固件模拟-Firmadyne

一、前言

Firmadyne是一款自动化分析嵌入式Linux系统安全的开源软件，由卡内基梅隆大学的Daming D. Chen开发完成的。

它支持批量检测，整个系统包括固件的爬取、root文件系统的提取、QEMU模拟执行以及漏洞的挖掘。

Firmware Analysis Toolkit固件分析工具包（以下简称为 FAT）基于 Firmadyne 并进行了一些更改。

FAT 是在 Python 3 中开发的。但是，您需要同时安装 Python 3 和 Python 2，因为 Firmadyne 的部分及其依赖项使用 Python 2。强烈建议在虚拟机中安装 FAT。

实验环境及需要的工具：

1、系统：Ubuntu 18.04.5

   下载：http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-releases/

2、工具：

    2.1、Firmadyne

        项目地址：GitHub - firmadyne/firmadyne: Platform for emulation and dynamic analysis of Linux-based firmware

        README.md中有详细的配置和安装步骤

    2.2、Firmware Analysis Toolkit

        项目地址：https://github.com/attify/firmware-analysis-toolkit.git

        该工具集包含了binwalk、Firmadyne等必须的工具。这里我们只需要克隆该仓库到本地即可。

要求环境python默认对应python3版本

二、安装Firmadyne

2.1 克隆Firmware Analysis Toolkit工具集仓库

​# 1. 安装依赖
sudo apt-get install busybox-static fakeroot git dmsetup kpartx netcat-openbsd nmap python-psycopg2 python3-psycopg2 snmp uml-utilities util-linux vlan
# 2. clone
cd /home
git clone --recursive https://github.com/firmadyne/firmadyne.git

2.2、Extractor--安装binwalk

提取器依赖于 binwalk 工具，因此我们需要安装它及其依赖项。

# 1. 安装依赖和binwalk
git clone https://github.com/ReFirmLabs/binwalk.git
cd binwalk
sudo ./deps.sh
sudo python ./setup.py install

# 2. 对于 python2.x，还需要安装以下的库
sudo -H pip install git+https://github.com/ahupp/python-magic
sudo -H pip install git+https://github.com/sviehb/jefferson

# 3. 测试是否安装成功
$ binwalk
Binwalk v2.1.2-c036535
Craig Heffner, ReFirmLabs
https://github.com/ReFirmLabs/binwalk
 
Usage: binwalk [OPTIONS] [FILE1] [FILE2] [FILE3] ...
 
Disassembly Scan Options:
    -Y, --disasm                 Identify the CPU architecture of a file using the capstone disassembler
 
... ...
    -s, --status=           Enable the status server on the specified port
 

2.3、安装配置postgresql数据库

​sudo apt-get install postgresql
# 用户的密码设置为：firmadyne
sudo -u postgres createuser -P firmadyne 
sudo -u postgres createdb -O firmadyne firmware
# 注意这里的数据库文件是在firmadyne/目录下，也就是该命令要在根目录firmadyne/目录下执行
sudo -u postgres psql -d firmware < /home/firmadyne/database/schema

sudo service postgresql start
sudo service postgresql status

2.4、安装Firmadyne

2.4.1、要为所有组件下载我们预先构建的二进制文件

sh ./download.sh

2.4.2、进入Firmadyne目录，然后打开firmadyne.config，修改 FIRMWARE_DIR的路径为当前Firmadyne目录的绝对路径

vi /home/firmadyne/firmadyne.config
# 以下为firmadyne.config中的内容
# uncomment and specify full path to FIRMADYNE repository
FIRMWARE_DIR=/home/firmadyne/         # 重点修改
# specify full paths to other directories
BINARY_DIR=${FIRMWARE_DIR}/binaries/
TARBALL_DIR=${FIRMWARE_DIR}/images/
SCRATCH_DIR=${FIRMWARE_DIR}/scratch/
SCRIPT_DIR=${FIRMWARE_DIR}/scripts/
# functions to safely compute other paths
... ...

