记一次MIPS题目的逆向分析
本帖最后由 Li1y 于 2020-9-20 21:48 编辑# 初步分析
题目链接
https://wws.lanzouj.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
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
【更新，换了Ubuntu就不会崩掉了，玄学。。。】 BXb 发表于 2020-9-18 10:15
lz，是不是还要安装qeum什么的啊。能指导一下嘛。
是，得装qemu，我的版本是最新版
apt-get install qemu
正在读取软件包列表... 完成
正在分析软件包的依赖关系树
正在读取状态信息... 完成
qemu 已经是最新版 (1:4.2-6)。 MIPS逆向调试工具一直都有点麻烦，感谢楼主分享。IDA7.0我遇到过branch指令单步跟全都不会跳转，无论条件是否满足，并且这个时候查看不了栈这些信息，重启IDA才能恢复正常。 7.5 合购的？ xmhwws 发表于 2020-9-17 14:58
7.5 合购的？
穷啊，哪里买得起，用的是泄露的7.2 高手如云啊
支持大佬 过程很详细，学习了 详细的教程，支持！ 学习一下 过程很详细，学习了 本帖最后由 BXb 于 2020-9-24 20:27 编辑
学习学习。