Tenda AX12 路由器设备分析(一)

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0x01 前言

首先感谢Tenda 提供的对Tenda AX12 路由器的测评资格和提供的路由器设备。
今天这篇文章就来讲述如何对路由器设备进行设备分析,以及在分析设备过程中要注意的点,在Tenda设备上的UART串口中获取shell。

 

0x02 Tenda AX12 硬件分析

Tenda AX12 路由器是我们的第一个目标,Tenda AX12 从外观上看,塑料的外壳透露着金属的质感,中间的金黄色log在灯光下非常好看,而且这款路由器的外壳特别坚硬,在使用过程中应该不容易被一些东西砸到而产生变形,影响外观,整体设备有四根天线,根据设备的官方说明,设备支持5G和2.4G的WiFi信号。从外观上看,还看不出来设备有几根5G 的天线。需要将设备拆下来。并且设备的LED状态灯只有一个,不像以前的路由器,有专门WiFi、LAN口、WAN口、和电源的状态信号灯。

这一款Tenda设备拆卸开还是很轻松,背部只有两颗梅花螺丝,使用螺丝刀套装拧开螺丝,接着用塑料卡片一点一点的从边缘撬开,把顶上的塑料盖拿下来之后,这个时候就可以看到设备开发板,我移除了最外面的散热器,还有金属屏蔽层没有拆下来,从开发板上可以看到最右侧貌似是一个串口,然后是SOP8 flash 芯片,这边还看不清除具体是什么型号,并且在开发板上看到两个WiFi的芯片组,分别有2,4G和5G,并且每一个WiFi天线分别配备一个WiFi芯片,感觉WiFi的信号稳定性应该很不错。

用螺丝刀将芯片上的金属屏蔽层打开,打开金属屏蔽层有一个小窍门,要从屏蔽层的边缘,可以看到一个小缝隙,用扁头螺丝刀轻轻网上翘即可,撬开之后用棉签蘸点洗板水清洁一下芯片,这样能更清除的看清楚芯片型号,或者轻微的将台灯的灯光侧向一方,能看的更清楚,由于手机的渣像素,拍的依旧还是不清楚。

1 号芯片:S0374L87 SLN23

2 号芯片:S0393N23 SLMQ3

3号芯片:winbond 25Q128JVSQ 2104

2号芯片下面的芯片:ESMT M15T1G1664A

最右边的串口在板子上标注依次是 “3v3”,”OUT”,”IN”,”GND”,根据以往的路由器串口,大体上可以猜测出这是开发板上提供调试的UART 串口。那么根据UART 串口对引脚的定义,从上到下依次应该是 “VCC”、”TXD“、”RXD“、”GND“

智能设备的固件存在一般flash里,flash没有保护固件被非法读取的措施。现在大多数设备的FLASH和RAM、CPU分别独立,这样是特别容易被提取固件的,拆下FLASH用编程器直接能读到flash里面的内容了。如果FLASH和RAM集成在CPU上,并且开启了加密的话这样就会比较难提取固件,也使设备更加安全。

这里主要关心的是winbond 25Q128JVSQ 2104 芯片,在识别出了芯片型号,可以在搜索引擎中输入芯片型号,可以下载设备的datasheet(芯片数据手册)。芯片在winbond 华邦的官网中可以找到芯片的datasheet。

固件存在flash里,flash没有保护固件被非法读取的措施。现在大多数设备的FLASH和RAM、CPU分别独立,这样是特别容易被提取固件的,拆下FLASH用编程器直接能读到flash里面的内容了。如果FLASH和RAM集成在CPU上,并且开启了加密的话这样就会比较难提取固件,也使设备更加安全

根据datasheet 手册的信息,可以了解到winbond 25Q128JVSQ 芯片是一款25系列的SPI flash 芯片,并且是128mbit 内存。

下图是芯片的引脚定义,这一部分在提取flash芯片内的固件会用到。

 

0x03 UART 接入

由于在路由器板子上看到的疑似UART串口。使用FT232 接入设备,TXD —> IN,RXD —> OUT,GND —> GND 。由于手头上没有逻辑逻辑分析仪,波特率用常用的115200来尝试。打开SecureCRT ,设备通电。看到设备的启动的log信息,这里放出一部分的UART log信息。

根据log信息中的line 20看到,按ESC可以终端boot的自启。在line 67 的 Kernel command line 值可以了解到设备的固件文件类型是squash,设备的波特率是115200,和内核初始化的一些参数。在line 89 可以看到不同的分区所在的偏移区间,根据这些信息,可以从固件中提取指定偏移区间内的文件信息,比如可以提取 0x000000300000-0x000000f00000 偏移地址区间内的rootfs 文件系统。

U-Boot 2016.07-INTEL-v-3.1.177 (Nov 25 2020 - 09:48:15 +0000)

interAptiv
cps cpu/ddr run in 800/666 Mhz
DRAM:  224 MiB
manuf ef, jedec 4018, ext_jedec 0000
SF: Detected W25Q128BV with page size 256 Bytes, erase size 64 KiB, total 16 MiB
*** Warning - Tenda Environment, using default environment

env size:8187, crc:d89b57c5 need d89b57c5
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Net:   multi type
Internal phy firmware version: 0x8548
GRX500-Switch

