QEMU固件仿真配合IDA进行远程调试

0X00 前言

由于之前使用的都是前辈打包好的工具包镜像，QEMU等常用工具已安装完成，及之前使用QEMU时没有进行记录，导致本次在进行固件仿真时遇到了很多小问题，浪费了不少时间，本想对常见固件仿真进行汇总，由于篇幅太长看起来较为杂乱，故拆分开进行记录。

0X01 QEMU

QEMU 简介

Qemu是一个开源的托管虚拟机，通过纯软件来实现虚拟化模拟器，几乎可以模拟任何硬件设备。比如：Qemu可以模拟出一个ARM系统中的：CPU、内存、IO设备等，然后在这个模拟层之上，可以跑一台ARM虚拟机，这个ARM虚拟机认为自己在和硬件进行打交道，但实际上这些硬件都是Qemu模拟出来的。

QEMU 支持两种操作模式：

user mode : qemu-mips(mipsel/arm)-static。可以利用动态代码翻译机制来执行不同主机架构的代码，用户只需要将各种不同平台的处理编译得到的Linux程序放在QEMU虚拟中运行即可，其他的事情全部由QEMU虚拟机来完成，不需要用户自定义内核和虚拟磁盘等文件。

system mode:qemu-system-mips(mipsel) : 用户可以为QEMU虚拟机指定运行的内核或者虚拟硬盘等文件，利用其它VMM(Xen, KVM)来使用硬件提供的虚拟化支持，创建接近于主机性能的全功能虚拟机。。

安装环境：

系统版本：Ubuntu 18.04

逆向软件：IDA Pro 7.6

调试固件：netis(WF2533)EN-V1.3.29493

QEMU ：user mode

Qemu安装
1.通过apt-get安装：

$ sudo apt-get install qemu   
//system mode，包含qemu-system-mips，qemu-system-mipsel,qemu-system-arm等
$  sudo apt-get install qemu-system //安装系统模式的qemu
//user mode,包含qemu-mips-static，qemu-mipsel-static,qemu-arm-static等
$ sudo apt-get install qemu-user-static   // 安装用户模式的qemu

2.通过下载QEMU的源码安装：

1.安装依赖库文件$ sudo apt-get update$ sudo apt-get install libglib2.0 libglib2.0-dev$ sudo apt-get install autoconf automake libtool
2.下载QEMU的源码$ cd  /opt$ sudo git clone git://git.qemu-project.org/qemu.git$ cd qemu$ sudo git submodule update --init pixman$ sudo git submodule update --init dtc
3.编译和安装QEMU$ (sudo ./configure --static && sudo make &&　sudo make install)

QEMU固件仿真：
qemu较于其他仿真程序而言，其不能直接运行固件，也就是不能直接将固件进行仿真，只能运行固件中某些程序，仿真前需要对设备固件用fmk或者binwalk进行解包后再进行操作。

1.将固件递归解包

binwalk -Me firmware

2.将qemu-mips拷贝到squashfs-root根路径下

cp $(which qemu-mips) ./qemu-mipchmod +x qemu-mips

3.运行固件仿真命令

chroot命令将当前路径./设为根目录，然后运行./qemu-arm-static文件

3. sudo chroot . ./qemu-mips elfname

可以看到上图QEMU成功运行。

0X02 IDA远程调试

1. 使用qemu-mips运行boa，通过-g参数绑定本地端口，进入gdb单步模式。

chroot . ./qemu-mipsel -g 12345 ./bin/boa

2.打开IDA选择/bin/boa文件

3.可以通过readelf -h ./bin/boa查看需要选择的架构

4.选择MIPS little endian架构

5.在IDA中，选择Remote GDB debugger来attach

6.点击“Debug options”配置调试选项，高级设置

7.勾选Suspend on debugging start, Suspend on process entry point,Suspend on thread start/exit。

8.点击Set specific options，执行目标进程的架构为MIPS  Little-endian

9.设置gdbserver地址

10.填写远程主机IP和端口,如下图。

11.附加正在运行的线程

12.动态调试设置成功

由于路由器固件分析IDA F5插件不支持 mips，查找资料过程中发现了IDA插件Retdec，由于不支持ida 7.x 系列，没有进行尝试，有兴趣的小伙伴可以自行尝试。

0X03 QEMU仿真过程中遇到的问题：

question 1：

bin/busybox: Invalid ELF image for this architecture

错误原因：

未正确选择大小端及架构

解决方法：

使用 readelf -h file查看架构是ARM还是MIPS

根据不同架构选择不同qemu模式qemu-arm、qemu-mipsel

question 2：

chroot: cannot change root directory to 'qemu-mipsel': Not a directory

问题原因：

即使已经把qemu-mipsel文件拷贝到当前目录中，但没有把相应的动态链接库拷贝进去，qemu-mipsel依然无法运行。

解决方法：

ldd ./qemu-mips 查看依赖的动态链接库，在qemu-mips所在目录下建立新目录将动态链接库拷贝进去，即可正常运行

question 3：

./qemu-mipsel: error while loading shared libraries: libglib-2.0.so.0: cannot open shared object file: No such file or directory

问题原因：

类似于question 2，使用chroot是用来定义根目录的，这里没有共享库故无法运行；

解决方法：

查找到所要求的库的位置，进行动态链接库补全；

locate libglib-2.0.so.0

参考链接https://www.freesion.com/article/2796306431/https://blog.csdn.net/whatday/article/details/53696538https://bbs.pediy.com/thread-246192.htmhttps://bbs.pediy.com/thread-227079.htm

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原文始发于微信公众号（Tide安全团队）：QEMU固件仿真配合IDA进行远程调试