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记一次MIPS题目的逆向分析

【摘要】 初步分析 题目链接 https://wws.lanzous.com/i6Zo2gpbolc 2020HWS选拔赛的IOT逆向题目......

初步分析

题目链接
https://wws.lanzous.com/i6Zo2gpbolc

2020HWS选拔赛的IOT逆向题目,内有3个文件

其中readme.txt内容如下:

题目运行命令如下:

sudo qemu-system-mipsel -M malta -hda openwrt-malta-le-root.ext4 -kernel openwrt-malta-le-vmlinux.elf -nographic -append "root=/dev/sda console=tty50"

需要分析的程序为 ./bin/maze

.ext4格式文件能直接解压缩,复制出/bin/maze,用file看一下文件格式

发现是小端mips,根据readme.txt的内容能直接模拟整个openwrt系统来运行,而且可以使用gdb调试,但是调试过程中遇到了很多问题,比如莫名其妙突然不能显示输入输出的字符等

因此考虑使用静态分析方式,那么有以下几个工具可以选择

  1. Ghidra

  2. IDA7.5

  3. JEB-MIPS

首先推荐IDA7.5,氪金才能变强,如果想白嫖最好还是选择JEB-MIPS

根据个人经验,JEB-MIPS的伪代码效果要优于Ghidra,在一些异或处理上Ghidra显示的伪代码会和汇编有歧义,使用者容易被误导

个人使用的JEB版本可在如下链接获取

[Android Tools] JEB 3.17.1 Anti-Covid19 Edition by DimitarSerg

https://www.52pojie.cn/thread-1162477-1-1.html

静态分析

根据题目maze也可以知道,这是一个CTF逆向题中典型的迷宫题

sub_400B44为主函数

首先限制了输入长度为32

其次在sub_4006F0()通过预置的字符串"AMz1nG~#--Ma7e~"得出迷宫布局,即.bss段中的maze数组

根据字符串的长度和循环次数可以判断出迷宫大小为8*15

我们可以根据伪代码还原出迷宫生成函数,从而打印出迷宫

剩下的就是判断,上下左右分别用UDLR代替,下图中以ASCII码显示

根据v1=1,v2=0可以判断起始点是(1,0),而要走32步,则只有如下图路径


结果为

DDRDDLDDRRRRRDRDDDDDLLDDLLLUUULU

动态分析

那么如果迷宫生成步骤再复杂一点,很难从伪代码分析还原出迷宫,就需要动态调试了。

而根据前文所述,无法使用openwrt自带的gdb调试,那么通过外接gdb是否可以呢

已知使用qemu可以直接模拟执行静态编译的程序,但是如何对题中这种动态编译,需要外部依赖的程序进行模拟执行呢?

经过查阅资料(https://www.colabug.com/2020/0824/7658729/),参考博主大佬对embedded_heap的调试过程,使用命令如下

qemu-mipsel -L ./ ./bin/maze

注意,根据博主大佬的过程,需要参照lib文件夹中的两个1kb文件内容,修改对应的so文件,不然会出现解析错误

解释的可能不是很清楚,直接举例吧,比如ld-musl-mipsel-sf.so.1其实并不是一个ELF格式的程序,用txt打开之后里面只有libc.so,因此删除旧的ld-musl-mipsel-sf.so.1并将libc.so命名为新的ld-musl-mipsel-sf.so.1

对libatomic.so.1的处理过程也一样,处理之后就可以愉快的动态调试了

因为要使用gdb调试,所以使用-g参数设置端口

qemu-mipsel -g 1234 -L ./ ./bin/maze

之后安装apt-get install gdb-multiarch,再使用如下命令启动gdb

gdb-multiarch -q ./bin/maze

设置架构和大小端序(默认小端)

set architecture mips

set endian little(本题为小端,可以不使用此命令)

最后远程连接调试端口,如在本地127.0.0.1可以省略不写

target remote :1234

本以为这样就结束了,可以愉快下断点了,但是下完断点执行gdb就崩了,换用pwngdb也是如此,过程如下图

问题暂时无解,希望知道原因的师傅能告诉我

因此选择使用IDA调试,虽然7.5以下的IDA不支持显示mips的伪代码,但是远程调试还是妥妥的,依旧是使用qemu-mipsel -g 1234 -L ./ ./bin/maze启动远程调试,ifconfig看一下虚拟机的ip,使用IDA打开maze文件,下断点后选择Remote GDB debugger运行


填写虚拟机ip和端口,其它参数默认点OK即可

如果断点下在了初始化迷宫布局结束之后,例如sub_400904处,运行至此处后找到.bss段的maze变量转化为数组即可看到迷宫全貌


此处还有一个坑点,使用IDA7.0的时候同样的流程看不到.bss段初始化后的结果,全是?

而换用7.2就可以了,泪目,果然氪金才能变强

不过论坛有7.2的版本,下载一个就OK

剩下的见静态调试分析

最后,求知道为什么gdb调试会崩掉的师傅解惑

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