Linux Mint编译安装Qemu进行固件仿真

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前言

因为最近的项目原因，需要了解一下固件仿真的知识。网络上搜索了一下，基本上不外乎Qemu、Firmadyne、firmAE、FAP（Firmware Analysis Plus）这几种方式，但是归根结底都是基于Qemu做了一些优化、集成、自动化之类的。所以本着学习与探索的态度，准备直接从固件仿真的老祖宗——Qemu入手，本文主要介绍了Linux下（博主基于Linux-Mint-20.3-xfce-64bit）编译安装Qemu的过程。

1. 准备Qemu源码包

下载源码包

$ wget https://download.qemu.org/qemu-8.2.0-rc1.tar.xz

解压

$ tar xvJf qemu-8.2.0-rc1.tar.xz

2. 编译安装

2.1 首次尝试编译

$ cd qemu-8.2.0-rc1/

看一下configure的选项

$ ./configure --help

用最简单的形式进行configure

$ ./configure

貌似缺少pip，根据提示应该需要安装python3-venv，手动安装一下。

2.2 安装python3-venv

直接apt安装即可

$ sudo apt install python3-venv

再次编译

一个坑接着一个坑，貌似缺少sphinx和Ninja，继续填坑。

2.3 安装sphinx

先安装pip

$ sudo apt install python3-pip

再安装sphinx

$ pip install sphinx

涉及到的东西貌似还挺多

虽然有些warning，但是貌似Ninja也安装上了

再次编译

没有想象的那么简单啊，sphinx_rtd_theme还是有些问题。先卸载安装的sphinx

$ pip uninstall sphinx

然后安装上面报错缺少的sphinx 5.3.0版本。

$ pip install "Sphinx==5.3.0"

再次configure

$./configure

同样的问题，还是直接安装这个sphinx_rtd_theme吧

2.4 安装sphinx-rtd-theme

$ pip install sphinx-rtd-theme

再次configure

继续填坑，安装一下ninja-build

2.4 安装ninja

$ sudo apt install ninja-build

再次configure

嗯，还是有些问题，缺少编译器。

2.6 安装编译器

$ sudo apt install libglib2.0-0 libglib2.0-dev

3. 重新编译并安装

再次configure，顺利通过。

接下来make一下。

$ make && make install

安装完成后在/usr/loacal/bin下会生成相应的可执行文件。

4. 进行固件仿真

4.1 准备固件

https://pan.baidu.com/s/1soGEzvU1dBHau-r0WTFaNQ

4.2 Binwalk解析文件

$ binwalk -Me HG532eV100R001C01B020_upgrade_packet.bin

从这里可以看出是Squashfs标准文件类型，big endian大端序。

4.3 看一下文件结构

squashfs-root目录下竟然是空的，从上面的binwalk解析过程也可以看出来，貌似squashfs文件解析出问题，应该是没有安装sasquatch，手工安装一下。

4.4 安装sasquatch

重要的事情说三遍，一定要按照我这个方式安装，否则会有深坑，以后再解释。

$ wget https://github.com/devttys0/sasquatch/pull/47.patch && patch -p1 < 47.patch && sudo ./build.sh

顺利安装sasquatch。

4.5 重新解析文件

$ binwalk -Me HG532eV100R001C01B020_upgrade_packet.bin

再次binwalk提取固件，这次正常了。

4.6 确定指令集

接下来看看系统使用的指令集，在解包后的bin目录下，随便找两三个可执行程序看一下。

可以看到，都是32为的MIPS，所以接下来我们通过qemu仿真的时候选择32位，使用MIPS内核。
先下载mips内核（地址：https://people.debian.org/~aurel32/qemu/mips/），下载后放到工作目录下，如下图。

4.7 开启qemu虚拟环境。

$ qemu-system-mips -M malta -kernel ./mips/vmlinux-2.6.32-5-4kc-malta -hda ./mips/debian_squeeze_mips_standard.qcow2 --append "root=/dev/sda1 console=tty0" -net nic -net tap,ifname=ens33

4.8 为Qemu设置网络

查看宿主机网络信息。

$ ip a

本次组网采用模式（qemu还支持其他的组网方式，后续再研究）。
编辑两个文件：
/usr/local/etc/qemu-ifup，内容如下

/usr/local/etc/qemu-ifdown，内容如下

4.9 创建Qemu虚拟机

通过下面的命令创建qemu虚拟机

$ sudo qemu-system-mips -M malta -kernel ./mips/vmlinux-2.6.32-5-4kc-malta -hda ./mips/debian_squeeze_mips_standard.qcow2 --append "root=/dev/sda1 console=tty0" -net nic -net tap,ifname=tap0 -nographic

运行结果如下

Qemu的默认登录密码应该是root/root

登录成功，这个时候可以看到qemu虚拟机的地址跟宿主机的地址在一个网段。

只要是这个网段的主机都可以跟qemu虚拟机通信，这为我们通过kali研究qemu虚拟机提供了便利。

4.10 导入固件文件

接下来，我们回到kali主机上，将我们通过binwalk提取的目录squashfs-root打包上传到qemu虚拟机。

$ tar -czvf squash.tar squashfs-root 

通过scp工具上传到qemu虚拟机

$ scp squash.tar root@192.168.232.134:/root/

报错了，虽然能够ping通，看来还是有点问题，直接ssh看一下。

嗯，同样的问题，回到宿主机访问一下试试看。

嗯，宿主机是可以的，这个问题后面再研究，先从宿主机上传一下上面准备好的tar包。

顺利上传成功，在qemu虚拟机中也找到了对应的包，进行解压。

# tar -zxvf squash.tar

4.11 挂载文件系统并启动shell

进行文件挂载。

root@debian-mips:~# mount -o bind /dev ./squashfs-root/dev
root@debian-mips:~# mount -t proc /proc ./squashfs-root/proc/

然后启动shell

一切都比较顺利，接下来开启路由器的环境。

4.12 启动路由器

# ./bin/upnp
# ./bin/mic

最后感觉没有启动成功，web页面试了一下也进不去.

Ping一下试试看，发现网络也不通了，应该路由器启动以后，修改成了路由器本身默认的网络。

Ctrl+c退出，再看一下网络。

地址变成了192.168.1.1，这应该是路由器启动的时候更改的。

4.13 对仿真路由器进行端口扫描

通过nmap扫描一把。

开放了ssh的22端口，telnet的23端口，syslog的514端口，看来路由器是起来了，只是启动可能有些问题。很大概率是我们提取的squashfs-root不够全面，导致固件仿真的时候有些文件找不到。

写在最后

这是第一次使用Qemu进行仿真，还有很多内容没有搞明白，需要深入学习，后面会陆续更新。