路由器固件模拟环境搭建与漏洞分析指南

1. 固件提取工具 Binwalk 安装与使用

安装步骤

1. 更新系统并安装基础工具：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get install build-essential autoconf git
   

2. 克隆并安装 Binwalk：

   git clone https://github.com/devttys0/binwalk.git
   cd binwalk
   sudo python setup.py install
   sudo ./deps.sh
   

3. 提取固件（递归提取）：

   binwalk -Me XX.bin
   

2. QEMU 模拟执行环境搭建

QEMU 安装

# 用户模式安装
sudo apt-get install qemu
sudo apt-get install qemu-user-static

# 系统模式安装
sudo apt-get install qemu-system

QEMU 运行模式

用户模式 (User Mode)

1. 将 QEMU 可执行文件复制到当前目录：

   sudo cp $(which qemu-mips-static) .
   

2. 使用 chroot 切换根目录并运行程序：

   sudo chroot . ./qemu-mips-static -E LD_PRELOAD="XX.so" -g 1234 bin/boa
   

   • -E LD_PRELOAD="XX.so"：用于指定动态库实现函数劫持
   • -g 1234：开启调试模式，监听 1234 端口

系统模式 (System Mode)

1. 启动 QEMU（以 MIPS 为例）：

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

   参数说明：

   • -M：指定开发板
   • -kernel：内核镜像路径
   • -hda/-hdb：IDE 硬盘镜像
   • -append：内核启动参数
   • -s：等同于 -g 1234，开启调试

2. 将提取的文件系统拷贝到虚拟机：

   scp -r ./cpio-root root@192.168.84.129:/root/
   

3. 在虚拟机中运行程序：

   export LD_PRELOAD='XX.so'
   chroot . bin/busybox
   

3. Firmadyne 固件模拟工具

安装与使用

1. 按照 Firmadyne 官方文档步骤安装

2. 建议修改 FAT.py 的 setup_network 函数以获取日志：

   def setup_network(arch, image_id):
       print "[+] Setting up the network connection, please standby"
       network_cmd = "sudo " + firmadyne_path + "/scripts/inferNetwork.sh " + image_id + " " + arch
       child = pexpect.spawn(network_cmd)
       child.logfile = file("mylog.txt", 'w')  # 添加此行获取日志
       child.sendline(root_pass)
       child.expect("Interfaces:", timeout=None)
       interfaces = child.readline().strip()
       print "[+] Network interfaces : " + interfaces
       child.expect(pexpect.EOF)
   

常见问题解决

问题：/dev/mapper/loop0p1 does not exist and no size was specified

解决方法：
在 makeImage.sh 脚本中，将 kpartx 挂载虚拟文件系统返回的 device 作为 mkfs.ext2 的参数。

4. 交叉编译环境搭建

sudo apt-get install linux-libc-dev-mips-cross
sudo apt-get install libc6-mips-cross libc6-dev-mips-cross
sudo apt-get install binutils-mips-linux-gnu gcc-mips-linux-gnu
sudo apt-get install g++-mips-linux-gnu

5. 调试工具

GDB 调试

1. 编译 MIPS 版 GDB 或使用 gdb-multiarch
2. 使用纯 GDB（避免插件冲突）：
   • 在 ~/.gdbinit 中注释掉各种 source 行

IDA 使用

• 在 Ubuntu 下通过 Wine 运行 Windows 版 IDA

Ghidra 反编译

• 需要 JDK11
• 优点：可直接查看反编译代码
• 缺点：xref 功能不如 IDA，且不要用于 patch 文件（会修改原文件）

6. 关键注意事项

1. Binwalk 安装：必须完整安装，包括依赖库
2. QEMU 模式选择：
   • 用户模式简单但功能有限
   • 系统模式复杂但信息更全面
3. 网络配置：系统模式下需要正确配置网卡
4. 调试准备：提前准备好调试端口和工具
5. 交叉编译：确保工具链完整安装
6. 反编译工具：Ghidra 和 IDA 各有优劣，建议结合使用

通过以上步骤，可以搭建完整的路由器固件模拟和漏洞分析环境，为后续的漏洞挖掘和分析工作奠定基础。