Find Exploitable Bug
1. 1-day
- 패치된 버전과 이전 버전을 모두 가지고 비교 분석
2. PoC 코드 분석
- 실제 취약점이 무엇인지, 잠재적 취약점까지 분석
3. 정적 분석
- black box testing: 리버싱
- white box testing: 소스코드 전문을 분석
정적 분석의 시작점: Attack surface
-> 직접 입력값, 설정값, 다운로드
4. Fuzzing
- Crash나 memory corruption으로 이어질 수 있는 입력값을 찾는 방법
- 코드리뷰는 개발 언어와 구조에 대한 이해 필요, Fuzzing은 쉽고 간단한 접근이 가능
- Mutation based Fuzzing / Generation based Fuzzing
Mutation base Fuzzing (Dumb Fuzzing)
- 입력값을 랜덤하게 변형 -> 구조를 알기 어려운 경우 유용
Generation base Fuzzing
- 필요한 입력값이나 파일의 구조에 맞추어 생성
- 문법 기반 Fuzzing (DOM Fuzzing)
Asan (Address Sanitizer)
UAF, Heap / Stack BOF, Memory leak 등의 탐지 가능
gcc -fsanitize=adddress 옵션 추
-> heap buffer overflow가 발생했음을 알 수 있음
AFL
컴파일 시에 AFL 코드를 삽입하는 방식
genetic algorithm
입력값을 받은 이후 새로운 프로그램 실행 흐름이 발견되면 이를 기록하고 다음 mutation에 사용
- 각 crash를 유니크하게 발견하는데 용이
- 실행 흐름을 다양하고 꼼꼼하게 파악 가능
설치
https://lcamtuf.coredump.cx/afl/releases 에 들어가 af-latest.tgz 다운로드
tar -zxvf afl-latest.tgz 압축 해제
cd afl-2.52b
make; sudo make install
분석
http://prdownloads.sourceforge.net/optipng/optipng-0.7.5.tar.gz 다운로드
tar -zxvf optipng-0.7.5.tar.gz 압축 해제
cd opripng-0.7.5
- export CC=afl-gcc
- export CXX=afl-gcc
optipng 컴파일 시에 afl-gcc를 사용하도록 컴파일 옵션 변경
make
cd src/optipng
실행
sudo sysctl -w kernel.core_pattern=core
- crash 발생 시 core dump 파일 생성
mkdir input; cp ~ 경로/poc.png input
afl-fuzz -i input -o output -- ./optipng -o4 -zm3 -zc1 -zw256 -snip @@
재실행
make clean
export CC="gcc -fsanitize=address -g"
export CXX="g++ -fsanitize=address -g"
./configure
make
AFL QEMU 모드 (포기)
제시된 파일 다운로드
분석
해당 바이너리 파일이 존재하지 않으므로 QEMU mode 를 통해 분석이 가능할 것 같다.
우선 qemu 모드 경로로 들어가보니, python이 필요하다고 뜬다.
그런데 python3가 존재하므로
sudo apt-get install python-is-python3 이 명령어나,
nano build_qemu_support.sh 명령어를 통해 python을 python3로 바꾸어주었다.
다음으로는 bison이 없다는 문구
sudo apt install bison 이 명령어로 bison 설치
모든 체크가 통과되었으나, 404 Error 발생
그래서 다시 처음부터 설치
git clone https://gitlab.com/qemu-project/qemu.git
cd qemu
wget https://download.qemu.org/qemu-2.10.0.tar.xz --no-check-certificate
tar -xf qemu-2.10.0.tar.xz
cd qemu-2.10.0
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y git libglib2.0-dev libfdt-dev libpixman-1-dev zlib1g-dev
sudo apt-get install -y libaio-dev libbluetooth-dev libbrlapi-dev libbz2-dev
sudo apt-get install -y libcap-dev libcap-ng-dev libcurl4-gnutls-dev libgtk-3-dev
sudo apt-get install -y libibverbs-dev libjpeg8-dev libncurses5-dev libnuma-dev
sudo apt-get install -y librdmacm-dev libseccomp-dev libsnappy-dev libssh-dev
sudo apt-get install -y libvde-dev libvdeplug-dev libvte-2.91-dev libxen-dev
sudo apt-get install -y liblzo2-dev valgrind xfslibs-dev libnfs-dev libiscsi-dev sudo apt-get install -y ninja-build
이후
./configure
make
sudo make install
python3는 지원하지 않으므로 python2를 설치해야함.
지금까지는 그냥 기록용으로 하고 AFL++ 설치 후 최신버전으로 실행
AFL++
sudo apt update
sudo apt install -y build-essential python3-dev automake git flex bison libglib2.0-dev libpixman-1-dev python3-setuptools
sudo apt-get install -y lld-11 llvm-11 llvm-11-dev clang-11 || sudo apt-get install -y lld llvm llvm-dev clang
sudo apt-get install -y gcc-$(gcc --version|head -n1|sed 's/.* //'|sed 's/\..*//')-plugin-dev libstdc++-$(gcc --version|head -n1|sed 's/.* //'|sed 's/\..*//')-dev
cd ~
git clone https://github.com/AFLplusplus/AFLplusplus && cd AFLplusplus
export LLVM_CONFIG="llvm-config-11"
make distrib
sudo make install
이 중에 make distrib을 시도할 때 계속 뜬 에러
make distrib
[*] Compiling AFL++ for OS Linux on ARCH x86_64
/bin/sh: 1: gcc-fsanitize=address: not found
[!] Warning: no ZLIB detected
[*] Checking for the default compiler cc...
