记一次MIPS题目的逆向分析

Li1y

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

[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

【更新，换了Ubuntu就不会崩掉了，玄学。。。】

Li1y

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)。

CHILAS_LEE

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。

xmhwws

7.5 合购的？

Li1y

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

mth123

高手如云啊

Serenade

支持大佬

hzqmwne

过程很详细，学习了

无名哥哥126

详细的教程，支持！

zhutou123

学习一下

qq40078009

过程很详细，学习了

BXb

学习学习。