donfanning/mips-cve-2014-9222Amusons-nous en explorant le firmware d'un routeur Zyxel et l'architecture MIPS
Les tutoriels sont fournis à titre informatif et éducatif uniquement. Je pense que le piratage éthique, la sécurité de l'information et la cybersécurité devraient être des sujets familiers pour quiconque utilise des informations numériques et des ordinateurs. Je pense qu'il est impossible de se défendre contre les pirates sans savoir comment le piratage est réalisé.
$ IDA Pro +7.0 (vous pouvez utiliser Radar2 car IDA est assez cher)
$ Routeur utilisant Rompager 4.07 : il en existe un très grand nombre, comme TP-Link TD-W8951*, ZyXEL P-660R, Billion BiPAC 51**/52**
$ UART vers USB
La vulnérabilité Misfortune Cookie existe depuis un certain temps, mais il manque encore une analyse publique qui illustre les détails techniques de la vulnérabilité. Selon Check Point, le logiciel concerné est le serveur web embarqué RomPager d'AllegroSoft. Les scans à l'échelle d'Internet suggèrent que RomPager est probablement le logiciel de serveur web le plus populaire au monde en ce qui concerne le nombre de points d'accès disponibles. RomPager est généralement intégré au firmware livré avec l'appareil. Cette vulnérabilité spécifique a été introduite dans la base de code en 2002. De plus, les appareils exposés sont ceux qui utilisent les services RomPager avec des versions antérieures à 4.34 (et plus précisément 4.07).
Pour ce didacticiel, j'utiliserai un ZXHN H108L équipé de Rompager 4.07
HTTP/1.1 401 Unauthorized
WWW-Authenticate: Basic realm="ZXHN H108L"
Content-Type: text/html
Transfer-Encoding: chunked
Server: RomPager/4.07 UPnP/1.0
EXT:
Maintenant, utilisons le port série. D'abord, nous devons déterminer le débit en bauds.
$ sudo stty -F /dev/ttyUSB0
SORTIE :
speed 115200 baud; line = 0;
-brkint -imaxbel
appareil
J'utilise minicom, vous pouvez utiliser n'importe quoi, de screen à HyperTerminal, mais je préfère celui-ci pour sa stabilité ;)
$ sudo minicom -s
+-----------------------------------------------------------------------+
| A - Serial Device : /dev/modem |
| B - Lockfile Location : /var/lock |
| C - Callin Program : |
| D - Callout Program : |
| E - Bps/Par/Bits : 115200 8N1 |
| F - Hardware Flow Control : No |
| G - Software Flow Control : No |
| |
| Change which setting? |
+-----------------------------------------------------------------------+
| Screen and keyboard |
| Save setup as dfl |
| Save setup as.. |
| Exit |
| Exit from Minicom |
+--------------------------+
Maintenant, nous sommes prêts :
$ sudo minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200
Bootbase Version: VTC_SPI1.26 | 2012/12/26 16:00:00
RAM: Size = 8192 Kbytes
Found SPI Flash 2MiB GD25Q16 at 0xbfc00000
SPI Flash Quad Enable
Turn off Quad Mode
RAS Version: ZXHN H108LV4.0.0a_ZRQ_MA
System ID: $2.12.162.0(G94.BY.2)3.20.19.0| 2014/03/21 20140321_v006 | 2014
Press any key to enter debug mode within 3 seconds.
..........
Pour afficher les commandes possibles :
$ ATHE
======= Debug Command Listing =======
AT just answer OK
ATHE print help
ATBAx change baudrate. 1:38.4k, 2:19.2k, 3:9.6k 4:57.6k 5:115.2k
ATENx,(y) set BootExtension Debug Flag (y=password)
ATSE show the seed of password generator
ATTI(h,m,s) change system time to hour:min:sec or show current time
ATDA(y,m,d) change system date to year/month/day or show current date
ATDS dump RAS stack
ATDT dump Boot Module Common Area
ATDUx,y dump memory contents from address x for length y
ATRBx display the 8-bit value of address x
ATRWx display the 16-bit value of address x
ATRLx display the 32-bit value of address x
ATGO(x) run program at addr x or boot router
ATGR boot router
ATGT run Hardware Test Program
ATRTw,x,y(,z) RAM test level w, from address x to y (z iterations)
ATSH dump manufacturer related data in ROM
ATDOx,y download from address x for length y to PC via XMODEM
ATTD download router configuration to PC via XMODEM
ATUR upload router firmware to flash ROM
< press any key to continue >
Ce firmware dispose d'un ensemble de commandes cachées très utiles pour notre analyse dynamique. Le problème est que nous ne pouvons ni voir les registres ni définir de points d'arrêt. Espérons qu'avec ces commandes cachées nous disposerons de ces fonctionnalités ; pour les voir et les utiliser, nous devons utiliser ATEN. Cependant, cette commande nécessite un mot de passe. Que pouvons-nous faire alors ? Rétro-ingénierons le firmware pour trouver l'algorithme du générateur de mot de passe.