Oops, looks like there is no compiler 'gcc-fsanitize=address -g' in your path.
Don't panic! You can restart with '/usr/bin/make CC=<yourCcompiler>'.
make: *** [GNUmakefile:423: test_x86] Error 1/usr/bin/make CC="gcc -fsanitize=address -g" 명령어를 입력한 이후 터미널 재실행으로 해결
make distrib 까지 실행한 결과 / 여기서 제일 오래 걸림
이후 설치가 완료된 듯 하다
여기서 알 수 있듯이 -Q 옵션을 통해 QEMU 모드를 사용한다.
명령어는 afl-fuzz [options] -- /path/to/fuzz_app [...] 이다.
+ 중간 중간에 발생했던 에러
실습 - xpdf
참고: https://jiravvit.tistory.com/entry/Fuzzing101-AFL%EB%A1%9C-Xpdf-%ED%8D%BC%EC%A7%95%ED%95%98%EA%B8%B0
https://www.cvedetails.com/cve/CVE-2019-13288/
cd $HOME
mkdir fuzzing_xpdf && cd fuzzing_xpdf/
sudo apt install build-essential
wget https://dl.xpdfreader.com/old/xpdf-3.02.tar.gz
tar -xvzf xpdf-3.02.tar.gz
cd xpdf-3.02
sudo apt update && sudo apt install -y build-essential gcc
./configure --prefix="$HOME/fuzzing_xpdf/install/"
make
make install
예제 pdf 다운로드
cd $HOME/fuzzing_xpdf
mkdir pdf_examples && cd pdf_examples
wget https://github.com/mozilla/pdf.js-sample-files/raw/master/helloworld.pdf
wget https://www.melbpc.org.au/wp-content/uploads/2017/10/small-example-pdf-file.pdf
$HOME/fuzzing_xpdf/install/bin/pdfinfo -box -meta $HOME/fuzzing_xpdf/pdf_examples/helloworld.pdf
잘 실행되는 것을 확인 했으므로 AFL 컴파일러로 xpdf를 재컴파일 해준다.
rm -r $HOME/fuzzing_xpdf/install
cd $HOME/fuzzing_xpdf/xpdf-3.02/
make clean
export LLVM_CONFIG="llvm-config-11"
CC=$HOME/AFLplusplus/afl-clang-fast CXX=$HOME/AFLplusplus/afl-clang-fast++
./configure --prefix="$HOME/fuzzing_xpdf/install/"
make
make install
No instrumentation detected 오류
왜 오류가 뜨지..?
나중에 다시 해봐야겠다..
-> 바이너리 파일이 없어서 blackbox test로 진행해야한다.
그러므로 -Q 옵션을 추가
afl-qemu-trace 오류
그러므로 아래처럼 qemu-mode를 수동으로 설치해주었다.
그런데 이번에는 Ninja가 없다고 뜨기에, 아래처럼 빌드해주었다.
이후 qemu-mode를 다시 빌드했다.
# 이동: AFL++ 소스 코드 디렉토리
cd /path/to/AFLplusplus/qemu_mode
# QEMU 소스 다운로드
cd qemu_mode
wget https://download.qemu.org/qemu-2.10.0.tar.xz
tar -xvf qemu-2.10.0.tar.xz
cd qemu-2.10.0
# QEMU 빌드
./configure --target-list=aarch64-linux-user --python=/usr/bin/python2
make -j$(nproc)
설치 이후 제대로 존재하는 것을 확인했다.
Crash 탐색
afl-fuzz -Q -i $HOME/fuzzing_xpdf/pdf_examples/ -o $HOME/fuzzing_xpdf/out/ -s 123 -t 1000 -- $HOME/fuzzing_xpdf/install/bin/pdftotext @@ $HOME/fuzzing_xpdf/output
위의 명령어를 통해 퍼징을 돌렸다.
해석하자면,
밥먹고 돌아오니까 충돌을 찾은 듯 하다.
여기서 끊고 저장된 crash를 확인했다.
$HOME/fuzzing_xpdf/install/bin/pdftotext $HOME/fuzzing_xpdf/out/default
/crashes/id:000000,sig:11,src:001306,time:1764620,execs:306896,op:havoc,rep:1 $HOME/fuzzing_xpdf/output
위의 명령어로 실행해보니
이렇게 segmentation fault가 발생한 것을 알 수 있다.
추가로 여러 크래시 중 하나를 잡고 gdb를 통해 분석을 진행했다.
~/fuzzing_xpdf$ gdb --args ./install/bin/pdftotext ./out/default/crashes/id:000003,sig:11,src:000917,time:2176481,exe
cs:210295,op:havoc,rep:4
위의 파일은 787번 라인에서 크래시가 발생한 것을 확인할 수 있고, 이를 통해 Stream.cc 파일을 분석하면 되겠다.
