基于GoAhead的固件程序安全分析指南

1. GoAhead简介

GoAhead是一个轻量级的嵌入式Web服务器，广泛应用于IoT设备固件中，提供以下功能：

• 基本的Web服务器功能
• 多种扩展方法：ASP过程、GoForms过程、Embedded JavaScript和外部CGI程序
• 经过长期安全性检验的稳定代码基础

2. 环境搭建与编译

2.1 获取源码

git clone https://github.com/Grant999/goahead-1

2.2 编译方法

make

编译参数说明：

• -m32：生成32位二进制
• -g -O0 -Wall：调试信息、无优化、显示所有警告
• -DWITH_NONAMESPACES：定义宏
• -DWEBS -DOS="LINUX"：指定平台为Linux
• -DUSER_MANAGEMENT_SUPPORT -DDIGEST_ACCESS_SUPPORT：启用用户管理和摘要认证支持

2.3 运行服务

sudo ./webs

• 默认监听80端口(需要root权限)
• 网页目录：./www

3. GoAhead关键API分析

3.1 请求处理注册函数

websUrlHandlerDefine

websUrlHandlerDefine(T("/goform"), NULL, 0, websFormHandler, 0);

• 功能：注册URL处理函数
• 参数：
  • URL路径前缀(如/goform)
  • 处理函数(如websFormHandler)
• 处理函数原型：

  int websFormHandler(webs_t wp, char_t *urlPrefix, char_t *webDir, 
                     int arg, char_t *url, char_t *path, char_t *query)
  

  • wp参数包含请求的所有信息(请求头、请求数据等)

websFormDefine

websFormDefine(T("privacy"), FormPrivacy);

• 功能：注册表单处理函数
• 示例：/goform/privacy请求将由FormPrivacy处理

3.2 ASP功能扩展

websAspDefine

websAspDefine(T("aspTest"), aspTest);

• 功能：注册ASP函数
• 使用：在ASP文件中用<% aspTest() %>调用

4. 漏洞分析实战

4.1 定位自定义处理函数

在initWebs函数中查找以下调用：

• websUrlHandlerDefine
• websFormDefine
• websAspDefine

4.2 栈溢出漏洞分析(以FormPrivacy为例)

漏洞代码分析

char szParam[20*20]; // 400字节缓冲区
char *pHeight = websGetVar(wp, T("Height"), T("")); // 获取Height参数
sprintf(szParam, "Height=%s&Width=%s&X=%s&Y=%s", pHeight, pWidth, pX, pY);

• 问题：使用不安全的sprintf，无长度检查
• 当Height参数过长时会导致栈溢出

漏洞触发方法

1. 找到调用该函数的页面(如privacy.asp)
2. 构造恶意请求：
   • 方法：POST /goform/privacy
   • 参数：Operate=set&Height=[超长字符串]
3. 调试技巧：
   • 在FormPrivacy函数设置断点
   • 观察wp参数中的请求信息

5. 安全分析方法论

1. 重点目标：开发者自定义的扩展代码而非GoAhead本身
2. 分析流程：
   • 定位所有自定义处理函数注册点
   • 检查每个处理函数中的：
     • 缓冲区操作(如sprintf, strcpy)
     • 命令执行函数(如system, popen)
     • 文件操作(路径遍历风险)
3. 常见漏洞类型：
   • 栈/堆溢出
   • 命令注入
   • 路径遍历
   • 认证绕过

6. 扩展分析技巧

1. 字符串处理函数审计：

   • 危险函数：sprintf, strcpy, strcat, gets
   • 安全替代：snprintf, strncpy, strncat, fgets

2. 请求参数处理检查：

   • 是否对参数长度进行验证
   • 是否对特殊字符进行过滤

3. 会话管理检查：

   • 认证逻辑是否可绕过
   • 会话令牌是否可预测

7. 工具推荐

1. 静态分析工具：

   • IDA Pro/Ghidra：二进制逆向分析
   • Binwalk：固件提取
   • Checkmarx/Fortify：源代码审计

2. 动态分析工具：

   • GDB/PEDA：调试漏洞
   • Burp Suite：Web请求拦截修改
   • AFL：模糊测试

通过以上系统化的分析方法，可以有效发现基于GoAhead的固件中的安全漏洞。