(Analyse statique) Regardons d'abord le fichier du firmware :
$ binwalk ras
binwalk1
$ dd if=ras of=rom1.lzma bs=1 skip=85043 count=66696
$ dd if=ras of=rom2.lzma bs=1 skip=350259 count=3350556
$ lzma -d <rom1.lzma> rom1
$ lzma -d <rom2.lzma> rom2
Regardons maintenant la signature des fichiers extraits :
$ binwalk -Y rom1
DECIMAL HEXADECIMAL DESCRIPTION
--------------------------------------------------------------------------------
0 0x0 MIPS executable code, 32/64-bit, big endian, at least 1250 valid instructions
string est un excellent outil pour se faire une idée de ce qu'est un fichier binaire ou de ce qu'il contient. Voyons si nous pouvons trouver l'algorithme du mot de passe :
$ strings rom1 | grep -i aten
$ strings rom2 | grep -i aten
Apparemment, nous ne pouvons pas le voir car le firmware est encore compressé, ce qui signifie que nous devons le vider depuis le routeur en utilisant le mode de débogage :
$ ATDO bfc00000, 1f0000
xmodem
La première chose qui vient à l'esprit est de chercher une table de dispatch. Pourquoi ? Par simple intuition. L'autre alternative serait une série de if-elif, mais cela ferait un long ensemble de conditions pour vérifier la validité du mot de passe fourni par l'utilisateur. Voici ce que j'ai obtenu :
ROM:800158A0 CmdTable: .word unk_80015C20 # DATA XREF: sub_8000E3D8+4Co
ROM:800158A0 # sub_8000E3D8+90o ...
ROM:800158A4 .word sub_8000E6D0
ROM:800158A8 .byte 0
ROM:800158A9 .byte 0
ROM:800158AA .byte 0
ROM:800158AB .byte 0
ROM:800158AC .word aJustAnswerOk # " just answer OK"
ROM:800158B0 .word aAthe # "ATHE"
ROM:800158B4 .word CMD_SHOW_HELP_ATHE
ROM:800158B8 .byte 0
ROM:800158B9 .byte 0
ROM:800158BA .byte 0
ROM:800158BB .byte 0
ROM:800158BC .word aPrintHelp # " print help"
ROM:800158C0 .word aAtba # "ATBA"
ROM:800158C4 .word CMD_ATBA
...
ROM:800158D0 .word aAten # "ATEN"
ROM:800158D4 .word CMD_ATEN
Gardez à l'esprit qu'un mot MIPS fait 4 octets. Regardons maintenant le CMD_ATEN :
ROM:8000FF84 lw $a0, 8($s0)
ROM:8000FF88 jal sub_80013654
ROM:8000FF8C li $a1, 0
ROM:8000FF90 jal passwd_generator
et maintenant : passwd_generator
ROM:80010A2C passwd_generator: # CODE XREF: CMD_ATEN+50p
ROM:80010A2C lui $t9, 0xA11F
ROM:80010A30 lw $v1, ptrDO_GTABLE
ROM:80010A34 lw $t8, dword_80017050
ROM:80010A38 lw $v1, 0x18($v1) # take the seed part, generated by the ATSE command
ROM:80010A3C lbu $t8, 0x6D($t8) # take the last byte of the MAC Address
ROM:80010A40 sll $v1, 8 # $v1 = v1 << 8
ROM:80010A44 andi $t7, $t8, 7 # $t7 = t8 & 0x7
ROM:80010A48 li $t8, 0 # $t8 = 0
ROM:80010A4C srl $v1, 8 # $v1 = v1 >> 8
ROM:80010A50 li $t9, 0xA11F5AC6 # $t9 = MAGIC
ROM:80010A54 j loc_80010A68
ROM:80010A58 addu $t9, $v1, $t9 # $t9 = $v1 + $t9
ROM:80010A5C # ---------------------------------------------------------------------------
ROM:80010A5C
ROM:80010A5C loc_80010A5C: # CODE XREF: passwd_generator+40j
ROM:80010A5C sll $t9, 31 # $t9 = $t9 << 31
ROM:80010A60 or $t9, $t6, $t9 # $t9 = $t6 | $t9
ROM:80010A64 addiu $t8, 1 # $t8 = $t8 + 1
ROM:80010A68
ROM:80010A68 loc_80010A68: # CODE XREF: passwd_generator+28j
ROM:80010A68 sltu $t6, $t8, $t7 # $t6 = (t8 < t7? 1:0)
ROM:80010A6C bnez $t6, loc_80010A5C # take jump if $t6 != 0
ROM:80010A70 srl $t6, $t9, 1 # $t6 = $t9 >> 1
ROM:80010A74 jr $ra # all done, exit
