Цей процес передбачає використання різних інструментів для аналізу та витягування цінних даних з образу ПЗ.
Інструменти початкового аналізу
Набір команд надається для початкової перевірки бінарного файлу (який називається <bin>). Ці команди допомагають у визначенні типів файлів, витягуванні рядків, аналізі бінарних даних та розумінні деталей розділів і файлової системи:
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
Щоб оцінити статус шифрування зображення, перевіряється ентропія за допомогою binwalk -E <bin>. Низька ентропія вказує на відсутність шифрування, тоді як висока ентропія свідчить про можливе шифрування або стиснення.
Для витягування вбудованих файлів рекомендуються інструменти та ресурси, такі як документація file-data-carving-recovery-tools та binvis.io для перевірки файлів.
Витягування файлової системи
Використовуючи binwalk -ev <bin>, зазвичай можна витягти файлову систему, часто в каталог, названий на честь типу файлової системи (наприклад, squashfs, ubifs). Однак, коли binwalk не може розпізнати тип файлової системи через відсутні магічні байти, необхідно виконати ручне витягування. Це передбачає використання binwalk для визначення зсуву файлової системи, а потім команди dd для вирізання файлової системи:
$ binwalk DIR850L_REVB.bin
$ dd if=DIR850L_REVB.bin bs=1 skip=1704084 of=dir.squashfs
Після цього, в залежності від типу файлової системи (наприклад, squashfs, cpio, jffs2, ubifs), використовуються різні команди для ручного витягування вмісту.
Аналіз файлової системи
З витягнутою файловою системою починається пошук вразливостей безпеки. Увага приділяється небезпечним мережевим демонам, жорстко закодованим обліковим даним, API-інтерфейсам, функціональності серверів оновлень, некомпільованому коду, скриптам запуску та скомпільованим двійковим файлам для офлайн-аналізу.
Ключові місця та елементи для перевірки включають:
- etc/shadow та etc/passwd для облікових даних користувачів
- SSL сертифікати та ключі в etc/ssl
- Конфігураційні та скриптові файли на предмет потенційних вразливостей
- Вбудовані двійкові файли для подальшого аналізу
- Загальні веб-сервери IoT-пристроїв та двійкові файли
Кілька інструментів допомагають виявити чутливу інформацію та вразливості у файловій системі:
- LinPEAS та Firmwalker для пошуку чутливої інформації
- The Firmware Analysis and Comparison Tool (FACT) для комплексного аналізу прошивок
- FwAnalyzer, ByteSweep, ByteSweep-go та EMBA для статичного та динамічного аналізу
Перевірки безпеки скомпільованих двійкових файлів
Як вихідний код, так і скомпільовані двійкові файли, знайдені у файловій системі, повинні бути ретельно перевірені на вразливості. Інструменти, такі як checksec.sh для двійкових файлів Unix та PESecurity для двійкових файлів Windows, допомагають виявити незахищені двійкові файли, які можуть бути використані в атаках.
Емуляція прошивки для динамічного аналізу
Процес емулювання прошивки дозволяє динамічний аналіз або роботи пристрою, або окремої програми. Цей підхід може стикатися з проблемами залежностей апаратного забезпечення або архітектури, але перенесення кореневої файлової системи або конкретних двійкових файлів на пристрій з відповідною архітектурою та порядком байтів, наприклад, Raspberry Pi, або на попередньо зібрану віртуальну машину, може полегшити подальше тестування.
Емуляція окремих двійкових файлів
Для аналізу окремих програм важливо визначити порядок байтів програми та архітектуру ЦП.
Приклад з архітектурою MIPS
Щоб емулювати двійковий файл архітектури MIPS, можна використовувати команду:
file ./squashfs-root/bin/busybox
І щоб встановити необхідні інструменти емуляції:
sudo apt-get install qemu qemu-user qemu-user-static qemu-system-arm qemu-system-mips qemu-system-x86 qemu-utils
Для MIPS (big-endian) використовується qemu-mips, а для little-endian бінарних файлів вибір буде qemu-mipsel.
