记一次MIPS题目的逆向分析

Lily

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

记一次MIPS题目的逆向分析

　　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

记一次MIPS题目的逆向分析

　　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

• 　　Ghidra
  
• 　　IDA7.5
  
• 　　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

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　　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

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　　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

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　　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

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　　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

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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

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　　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

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　　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

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　　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

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　　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

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填写虚拟机ip和端口，其它参数默认点OK即可

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　　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

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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

记一次MIPS题目的逆向分析

　　最后，求知道为什么gdb调试会崩掉的师傅解惑

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