ROM:80010A78 xor $v0, $t9, $v1 # $v0 = $t9 ^ $v1
Ce que nous pouvons conclure :
Créons maintenant un programme C qui fait la même chose et compilons-le :
U32 passwd_generator(U32 seed, U8 last_mac_octet)
{
U32 b = seed & 0x00FFFFFF;
U32 r = ROR(b + 0xA11F5AC6, last_mac_octet & 7);
return r^b;
}
Exécutons maintenant ATSE pour obtenir la graine et utilisons-la (par exemple : j'ai obtenu 088521A78838) :
$ ./gen_pass 088521A78838
Lançons la commande magique que nous venons de pirater :p
$ ATEN1, A12F5AC6
ATEN1, A12F5AC6
OK
ATHE
======= Debug Command Listing =======
AT just answer OK
ATHE print help
ATBAx change baudrate. 1:38.4k, 2:19.2k, 3:9.6k 4:57.6k 5:115.2k
ATENx,(y) set BootExtension Debug Flag (y=password)
ATSE show the seed of password generator
ATTI(h,m,s) change system time to hour:min:sec or show current time
ATDA(y,m,d) change system date to year/month/day or show current date
ATDS dump RAS stack
ATDT dump Boot Module Common Area
ATDUx,y dump memory contents from address x for length y
ATWBx,y write address x with 8-bit value y
ATWWx,y write address x with 16-bit value y
ATWLx,y write address x with 32-bit value y
ATRBx display the 8-bit value of address x
ATRWx display the 16-bit value of address x
ATRLx display the 32-bit value of address x
ATGO(x) run program at addr x or boot router
ATGR boot router
ATGT run Hardware Test Program
AT%Tx Enable Hardware Test Program at boot up
ATBTx block0 write enable (1=enable, other=disable)
< press any key to continue >
ATRTw,x,y(,z) RAM test level w, from address x to y (z iterations)
ATWEa(,b,c,d) write MAC addr, Country code, EngDbgFlag, FeatureBit to flash ROM
ATCUx write Country code to flash ROM
ATCB copy from FLASH ROM to working buffer
ATCL clear working buffer
ATSB save working buffer to FLASH ROM
ATBU dump manufacturer related data in working buffer
ATSH dump manufacturer related data in ROM
ATWMx set low 6 digits MAC address in working buffer
ATMHx set hight 6 digits MAC address in working buffer
ATBS show the bootbase seed of password generator
ATLBx xmodem upload bootbase,x is password
ATSMx set 6 digits MAC address in working buffer
ATCOx set country code in working buffer
ATFLx set EngDebugFlag in working buffer
ATSTx set ROMRAS address in working buffer
ATSYx set system type in working buffer
ATVDx set vendor name in working buffer
ATPNx set product name in working buffer
ATFEx,y,... set feature bits in working buffer
ATMP check & dump memMapTab
ATDOx,y download from address x for length y to PC via XMODEM
< press any key to continue >
ATTD download router configuration to PC via XMODEM
ATUPx,y upload to RAM address x for length y from PC via XMODEM
ATUR upload router firmware to flash ROM
ATDC hardware version check disable during uploading firmware
ATLC upload router configuration file to flash ROM
ATUXx(,y) xmodem upload from flash block x to y
ATERx,y erase flash rom from block x to y
ATWFx,y,z copy data from addr x to flash addr y, length z
ATXSx xmodem select: x=0: CRC mode(default); x=1: checksum mode
ATLD Upload Configuration File and Default ROM File to Flash
ATBR Reset to default Romfile
ATCD Convert Running ROM File to Default ROM File into Flash
OK
Finalement, nous obtenons tout un nouvel ensemble de commandes qui nous permet de vider la mémoire.
