christhecoolhut/firmware_slapОбнаружение уязвимостей в прошивке с помощью конколического анализа и кластеризации функций.
Firmware Slap объединяет конколический анализ с кластеризацией функций для обнаружения уязвимостей и поиска схожих функций в прошивках. Firmware Slap построен в виде набора библиотек и экспортирует большую часть информации в формате pickle или JSON для интеграции с другими инструментами.
Слайды с доклада можно найти здесь
Firmware Slap следует запускать в виртуальном окружении. Протестировано на Python3.6.
sudo apt install python3-virtualenv
virtualenv -p python3 fwslap
source fwslap/bin/activate
-- или --
cd ~
mkdir .virtualenvs
pip install virtualenv
which virtualenv #note path warnings
pip install virtualenvwrapper
echo "export PATH=$PATH:~/.local/bin" >> ~/.bashrc
echo "export WORKON_HOME=~/.virtualenvs" >> ~/.bashrc
echo "source ~/.local/bin/virtualenvwrapper.sh" >> ~/.bashrc
#usually best here to open new terminal
mkvirtualenv fwslap -p /usr/bin/python3
workon fwslap
python setup.py install
Вам потребуются rabbitmq, docker и (radare2 или Ghidra)
# Ubuntu
sudo apt install rabbitmq-server docker.io
# OSX
brew install rabbitmq
# Radare2
git clone https://github.com/radare/radare2.git
sudo ./radare2/sys/install.sh
# Ghidra
wget https://ghidra-sre.org/ghidra_9.0.4_PUBLIC_20190516.zip
unzip ghidra_9.0.4_PUBLIC_20190516.zip -d ghidra
echo "export PATH=\$PATH:$PWD/ghidra/ghidra_9.0.4/support" >> ~/.bashrc
Ghidra требует JDK 11.
sudo apt install default-jdk
java --version
Если вы хотите использовать Elasticsearch, запустите сценарий Elasticsearch_and_kibana.sh
Убедитесь, что rabbitmq-server запущен.
# In a Separate terminal, run this in the top level "Firmware_Slap" directory
celery -A firmware_slap.celery_tasks worker --loglevel=info
# Basic buffer overflow
Discover_And_Dump.py examples/iwconfig -D iwconfig_results
Load_And_View_Results.py iwconfig_results.all.pickle
# Click management on the left pane
# Click Saved Objects
# Click Import
# Select 'elastic_export.json' under the elastic directory in firmware slap
# Navigate to dashboards on left pane and select 'Overview Dashboard'
Load_And_View_Results.py iwconfig_results.all.pickle -s
# Command injection
tar -xvf examples/Almond_libs.tar.gz
Vuln_Discover_Celery.py examples/upload.cgi -L Almond_Root/lib/
# Get the firmware used for examples
wget https://firmware.securifi.com/AL3_64MB/AL3-R024-64MB
binwalk -Mre AL3-R024-64MB
Запустите celery worker из корневого каталога проекта:
# In a separate terminal
celery -A firmware_slap.celery_tasks worker --loglevel=info
В другом окне терминала запустите задачу поиска уязвимостей.
$ Vuln_Discover_Celery.py Almond_Root/etc_ro/lighttpd/www/cgi-bin/upload_bootloader.cgi -L Almond_Root/lib/
[+] Getting argument functions
[+] Analyzing 1 functions
0%| | 0/1 [00:01<?, ?it/s]
{ 'Injected_Location': { 'base': '0x7ffefde8',
........................ SNIP ......................
'type': 'Command Injection'}
Python 3.5.2 (default, Nov 12 2018, 13:43:14)
Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information
IPython 7.3.0 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.
In [1]:
Указанная выше команда вернет объект в переменной result. Это словарь, содержащий массу полезной информации об уязвимости. В объекте есть три основных ключа: аргументы функции, память и место инъекции.
In [3]: result.keys()
Out[3]: dict_keys(['args', 'file_name', 'type', 'mem', 'Injected_Location'])
Ключ args содержит информацию о восстановленном аргументе и о том, какими должны быть значения аргумента для воспроизведения уязвимости. В приведенном ниже примере восстанавливается один аргумент, и для запуска инъекции команд этот аргумент должен быть char*, содержащим "`reboot`", чтобы инициировать перезагрузку.
