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@H4l0 2020-03-31T04:19:04.000000Z 字数 3725 阅读 2454

多架构二进制 Fuzzing 的几种环境搭建

环境搭建 IOT


前言

本文介绍使用 afl 来 fuzzing x86 架构之外的程序环境的搭建,以及安装 afl 的必要组件来构建环境搭建的步骤。主要归纳搭建 AFL qemu 模式、AFL unicorn 模式、qiling 框架的方法步骤和纪录一下搭建过程中的一些坑。

x86 架构下的 fuzzing 环境

x86 架构的 afl 安装和使用都比较简单,直接 git clone 项目到本地即可使用。

  1. https://github.com/google/AFL

安装:

  1. make && make install

有源码情况下的 fuzzing

目标程序有源码的情况下使用 AFL 进行 fuzzing 的步骤:

1 . 源码编译出目标程序

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. int main(int argc,char **argv,char **env){
  4. char buf[20];
  5. read(0,buf,0x100);
  6. return 1;
  7. }
  8. afl-gcc test.c -o test

2 . 开始 fuzzing

  1. afl-fuzz -i in/ -o out/ -m none ./test @@

无源码情况下的 fuzzing

无源码的情况下可以使用 qemu 模式来 fuzzing ,需要加上 -Q (qemu 模式)参数:

  1. gcc test.c -o test
  2. afl-fuzz -i in/ -o out/ -m none -Q ./test_no_source @@

这种方法需要安装一些环境,具体步骤在下文中有相应的步骤体现

MIPS 架构 fuzzing 环境搭建

自己改的一个支持 fuzzing mips 架构的 afl,修复了一些错误。将 qemu-2.10.0.tar.gz、mips 的 libc.so.0ld.so 文件 分别打包到了 qemu_mode、mips_lib/ 目录。

  1. https://gitee.com/h4lo1/afl-other-arch

增加了一处 patch 在 glibc-2.27 下编译 qemu 的错误:

  1. --- a/util/memfd.c
  2. +++ b/util/memfd.c
  3. @@ -31,9 +31,7 @@
  4. #include "qemu/memfd.h"
  5. -#ifdef CONFIG_MEMFD
  6. -#include <sys/memfd.h>
  7. -#elif defined CONFIG_LINUX
  8. +#if defined CONFIG_LINUX && !defined CONFIG_MEMFD
  9. #include <sys/syscall.h>
  10. #include <asm/unistd.h>

安装方法

官方介绍的方法:

This is a simple patch to AFL to make other-arch (non-x86 based) support easy. Just run ./build.sh to get started, where can be one or more of

这里以 mips 大端架构为例子,首先使用 qemu 编译出 mips 的环境:

  1. ./build.sh mips

这里编译完成之后会在上一级目录下生成 afl-qemu-trace 这个文件,这个文件其实就是编译好的 qemu-mips

image.png-149.1kB

这里如果直接跑: ./afl-fuzz -i fuzz_in/ -o fuzz_out/ -Q -m none -- ./test @@ 可能会报错(原因是没有找到相应的 lib 动态库的路径):

image.png-132.9kB

上图中还是出现了错误的原因如下:

这里还需要设置 QEMU_LD_PREFI 这个环境变量,也就是 mips 的 lib/ 目录所在的目录,见下图:

image.png-43.7kB

或者这里可以使用 apt search mips | grep libc6-mips-cross 来安装 libc 库,下载好的目录位于 /usr/ 目录下:

image.png-21.4kB

然后再重新指定 QEMU_LD_PREFI 变量为相应的目录即可。

  1. export QEMU_LD_PREFI=`mips_lib_path`

这时就可以成功 fuzzing 动态链接的 mips 程序:

  1. ./afl-fuzz -i fuzz_in/ -o fuzz_out/ -Q -m none -- ./test @@

image.png-152.1kB

安装 AFL unicorn 模式

AFL++ 仓库

git clone 项目:

  1. git clone https://gitee.com/h4lo1/AFLplusplus.git
  2. cd AFLplusplus/

安装必要的支持库:

  1. apt-get install libgtk2.0-dev bison libtool libtool-bin

同 AFL 的编译和安装步骤:

  1. sudo make -j8
  2. sudo make install

查看相应的版本,是 2.60d 版本的就说明安装正确:

image.png-142kB

unicornafl

为了使 afl 支持 -U 参数的模式,还需要安装 unicornafl,前提是要安装好 AFL++ 这个工具。

如果直接安装官方的 afl-fuzz 2.52b 版本的话,会提示没有 -U 这个参数,所以就需要提前安装好 AFL++。

image.png-48.8kB

安装步骤:

1 . git clone unicornafl :

  1. https://gitee.com/h4lo1/unicorn--afl

2 . 编译:

  1. make -j8

3 . 安装:

  1. cd ./bindings/python
  2. ./setup.py install --user

如果在 python 中 import uncornafl 没问题的话,就说明安装成功。

image.png-94.1kB

设置默认 python 环境为 python3 的方法:

~/.bashrc 文件最末尾加入下面两句话即可,分别为 python3 和 pip3 在系统下的绝对路径:

  1. alias python="/usr/bin/python3.6"
  2. alias pip="/usr/bin/pip3"

image.png-33.2kB

之后 source ~/.bashrc 即可。

image.png-20.8kB

使用 qiling-afl fuzzing mips 程序

官方的介绍:

麒麟框架不仅仅是一个仿真平台或逆向工程工具。它还将“二进制插桩”和“二进制仿真”结合一起。借助麒麟框架,你可以:

  • 动态干预二进制程序执行流程
  • 在二进制程序执行期间对其进行动态补丁
  • 在二进制程序执行期间对其进行代码注入
  • 局部执行二进制程序,而不是运行整个文件
  • 任意补丁“脱壳”已加壳程序内容

安装方法

首先安装带有 unicornafl 的 qiling 框架,同样直接 git clone 即可:

  1. git clone https://gitee.com/h4lo1/qiling-unicornafl

clone 完成后,进入到 afl/ 目录下,对 fuzz_x8664_linux.py 进行 fuzzing。

  1. /root/github/AFLplusplus/afl-fuzz -i ./afl_inputs -o ./afl_outputs -m none -U -- python3 ./fuzz_x8664_linux.py @@

使用 afl-unicorn 框架 fuzzing mips 程序

afl-unicorn 框架也是一个可以 fuzzing 多架构的指令集的 afl 集成框架。关于该工具的介绍可以参考这篇文章

安装方法:

git clone 项目到本地:

  1. git clone https://gitee.com/h4lo1/Afl_unicorn.git

编译 unicorn:

  1. cd Afl_unicorn/unicorn_mode
  2. ./build_unicorn_support.sh

如果编译完成没有问题的话,会提示下面的语句:

  1. [+] All set, you can now use Unicorn mode (-U) in afl-fuzz!

这里可以使用下面的命令测试能否跑起来:

  1. cd samples/simple
  2. afl-showmap -U -m none -o .test-instr0 -- python simple_test_harness.py ./sample_inputs/sample1.bin

如果出现下面的提示就表示没问题:

image.png-219.5kB

在 18.04 上会提示失败原因如: No instrumentation detected,估计和 unicorn 组件有关:

image.png-285.8kB

运行界面:

image.png-438.1kB

待解决的问题

对于 MIPS 某些程序,还是会提示处理用例超时?

image.png-138kB

再如:

image.png-137.2kB

参考文章

AFL(二)afl-qemu无源码fuzz
深入分析 afl / qemu-mode(qemu模式) / afl-unicorn 编译及安装存在的问题以及相应的解决方案

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