$ ATMP
ROMIO image start at bfc30000
code version:
code start: 80008000
code length: 1A5D4E
memMapTab: 18 entries, start = bfc44000, checksum = 9770
$RAM Section:
0: BootExt(RAMBOOT), start=80030000, len=18000
1: HTPCode(RAMCODE), start=80048000, len=E0000
2: RasCode(RAMCODE), start=80048000, len=420000
$ROM Section:
3: BootBas(ROMIMG), start=bfc28000, len=4000
4: DbgArea(ROMIMG), start=bfc2c000, len=2000
5: RomDir2(ROMDIR), start=bfc2e000, len=2000
6: BootExt(ROMIMG), start=bfc30030, len=13FD0
7: MemMapT(ROMMAP), start=bfc44000, len=C00
8: HTPCode(ROMBIN), start=bfc44c00, len=8000
(Compressed)
Version: HTP_TC V 0.05, start: bfc44c30
Length: 10488, Checksum: CB32
Compressed Length: 41CF, Checksum: D5A5
9: termcap(ROMIMG), start=bfc4cc00, len=400
10: RomDefa(ROMIMG), start=bfc4d000, len=2000
11: LedDefi(ROMIMG), start=bfc4f000, len=400
12: LogoImg(ROMIMG), start=bfc4f400, len=2000
13: LogoImg2(ROMIMG), start=bfc51400, len=2000
14: StrImag(ROMIMG), start=bfc53400, len=32000
15: StrImag2(ROMIMG), start=bfc85400, len=32000
16: Rt11nE2p(ROMIMG), start=bfcb7400, len=400
17: RasCode(ROMBIN), start=bfcb7800, len=246C00
(Compressed)
Version: ADSL ATU-R, start: bfcb7830
Length: 321D2C, Checksum: 582D
Compressed Length: 11E54B, Checksum: B30B
$USER Section:
Msecs 128
Heap0 16 300 16
Heap1 32 64 4
Heap2 64 64 4
Heap3 128 160 4
Heap4 192 256 4
Heap5 256 80 4
Heap6 320 20 4
Heap7 384 4 2
Heap8 448 20 2
Heap9 512 34 2
Heap10 1024 52 4
Heap11 2048 20 2
Heap12 3172 4 2
Heap13 4096 2 2
Heap14 0 0
...
Ce que nous venons d'apprendre nous aidera à analyser les fichiers rom que nous avons extraits plus tôt.
code start: 80008000
code length: 1A5D4E
Nous pouvons maintenant définir l'adresse de début ROM et l'adresse de chargement sur 0x80008000 après avoir vidé un nouveau fichier rom à l'aide de :
$ ATDO 80008000, 1A5D4E
Nous savons que ATGR démarre le routeur. Ce que nous pouvons faire, c'est le tracer pour trouver les instructions qui transmettent l'exécution à la deuxième partie du firmware.
atgr1
ROM:80011E8C loc_80011E8C: # CODE XREF: LoadAndRunImage+D8j
ROM:80011E8C jal sub_80009B24
ROM:80011E90 li $a0, 0x1F4
ROM:80011E94
ROM:80011E94 execute_image: # execute image
ROM:80011E94 jalr $s0 # jump and link to address in $s0
ROM:80011E98 nop
Nous devons maintenant nous demander quelle adresse est stockée dans $s0. De toute évidence, nous ne pouvons toujours pas définir de point d'arrêt ni voir les registres, nous devons donc la divulguer à l'aide d'une astuce. Heureusement, nous pouvons lire et écrire dans la mémoire ; jetons un œil à la commande suivante :
ATWL 80011E94, ae30001c
ATGR
D'après ce que l'on voit, cette commande corrige l'instruction située à 0x80011E94 avec ae30001c (la représentation en octets de l'instruction MIPS sw $s0, 0x1C($s1)). En remplaçant le jalr $s0 original par sw $s0, 0x1C($s1), nous avons forcé le programme à stocker le contenu du registre $s0 à l'adresse mémoire 0x8001FF1C. Ainsi, le firmware de la deuxième étape ne sera pas exécuté ; à la place, le message « ERROR » sera présenté et nous aurons toujours accès à la console de la première étape. Hourra ! Jetons donc un œil à ce qui a été stocké à 0x8001FF1C.
ATRL 8001FF1C
8001FF1C: 80020000
Bingo ! ... en utilisant 0x80020000, nous pouvons vider et analyser correctement la deuxième partie du firmware.
À suivre ...