FirmAE

FirmAE è un framework completamente automatizzato che esegue l'emulazione e l'analisi delle vulnerabilità. FirmAE aumenta significativamente il tasso di successo dell'emulazione (dal 16,28% di Firmadyne al 79,36%) grazie a cinque tecniche di arbitraggio. Abbiamo testato FirmAE su 1.124 immagini firmware di router wireless e telecamere IP dei primi otto vendor.

Abbiamo inoltre sviluppato uno strumento di analisi dinamica per la scoperta di 0-day, che deduce le informazioni sui servizi web basandosi sul filesystem e sui log del kernel del firmware target. Eseguendo il nostro strumento sulle immagini firmware emulate con successo, abbiamo scoperto 12 nuove 0-day che colpiscono 23 dispositivi.

Installazione

Nota: abbiamo testato FirmAE su Ubuntu 20.04.

1. Clonare FirmAE

$ git clone --recursive https://github.com/pr0v3rbs/FirmAE

2. Eseguire lo script download.sh.

$ ./download.sh

3. Eseguire lo script install.sh.

$ ./install.sh

Utilizzo

1. Eseguire lo script init.sh.

$ ./init.sh

2. Preparare un firmware.

$ wget https://github.com/pr0v3rbs/FirmAE/releases/download/v1.0/DIR-868L_fw_revB_2-05b02_eu_multi_20161117.zip

3. Verificare l'emulazione

$ sudo ./run.sh -c <brand> <firmware>

4. Analizzare il firmware target

• La modalità di analisi utilizza l'analizzatore di FirmAE

$ sudo ./run.sh -a <brand> <firmware>

• La modalità di esecuzione consente di testare il servizio web o eseguire un analizzatore personalizzato

$ sudo ./run.sh -r <brand> <firmware>

Debug

Dopo che run.sh -c è terminato.

1. Utility di debug di base a livello utente.

Utile per capire se un firmware emulato è raggiungibile in rete o meno.

• Supporta la connessione socat, la reverse shell nc (31337) e la connessione telnet (31338)
• E la configurazione verrà eseguita automaticamente

$ sudo ./run.sh -d <brand> <firmware>

2. Debug del boot a livello kernel.

$ sudo ./run.sh -b <brand> <firmware>

Attivare/disattivare l'arbitraggio

Controllare le variabili d'ambiente dei cinque arbitraggi in firmae.config

$ head firmae.config
#!/bin/sh

FIRMAE_BOOT=true
FIRMAE_NETWORK=true
FIRMAE_NVRAM=true
FIRMAE_KERNEL=true
FIRMAE_ETC=true

if (${FIRMAE_ETC}); then
  TIMEOUT=240

Docker

Per prima cosa, preparare un'immagine docker.

$ ./docker-init.sh

Modalità parallela

Quindi, eseguire uno dei comandi seguenti. -ec verifica solo l'emulazione, mentre -ea verifica l'emulazione e analizza le vulnerabilità.

$ ./docker-helper.py -ec <brand> <firmware>
$ ./docker-helper.py -ea <brand> <firmware>

Qui, <firmware> può essere un file di testo che elenca i percorsi delle immagini firmware. Controllare il file di esempio in ./examples/test.list.

Modalità debug

Dopo che un'immagine firmware è stata emulata con successo.

$ ./docker-helper.py -ed <firmware>

Valutazione

Risultato dell'emulazione

Foglio di calcolo Google - visualizza

Dataset

Google Drive - scarica

CVE

ASUS

• CVE-2019-20082

Belkin

• Belkin01

D-Link

• CVE-2018-20114
• CVE-2018-19986
• CVE-2018-19987
• CVE-2018-19988
• CVE-2018-19989
• CVE-2018-19990
• CVE-2019-6258
• CVE-2019-20084

TRENDNet

• CVE-2019-11399
• CVE-2019-11400

Autori

Questo progetto di ricerca è stato condotto dal SysSec Lab presso il KAIST.

• Mingeun Kim
• Dongkwan Kim
• Eunsoo Kim
• Suryeon Kim
• Yeongjin Jang
• Yongdae Kim

Citazione

Vi saremmo grati se consideraste di citare il nostro articolo quando utilizzate FirmAE.

@inproceedings{kim:2020:firmae,
  author = {Mingeun Kim and Dongkwan Kim and Eunsoo Kim and Suryeon Kim and Yeongjin Jang and Yongdae Kim},
  title = {{FirmAE}: Towards Large-Scale Emulation of IoT Firmware for Dynamic Analysis},
  booktitle = {Annual Computer Security Applications Conference (ACSAC)},
  year = 2020,
  month = dec,
  address = {Online}
}