FirmAE

FirmAE — это полностью автоматизированный фреймворк, выполняющий эмуляцию и анализ уязвимостей. FirmAE значительно повышает процент успешной эмуляции (с 16.28% у Firmadyne до 79.36%) с помощью пяти методов арбитража. Мы протестировали FirmAE на 1,124 образах прошивок беспроводных маршрутизаторов и IP-камер от восьми ведущих производителей.

Мы также разработали инструмент динамического анализа для обнаружения 0-day уязвимостей, который определяет информацию о веб-сервисах на основе файловой системы и журналов ядра целевой прошивки. Запустив наш инструмент на успешно эмулированных образах прошивок, мы обнаружили 12 новых 0-day уязвимостей, затрагивающих 23 устройства.

Установка

Обратите внимание, что мы тестировали FirmAE на Ubuntu 20.04.

1. Склонируйте FirmAE

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

2. Запустите скрипт download.sh.

$ ./download.sh

3. Запустите скрипт install.sh.

$ ./install.sh

Использование

1. Выполните скрипт init.sh.

$ ./init.sh

2. Подготовьте прошивку.

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

3. Проверьте эмуляцию

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

4. Проанализируйте целевую прошивку

• Режим анализа использует анализатор FirmAE

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

• Режим запуска помогает протестировать веб-сервис или выполнить собственный анализатор

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

Отладка

После завершения run.sh -c.

1. Базовая утилита отладки на уровне пользователя.

Полезна, когда эмулированная прошивка доступна по сети или нет.

• Поддерживает подключение socat, обратную оболочку nc (31337) и подключение telnet (31338)
• Настройка будет выполнена автоматически

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

2. Отладка загрузки на уровне ядра.

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

Включение/выключение арбитража

Проверьте переменные окружения пяти арбитражей в 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

Сначала подготовьте образ Docker.

$ ./docker-init.sh

Параллельный режим

Затем выполните одну из приведённых ниже команд. -ec проверяет только эмуляцию, а -ea проверяет эмуляцию и анализирует уязвимости.

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

Здесь <firmware> может быть текстовым файлом, содержащим пути к образам прошивок. Пример файла см. в ./examples/test.list.

Режим отладки

После успешной эмуляции образа прошивки.

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

Оценка

Результаты эмуляции

Google-таблица — просмотр

Набор данных

Google Диск — скачать

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

Авторы

Этот исследовательский проект был проведён SysSec Lab в KAIST.

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

Цитирование

Мы будем признательны, если вы рассмотрите возможность цитирования нашей статьи при использовании 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}
}