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# SPI
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## Informação Básica
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SPI (Serial Peripheral Interface) é um Protocolo de Comunicação Serial Síncrono usado em sistemas embarcados para comunicação de curta distância entre CIs (Circuitos Integrados). O Protocolo de Comunicação SPI faz uso da arquitetura mestre-escravo que é orquestrada pelo Sinal de Clock e Chip Select. Uma arquitetura mestre-escravo consiste em um mestre (geralmente um microprocessador) que gerencia periféricos externos como EEPROM, sensores, dispositivos de controle, etc., que são considerados escravos.
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Vários escravos podem ser conectados a um mestre, mas os escravos não podem se comunicar entre si. Os escravos são administrados por dois pinos, clock e chip select. Como o SPI é um protocolo de comunicação síncrono, os pinos de entrada e saída seguem os sinais de clock. O chip select é usado pelo mestre para selecionar um escravo e interagir com ele. Quando o chip select está alto, o dispositivo escravo não está selecionado, enquanto quando está baixo, o chip foi selecionado e o mestre estaria interagindo com o escravo.
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O MOSI (Master Out, Slave In) e MISO (Master In, Slave Out) são responsáveis pelo envio e recebimento de dados. Os dados são enviados para o dispositivo escravo através do pino MOSI enquanto o chip select é mantido baixo. Os dados de entrada contêm instruções, endereços de memória ou dados conforme a folha de dados do fornecedor do dispositivo escravo. Após uma entrada válida, o pino MISO é responsável por transmitir dados para o mestre. Os dados de saída são enviados exatamente no próximo ciclo de clock após o término da entrada. Os pinos MISO transmitem dados até que os dados sejam totalmente transmitidos ou o mestre defina o pino de chip select como alto (neste caso, o escravo pararia de transmitir e o mestre não ouviria após esse ciclo de clock).
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## Dumping de Firmware de EEPROMs
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O dumping de firmware pode ser útil para analisar o firmware e encontrar vulnerabilidades neles. Muitas vezes, o firmware não está disponível na internet ou é irrelevante devido a variações de fatores como número do modelo, versão, etc. Portanto, extrair o firmware diretamente do dispositivo físico pode ser útil para ser específico ao procurar ameaças.
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Obter um Console Serial pode ser útil, mas muitas vezes acontece que os arquivos são somente leitura. Isso limita a análise devido a vários motivos. Por exemplo, ferramentas que são necessárias para enviar e receber pacotes não estariam presentes no firmware. Portanto, extrair os binários para reverter a engenharia deles não é viável. Portanto, ter todo o firmware despejado no sistema e extrair os binários para análise pode ser muito útil.
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Além disso, durante a engenharia reversa e obtenção de acesso físico aos dispositivos, o dumping do firmware pode ajudar a modificar os arquivos ou injetar arquivos maliciosos e depois regravá-los na memória, o que poderia ser útil para implantar uma porta dos fundos no dispositivo. Portanto, existem inúmeras possibilidades que podem ser desbloqueadas com o dumping de firmware.
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### Programador e Leitor de EEPROM CH341A
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Este dispositivo é uma ferramenta barata para dumping de firmwares de EEPROMs e também regravá-los com arquivos de firmware. Esta tem sido uma escolha popular para trabalhar com chips de BIOS de computador (que são apenas EEPROMs). Este dispositivo se conecta via USB e precisa de ferramentas mínimas para começar. Além disso, geralmente conclui a tarefa rapidamente, então pode ser útil também no acesso físico ao dispositivo.
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Conecte a memória EEPROM com o Programador CH341a e conecte o dispositivo ao computador. Caso o dispositivo não seja detectado, tente instalar os drivers no computador. Além disso, certifique-se de que a EEPROM está conectada na orientação correta (geralmente, coloque o Pino VCC na orientação reversa ao conector USB) caso contrário, o software não será capaz de detectar o chip. Consulte o diagrama se necessário:
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Por fim, use softwares como flashrom, G-Flash (GUI), etc. para fazer o dumping do firmware. O G-Flash é uma ferramenta GUI mínima, rápida e detecta automaticamente a EEPROM. Isso pode ser útil se o firmware precisar ser extraído rapidamente, sem muita mexida na documentação.
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Após o dumping do firmware, a análise pode ser feita nos arquivos binários. Ferramentas como strings, hexdump, xxd, binwalk, etc. podem ser usadas para extrair muitas informações sobre o firmware, bem como todo o sistema de arquivos também.
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Para extrair o conteúdo do firmware, o binwalk pode ser usado. O Binwalk analisa assinaturas hexadecimais e identifica os arquivos no arquivo binário e é capaz de extraí-los.
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```
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binwalk -e <filename>
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```
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O arquivo pode ser .bin ou .rom conforme as ferramentas e configurações utilizadas.
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{% hint style="danger" %}
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Note que a extração de firmware é um processo delicado e requer muita paciência. Qualquer manuseio incorreto pode potencialmente corromper o firmware ou até mesmo apagá-lo completamente e tornar o dispositivo inutilizável. É recomendado estudar o dispositivo específico antes de tentar extrair o firmware.
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{% endhint %}
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### Bus Pirate + flashrom
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.png>)
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Note que mesmo que o PINOUT do Bus Pirate indique pinos para **MOSI** e **MISO** para se conectar ao SPI, no entanto, alguns SPIs podem indicar os pinos como DI e DO. **MOSI -> DI, MISO -> DO**
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.png>)
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No Windows ou Linux, você pode usar o programa [**`flashrom`**](https://www.flashrom.org/Flashrom) para despejar o conteúdo da memória flash executando algo como:
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```bash
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# In this command we are indicating:
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# -VV Verbose
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# -c <chip> The chip (if you know it better, if not, don'tindicate it and the program might be able to find it)
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# -p <programmer> In this case how to contact th chip via the Bus Pirate
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# -r <file> Image to save in the filesystem
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flashrom -VV -c "W25Q64.V" -p buspirate_spi:dev=COM3 -r flash_content.img
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```
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