Vigor固件解密与历史漏洞复现深度剖析<\/h1>

1. 知识点学习：固件分析基础<\/h2>

1.1 cpio文件格式认识<\/h3>

cpio<\/strong>：一种文件归档格式，常用于Linux初始内存磁盘（initramfs）<\/li>
特点：可存储文件属性、权限、 ownership等信息<\/li>

使用场景：嵌入式系统固件、Linux内核启动过程<\/li> <\/ul>
1.2 initramfs详解<\/h3>

临时根文件系统，在内核启动初期加载<\/li>
包含必要的驱动程序和工具<\/li>
用于挂载真正的根文件系统<\/li> <\/ul>
1.3 ATF (ARM Trusted Firmware)<\/h3>

ARM架构的安全启动基础固件<\/li>
提供安全监控和硬件信任根功能<\/li>
采用分层设计：BL1\/BL2\/BL31\/BL32\/BL33<\/li> <\/ul>
2. 固件镜像识别与分析方法<\/h2>
2.1 判断真正的固件镜像或内核的标准<\/h3>
2.1.1 文件格式和结构特征<\/h4>

常见的固件格式：bin, img, trx, uImage, fitImage<\/li>
文件头特征：U-Boot头、TRX头、FIT头等<\/li>
文件结构：可能包含多个分区或镜像<\/li> <\/ul>
2.1.2 处理器架构标识<\/h4>

ARM：ARM指令集特征、设备树结构<\/li>
MIPS：MIPS指令集特征、特定寄存器模式<\/li>
PowerPC、x86等架构的特定特征<\/li> <\/ul>
2.1.3 Linux内核特征<\/h4>

内核魔术字：0x016F2818 (小端) \/ 0x18286F01 (大端)<\/li>
压缩内核特征：gzip、lzma、lzo等压缩头<\/li>
内核版本字符串：通常在镜像中可搜索到<\/li> <\/ul>
2.1.4 硬件驱动程序标识<\/h4>

网络设备驱动特征<\/li>
USB和存储驱动特征<\/li>
特定芯片组驱动标识<\/li> <\/ul>
2.1.5 文件系统支持<\/h4>

SquashFS：sqsh魔术字<\/li>
JFFS2：0x1985魔术字<\/li>
YAFFS2、UBIFS等嵌入式文件系统特征<\/li>
ext2\/3\/4、FAT等传统文件系统<\/li> <\/ul>
2.1.6 设备树支持（ARM设备）<\/h4>

设备树二进制格式(dtb)特征<\/li>
设备树源文件中包含硬件配置信息<\/li> <\/ul>
2.1.7 引导加载程序特征<\/h4>

U-Boot：U-Boot头结构、环境变量<\/li>
RedBoot、CFE等引导程序特征<\/li>
厂商自定义引导程序标识<\/li> <\/ul>
2.1.8 厂商和设备标识<\/h4>

路由器厂商特定字符串和模式<\/li>
版本信息、设备型号标识<\/li>
版权声明和厂商信息<\/li> <\/ul>
2.1.9 文件大小合理性判断<\/h4>