Емуляція архітектури ARM
Для ARM бінарних файлів процес подібний, з використанням емулятора qemu-arm.
Емуляція повної системи
Інструменти, такі як Firmadyne, Firmware Analysis Toolkit та інші, полегшують повну емуляцію прошивки, автоматизуючи процес і допомагаючи в динамічному аналізі.
Динамічний аналіз на практиці
На цьому етапі використовується або реальне, або емульоване середовище пристрою для аналізу. Важливо підтримувати доступ до оболонки ОС та файлової системи. Емуляція може не ідеально відтворювати взаємодію з апаратним забезпеченням, що потребує періодичних перезапусків емуляції. Аналіз повинен повторно перевіряти файлову систему, експлуатувати відкриті веб-сторінки та мережеві сервіси, а також досліджувати вразливості завантажувача. Тести цілісності прошивки є критично важливими для виявлення потенційних вразливостей бекдора.
Техніки аналізу в режимі виконання
Аналіз в режимі виконання передбачає взаємодію з процесом або бінарним файлом у його операційному середовищі, використовуючи інструменти, такі як gdb-multiarch, Frida та Ghidra для встановлення точок зупинки та виявлення вразливостей через фуззинг та інші техніки.
Експлуатація бінарних файлів та доказ концепції
Розробка PoC для виявлених вразливостей вимагає глибокого розуміння цільової архітектури та програмування на мовах нижчого рівня. Захисти бінарного виконання в вбудованих системах рідкісні, але коли вони присутні, можуть бути необхідні такі техніки, як Return Oriented Programming (ROP).
Підготовлені операційні системи для аналізу прошивки
Операційні системи, такі як AttifyOS та EmbedOS, надають попередньо налаштовані середовища для тестування безпеки прошивки, оснащені необхідними інструментами.
Підготовлені ОС для аналізу прошивки
- AttifyOS: AttifyOS - це дистрибутив, призначений для допомоги у проведенні оцінки безпеки та пентестингу пристроїв Інтернету речей (IoT). Він економить ваш час, надаючи попередньо налаштоване середовище з усіма необхідними інструментами.
- EmbedOS: Операційна система для тестування безпеки вбудованих систем на базі Ubuntu 18.04, попередньо завантажена інструментами для тестування безпеки прошивки.
Вразлива прошивка для практики
Щоб практикувати виявлення вразливостей у прошивці, використовуйте наступні вразливі проекти прошивки як відправну точку.
- OWASP IoTGoat
- https://github.com/OWASP/IoTGoat
- Проект Damn Vulnerable Router Firmware
- https://github.com/praetorian-code/DVRF
- Damn Vulnerable ARM Router (DVAR)
- https://blog.exploitlab.net/2018/01/dvar-damn-vulnerable-arm-router.html
- ARM-X
- https://github.com/therealsaumil/armx#downloads
- Azeria Labs VM 2.0
- https://azeria-labs.com/lab-vm-2-0/
- Damn Vulnerable IoT Device (DVID)
- https://github.com/Vulcainreo/DVID
Посилання
- https://scriptingxss.gitbook.io/firmware-security-testing-methodology/
- Practical IoT Hacking: The Definitive Guide to Attacking the Internet of Things
Тренінг та сертифікація
{% hint style="success" %}
Вчіться та практикуйте AWS Hacking:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
Вчіться та практикуйте GCP Hacking: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)
Підтримати HackTricks
- Перевірте плани підписки!
- Приєднуйтесь до 💬 групи Discord або групи Telegram або слідкуйте за нами в Twitter 🐦 @hacktricks_live.
- Діліться хакерськими трюками, надсилаючи PR до HackTricks та HackTricks Cloud репозиторіїв на GitHub.