In [1]: result['args']
Out[1]:
[{'base': 'a1',
'type': 'int',
'value': "0x0 -> b'`reboot`\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x00'"}]
Компонент памяти объекта отслеживает необходимые значения памяти, задаваемые для запуска уязвимости. Он также предоставляет адреса стека и адреса .text с командами, задающими требуемые ограничения памяти. Первое необходимое событие памяти находится по адресу mtd_write_firmware+0x0, второе — по адресу mtd_write_firmware+0x38. Для удобства последующего отображения прилагается дизассемблированный код.
In [2]: result['mem']
Out[2]:
[{'BBL_ADDR': '0x401138',
'BBL_DESC': {'DESCRIPTION': 'mtd_write_firmware+0x0 in upload_bootloader.cgi (0x401138)',
'DISASSEMBLY': ['0x401138:\tlui\t$gp, 0x42',
'0x40113c:\taddiu\t$sp, $sp, -0x228',
'0x401140:\taddiu\t$gp, $gp, -0x5e90',
'0x401144:\tlw\t$t9, -0x7f84($gp)',
'0x401148:\tsw\t$a2, 0x10($sp)',
'0x40114c:\tlui\t$a2, 0x40',
'0x401150:\tmove\t$a3, $a1',
'0x401154:\tsw\t$ra, 0x224($sp)',
'0x401158:\tsw\t$gp, 0x18($sp)',
'0x40115c:\tsw\t$a0, 0x14($sp)',
'0x401160:\taddiu\t$a1, $zero, 0x200',
'0x401164:\taddiu\t$a0, $sp, 0x20',
'0x401168:\tjalr\t$t9',
'0x40116c:\taddiu\t$a2, $a2, 0x196c']},
'DATA': "b'`reboot`\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00'",
'DATA_ADDRS': ['0x0']},
{'BBL_ADDR': '0x401170',
'BBL_DESC': {'DESCRIPTION': 'mtd_write_firmware+0x38 in upload_bootloader.cgi (0x401170)',
'DISASSEMBLY': ['0x401170:\tlw\t$gp, 0x18($sp)',
'0x401174:\tnop\t',
'0x401178:\tlw\t$t9, -0x7f68($gp)',
'0x40117c:\tnop\t',
'0x401180:\tjalr\t$t9',
'0x401184:\taddiu\t$a0, $sp, 0x20']},
'DATA': "b'/bin/mtd_write -o 0 -l 0 write `reboot`'",
'DATA_ADDRS': ['0x7ffefe07']}]
Поскольку инъекции команд проще всего демонстрировать, я создал специальный ключ словаря, чтобы легко показать расположение инъекции команд.
In [4]: result['Injected_Location']
Out[4]: {'base': '0x7ffefde8', 'type': 'char *', 'value': '/bin/mtd_write -o 0 -l 0 write `reboot`'}
Сценарий кластеризации уязвимостей пытается обнаружить уязвимости, используя метод из сценария Sample Vulnerability Discovery, а затем строит k-средних кластеры заданного набора функций в извлеченной прошивке, чтобы найти функции, похожие на уязвимые.
$ Vuln_Cluster_Celery.py -h
usage: Vuln_Cluster_Celery.py [-h] [-L LD_PATH] [-F FUNCTION] [-V VULN_PICKLE]
Directory
positional arguments:
Directory
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
-L LD_PATH, --LD_PATH LD_PATH
Path to libraries to load
-F FUNCTION, --Function FUNCTION
-V VULN_PICKLE, --Vuln_Pickle VULN_PICKLE
Приведенная ниже команда использует -F для указания известной уязвимой функции, -V для загруженного pickle с предыдущего запуска (чтобы не искать новые уязвимости) и -L для пути к библиотекам. Пример использования:
$ python Vuln_Cluster_Celery.py -F mtd_write_firmware -L Almond_Root/lib/ Almond_Root/etc_ro/lighttpd/www/cgi-bin/
[+] Reading Files
100%|███████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 1/1 [00:00<00:00, 2.80it/s]
Getting functions from executables
Starting main
... Snip ...