2.5、安装qemu

QEMU是一套由法布里斯·贝拉(Fabrice Bellard)所编写的以GPL许可证分发源码的模拟处理器，在GNU/Linux平台上使用广泛。

两种安装方法： apt list --installed | grep qemu 或者 qemu-img -V # 查看版本

• 直接通过apt-get安装：sudo apt-get install qemu-system-arm qemu-system-mips qemu-system-x86 qemu-utils
• 编译安装

git clone git://git.qemu.org/qemu.git
cd qemu
git submodule init
git submodule update --recursive
apt install libglib2.0 libglib2.0-dev
apt install autoconf automake libtool
./configure
make
make install

三、安装FAT(firmware-analysis-toolkit)

3.1、clone并执行./setup.sh

git clone https://github.com/attify/firmware-analysis-toolkit
cd firmware-analysis-toolkit
./setup.sh

3.2、编辑fat.config

安装完成后，编辑fat.config文件并提供sudo密码。 Firmadyne 的某些操作需要 sudo 权限。 提供 sudo 密码以自动执行该过程。

3.3、安装qemu

cd qemu-builds
wget -O qemu-system-static-2.5.0.zip "https://github.com/attify/firmware-analysis-toolkit/files/4244529/qemu-system-static-2.5.0.zip"
unzip -qq qemu-system-static-2.5.0.zip && rm qemu-system-static-2.5.0.zip
cd ..

四、测试运行FAT

4.1、运行FAT

$ ./fat.py <firmware file>

• 提供固件文件名作为脚本的参数。
• 该脚本将显示分配给创建的网络接口的 IP 地址。 记下来。
• 最后，它会说运行固件。 按 ENTER 并等待固件启动。 Ping 上一步中显示的 IP，或在浏览器中打开。

要删除所有分析的固件映像，请运行：$ ./reset.py

4.2、下载要模拟的路由器固件

要模拟的路由器为：WNAP320

在WNAP320 | Access Point | NETGEAR Support中下载固件文件，并放在/home/firmware-analysis-toolkit/目录下

4.3、测试运行

root@node1:/home/firmware-analysis-toolkit# ./fat.py /home/firmware-analysis-toolkit/'WNAP320 Firmware Version 2.0.3.zip'
firmadyne_path0:/home/firmadyne
sudo_pass:firmadyne
                               __           _
                              / _|         | |
                             | |_    __ _  | |_
                             |  _|  / _` | | __|
                             | |   | (_| | | |_
                             |_|    \__,_|  \__|
                Welcome to the Firmware Analysis Toolkit - v0.3
    Offensive IoT Exploitation Training http://bit.do/offensiveiotexploitation
                  By Attify - https://attify.com  | @attifyme
args.firm_path:/home/firmware-analysis-toolkit/WNAP320 Firmware Version 2.0.3.zip
[+] Firmware: WNAP320 Firmware Version 2.0.3.zip
[+] Extracting the firmware...
firmadyne_path:/home/firmadyne
extractor_cmd:/home/firmadyne/sources/extractor/extractor.py, extractor_args:['-np', '-nk', '/home/firmware-analysis-toolkit/WNAP320 Firmware Version 2.0.3.zip', '/home/firmadyne/images']
tag:WNAP320 Firmware Version 2.0.3.zip_51eddc7046d77a752ca4b39fbda50aff
image_tgz:/home/firmadyne/images/WNAP320 Firmware Version 2.0.3.zip_51eddc7046d77a752ca4b39fbda50aff.tar.gz
[+] Image ID: 7
[+] Identifying architecture...
[+] Architecture: mipseb
[+] Building QEMU disk image...
[+] Setting up the network connection, please standby...
[+] Network interfaces: [('brtrunk', '192.168.0.100')]
[+] All set! Press ENTER to run the firmware... #空格键
[+] When running, press Ctrl + A X to terminate qemu
[+] Command line: /home/firmadyne/scratch/7/run.sh
Creating TAP device tap7_0...
Set 'tap7_0' persistent and owned by uid 0
Bringing up TAP device...
Adding route to 192.168.0.100...
Starting firmware emulation... use Ctrl-a + x to exit
firmadyne
.........................................................
System initilization is ..  [DONE...]
Welcome to SDK.
Have a lot of fun...
netgear123456 login: [   25.872000] brtrunk: port 1(eth0) entering forwarding state
[   31.376000] eth0: no IPv6 routers present
[   31.784000] brtrunk: no IPv6 routers present

从[+] Network interfaces : [('brtrunk', '192.168.0.100')]可以看到，启动了一个服务，可以通过http://192.168.0.100/访问

中间过程需要按Enter键运行该固件，等运行完了以后就可以从浏览器访问了：

五、参考

https://github.com/firmadyne/firmadyne  安装可行

https://github.com/attify/firmware-analysis-toolkit

安装postgres后状态不对_无痕的博客-CSDN博客