LIKE-DBG

LIKE-DBG (LInux-KErnel-DeBuGger) は、Linuxカーネルデバッグ環境をセットアップする際の退屈な作業を自動化することを目的としています。私はカーネルエクスプロイト研究に飛び込もうとしましたが、既存のソリューションは十分に使いやすいものではありませんでした。そこで、研究に飛び込む前に必要なすべての事前ステップを、可能な限り苦痛がなく楽しいものにする試みとして、このプロジェクトを作成しました。カーネルのビルド、エミュレート環境での実行、デバッガのアタッチまでのすべてのステップは、システム要件を最小限に抑えるために、dockerコンテナ内で透過的に実行されます。現在、以下の各ステップ専用のdockerコンテナがあります：

カーネルのビルド
カーネルで使用するルートファイルシステムの作成
カーネル + ファイルシステムを_デバッギー_として起動
_デバッガー_としてカーネルにアタッチ

注意事項

このプロジェクトは初期段階にあるため、急速に変化し、その過程で破壊的な変更も導入されることを予想しています。改善すべき主な点は以下のとおりです：

x86_64とarm64を超えた真のマルチアーキテクチャサポートを目指す
カーネルビルダーを拡張し、最近™のカーネルのビルドに成功するだけでなく、対応範囲を広げる
Androidカーネルサポートの追加
（統合）テストの追加
デバッグ体験をさらに向上させる

機能

良い面としては、まだ初期段階ではありますが、すでにいくつかの便利な機能が備わっています：

一般：
- すべてのステップをdocker化することで、ホストシステムの要件を最小限に抑える
- 高度にカスタマイズ可能なセッションを実現する、理解しやすいconfigs/user.ini設定
  - または、コマンドラインからデバッグセットアップごとに異なる設定を提供！
- Linuxカーネルエクスプロイトチャレンジを処理するために特別に設計されたCTFランナー
  - CTFを支援する便利なスクリプトを収めたctf/misc
- コード品質対策：
  - pythonコード用のblackフォーマッタ
  - すべてのpythonコード用のflake8リンタ
  - シェルスクリプト用のshellcheckリンタ
  - Dockerfile用のhadolintリンタ
- OSに依存しない、つまり以下の環境で問題なく動作するはず：
  - Debian/Ubuntu
  - Arch Linux/Manjaro
  - Fedora
カーネルビルダー：
- マルチアーキテクチャ：x86_64、arm64
- カーネルのビルドにgccとclangのどちらかを選択可能
- 設定モード：
  - generic-mode、
  - syzkaller-mode、
  - custom-mode、または
  - 使用可能なカーネル設定を提供
- ビルド元を細かい粒度で指定可能：
  - コミットハッシュ
  - リリースタグ（例：5.10-rc）
  - メジャー-マイナー-パッチ（例：5.10.77）
- パッチファイルを自動的に適用する機能
- カスタムカーネルモジュールを追加する基本的な機能
ルートファイルシステムビルダー：
- debootstrapを採用
- カーネルのアーキテクチャに一致するファイルシステムを自動生成
- カスタマイズ機能：

要件

開始するには、システムに以下の要件が設定されていることを確認する必要があります：

docker
tmux
python>=3.11
poetry # https://python-poetry.org/docs/

rootユーザーとして実行しないことを推奨します（例：VPSでのテスト目的の場合）。動作する場合もありますが、一般的にはdockerグループとsudoグループに追加する専用の非rootユーザーを作成することを強く推奨します！

注記：カスタムTMUX設定を使用している場合、最初のペインが0から始まることを確認してください！

オプション

このセクションでは、LIKE-DBGの実行に_必須ではない_が、あると便利で、デバッグやエクスプロイトの作成時に大いに役立つツールを紹介します。

セットアップ

like-dbg内でpoetry installを実行します。

設定

カーネルデバッグ体験の微調整は、このプロジェクトの目標の1つです。現在、調整可能なすべてのオプションは、configs/system.iniとconfigs/user.iniの2つの設定ファイルで公開されています。一部のフィールドは主に開発用であるため、変更しないことをお勧めします。ただし、環境をニーズに合わせてカスタマイズするためのフィールドは、すべて簡単なコメントが付いているため、自明のはずです。

使い方

注記： 初回使用時はpoetry installを実行してください。

設定の作成・適用が完了したら、使用方法はシナリオによって異なります。 configs/user.ini設定に基づく、最も簡単な開始方法は次のとおりです：

tmux -f .tmux.conf
poetry shell
# This checks out a kernel, builds it, creates a root file system and starts the debugger and debuggee eventually
./start_kgdb.py

自動的に作成されるファイルシステムには2つのユーザーが存在します：

パスワードなしのroot
user:user

これは、どちらの視点からでも開発とエクスプロイトを簡単に行えるようにするためのものです。

拡張使用法

# If you want to try a CTF challenge where you were given a (compressed) Linux Image and a root filesystem try:
./start_kgdb.py --ctf <Image> <RootFS>

# If you want to kill the current debugging session
./start_kgdb.py -k

# If you want to provide a custom 'user.ini' for a specific debugging setup
./start_kgdb.py -c <path_to_cfg> [other_args]

# If you want to test some partial functionality of LIKE-DBG
# Stage 1: Download Kernel
# Stage 2: Stage 1 & unpack Kernel
# Stage 3: Stage 2 & build Kernel
# Stage 4: Only build a root file system
# Stage 5: Stage 3+4 & start debuggee
./start_kgdb.py -p <stage_nr>

# Update all containers
./start_kgdb.py -u

例

examplesサブディレクトリには、LIKE_DBGが特定のカーネルデバッグタスクでどのように役立つかのサンプルが含まれています。各例には、例を再現するために必要な情報を含む専用のREADME.mdも含まれています。

ショーケース

img/example.png

ハッキング

pythonコードはかなり読みやすいはずなので、自由に自分のアイデアでプロジェクトを拡張してください。すべてのPRを大歓迎します :)！また、機能リクエストのissueを作成したり、ディスカッションページで新しいクールな機能についてアイデアを出し合ってください！

追伸：ロゴを提供したい場合は、ぜひどうぞ。

like-dbg

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