内核镜像大小通常在1MB-10MB范围<\/li>
完整固件大小与设备flash容量匹配<\/li>
各组成部分大小比例合理<\/li> <\/ul>
2.2 分析工具和命令<\/h3>
binwalk - 固件分析工具，识别文件结构 hexdump\/xxd - 十六进制查看工具 strings - 提取文件中的字符串 file - 识别文件类型 dd - 文件分割工具 grep - 模式搜索工具 <\/code><\/pre> 2.3 判断结果分类<\/h3> 确定是否为完整固件镜像<\/li> 识别固件类型和压缩方式<\/li> 确定处理器架构和字节序<\/li> 识别文件系统和分区结构<\/li> <\/ul> 3. Vigor固件解密流程分析<\/h2> 3.1 ATF启动流程分析<\/h3> 3.1.1 阶段一：BL1 - 硬件信任根 (Root of Trust, RoT)<\/h4> 芯片上ROM代码，不可修改<\/li> 验证BL2镜像的完整性和真实性<\/li> 初始化最基础的硬件环境<\/li> <\/ul> 3.1.2 阶段二：BL2 - 第二阶段引导加载程序<\/h4> 加载并验证BL31\/BL32\/BL33组件<\/li> 提供平台特定初始化<\/li> 建立安全执行环境<\/li> <\/ul> 3.1.3 阶段三：BL31 - EL3运行时固件 (安全监视器)<\/h4> 提供安全监控功能<\/li> 处理安全世界和非安全世界之间的切换<\/li> 管理安全服务<\/li> <\/ul> 3.1.4 阶段四：BL32 - 安全操作系统 (可选)<\/h4> 可信执行环境(TEE)如OP-TEE<\/li> 提供安全服务和应用运行环境<\/li> <\/ul> 3.1.5 阶段五：BL33 - 正常世界引导加载程序<\/h4> U-Boot或其他bootloader<\/li> 加载最终的操作系统和应用<\/li> 包含固件解密逻辑<\/li> <\/ul> 3.2 固件解密具体步骤<\/h3> 3.2.1 定位fip.bin文件<\/h4> FIP (Firmware Image Package)是ATF的标准封装格式<\/li> 使用binwalk分析固件，查找FIP结构<\/li> 提取fip.bin中包含的各个组件<\/li> <\/ul> 3.2.2 解包fip.bin获取bl33<\/h4> # 使用fiptool工具解包 fiptool unpack fip.bin # 或使用dd根据偏移提取 dd if=fip.bin of=bl33.bin bs=1 skip=<offset> count=<size> <\/code><\/pre> 3.2.3 分析bl33中的加密逻辑<\/h4> 逆向分析U-Boot或bootloader代码<\/li> 查找解密函数和密钥<\/li> 识别加密算法（AES、DES、 XOR等）<\/li> <\/ul> 3.2.4 实现固件解密<\/h4> 根据逆向分析的逻辑编写解密脚本<\/li> 提取加密数据部分<\/li> 应用解密算法得到原始固件<\/li> <\/ul> 3.2.5 分析解密后的文件<\/h4> 识别压缩特征（gzip、lzma等）<\/li> 解压缩获取文件系统<\/li> 分析文件系统内容<\/li> <\/ul> 4. 漏洞分析：CVE-2023-31447<\/h2> 4.1 漏洞背景<\/h3> 影响DrayTek Vigor系列设备<\/li> 存在于固件的特定组件中<\/li> 可能涉及身份验证绕过或命令注入<\/li> <\/ul> 4.2 漏洞定位<\/h3> 分析解密后的文件系统<\/li> 查找网络服务组件<\/li> 识别输入验证不足的代码段<\/li> <\/ul> 4.3 漏洞利用<\/h3> 构造特殊格式的请求<\/li> 绕过身份验证机制<\/li> 执行任意命令或获取敏感信息<\/li> <\/ul> 4.4 修复方案<\/h3> 输入验证和过滤<\/li> 权限最小化原则<\/li> 固件签名验证加强<\/li> <\/ul> 5. 固件模拟与分析环境搭建<\/h2> 5.1 工具准备<\/h3> QEMU：系统模拟器<\/li> Binwalk：固件分析工具<\/li> GCC交叉编译工具链<\/li> Python及相关逆向分析库<\/li> <\/ul> 5.2 分析环境搭建<\/h3> # 安装必要工具<\/span> <\/span><\/span>sudo apt install binwalk qemu qemu-system git python3-pip <\/span><\/span> <\/span><\/span># 克隆分析工具<\/span> <\/span><\/span>git clone https:\/\/github.com\/rampageX\/firmware-mod-kit.git <\/span><\/span>git clone https:\/\/github.com\/attify\/firmware-analysis-toolkit.git <\/span><\/span> <\/span><\/span># 设置环境<\/span> <\/span><\/span>cd firmware-analysis-toolkit <\/span><\/span>.\/setup.sh <\/span><\/span><\/code><\/pre>5.3 模拟运行<\/h3> # 使用QEMU模拟运行提取的固件<\/span> <\/span><\/span>qemu-system-arm -M virt -kernel extracted_kernel -initrd extracted_initrd -nographic -append "console=ttyAMA0"<\/span> <\/span><\/span><\/code><\/pre>6. 总结与最佳实践<\/h2> 6.1 固件分析要点<\/h3> 始终从文件格式识别开始<\/li> 注意字节序和架构差异<\/li> 多层加密和压缩很常见<\/li> <\/ul> 6.2 安全建议<\/h3> 定期更新设备固件<\/li> 关闭不必要的网络服务<\/li> 使用强密码和认证机制<\/li> <\/ul> 6.3 进一步研究<\/h3> 研究其他DrayTek设备漏洞<\/li> 探索自动化固件分析技术<\/li> 参与漏洞披露和修复过程<\/li> <\/ul> 注：本文基于提供的链接内容和技术社区知识整理，具体漏洞细节和利用代码请参考官方安全公告和授权环境下的测试。<\/em><\/p>