Type run flash_nfs to mount root filesystem over NFS

Hit ESC to stop autoboot:  0 
Wait for upgrade... use GRX500-Switch
tenda upgrade timeout.
manuf ef, jedec 4018, ext_jedec 0000
SF: Detected W25Q128BV with page size 256 Bytes, erase size 64 KiB, total 16 MiB
device 0 offset 0x100000, size 0x200000
SF: 2097152 bytes @ 0x100000 Read: OK
## Booting kernel from Legacy Image at 80800000 ...
   Image Name:   MIPS UGW Linux-4.9.206
   Created:      2020-11-18   5:39:29 UTC
   Image Type:   MIPS Linux Kernel Image (lzma compressed)
   Data Size:    2079952 Bytes = 2 MiB
   Load Address: a0020000
   Entry Point:  a0020000
   Verifying Checksum ... OK
   Uncompressing Kernel Image ... OK
[    0.000000] Linux version 4.9.206 (root@ubt1-virtual-machine) (gcc version 8.3.0 (OpenWrt GCC 8.3.0 v19.07.1_intel) ) #0 SMP Fri Nov 13 09:14:24 UTC 2020
[    0.000000] SoC: GRX500 rev 1.2
[    0.000000] CPU0 revision is: 0001a120 (MIPS interAptiv (multi))
[    0.000000] Enhanced Virtual Addressing (EVA 1GB) activated
[    0.000000] MIPS: machine is EASY350 ANYWAN (GRX350) Main model
[    0.000000] Coherence Manager IOCU detected
[    0.000000] Hardware DMA cache coherency disabled
[    0.000000] earlycon: lantiq0 at MMIO 0x16600000 (options '')
[    0.000000] bootconsole [lantiq0] enabled
[    0.000000] User-defined physical RAM map:
[    0.000000]  memory: 08000000 @ 20000000 (usable)
[    0.000000] Determined physical RAM map:
[    0.000000]  memory: 08000000 @ 20000000 (usable)
[    0.000000]  memory: 00007fa4 @ 206d5450 (reserved)
[    0.000000] Initrd not found or empty - disabling initrd
[    0.000000] cma: Reserved 32 MiB at 0x25c00000
[    0.000000] SMPCMP: CPU0: cmp_smp_setup
[    0.000000] VPE topology {2,2} total 4
[    0.000000] Detected 3 available secondary CPU(s)
[    0.000000] Primary instruction cache 32kB, VIPT, 4-way, linesize 32 bytes.
[    0.000000] Primary data cache 32kB, 4-way, PIPT, no aliases, linesize 32 bytes
[    0.000000] MIPS secondary cache 256kB, 8-way, linesize 32 bytes.
[    0.000000] Zone ranges:
[    0.000000]   DMA      [mem 0x0000000020000000-0x0000000027ffffff]
[    0.000000]   Normal   empty
[    0.000000] Movable zone start for each node
[    0.000000] Early memory node ranges
[    0.000000]   node   0: [mem 0x0000000020000000-0x0000000027ffffff]
[    0.000000] Initmem setup node 0 [mem 0x0000000020000000-0x0000000027ffffff]
[    0.000000] percpu: Embedded 12 pages/cpu s17488 r8192 d23472 u49152
[    0.000000] Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on.  Total pages: 32480
[    0.000000] Kernel command line: earlycon=lantiq,0x16600000 nr_cpus=4 nocoherentio clk_ignore_unused root=/dev/mtdblock6 rw rootfstype=squashfs do_overlay console=ttyLTQ0,115200 ethaddr=CC:2D:21:EE:D9:F0 panic=1 mtdparts=spi32766.1:512k(uboot),128k(ubootconfigA),128k(ubootconfigB),256k(calibration),2m(kernel),12m(rootfs),-(res) init=/etc/preinit active_bank= update_chk= maxcpus=4 pci=pcie_bus_perf ethwan= ubootver= mem=128M@512M 
[    0.000000] PID hash table entries: 512 (order: -1, 2048 bytes)
[    0.000000] Dentry cache hash table entries: 16384 (order: 4, 65536 bytes)
[    0.000000] Inode-cache hash table entries: 8192 (order: 3, 32768 bytes)
[    0.000000] Writing ErrCtl register=00000000
[    0.000000] Readback ErrCtl register=00000000
[    0.000000] Memory: 87656K/131072K available (5087K kernel code, 294K rwdata, 1264K rodata, 1276K init, 961K bss, 10648K reserved, 32768K cma-reserved)
[    0.000000] SLUB: HWalign=32, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=4, Nodes=1
[    0.000000] Hierarchical RCU implementation.
[    0.000000] NR_IRQS:527
[    0.000000] EIC is off
[    0.000000] VINT is on
[    0.000000] CPU Clock: 800000000Hz  mips_hpt_frequency 400000000Hz
[    0.000000] clocksource: gptc: mask: 0xffffffff max_cycles: 0xffffffff, max_idle_ns: 9556302233 ns
[    0.000010] sched_clock: 32 bits at 200MHz, resolution 5ns, wraps every 10737418237ns
[    0.008266] Calibrating delay loop... 531.66 BogoMIPS (lpj=2658304)
[    0.069297] pid_max: default: 32768 minimum: 301
[    0.074090] Mount-cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
[    0.080515] Mountpoint-cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
[    0.089026] CCA is coherent, multi-core is fine
[    0.098050] [vmb_cpu_alloc]:[645] CPU vpet.cpu_status = 11
...
[    2.636153] 7 cmdlinepart partitions found on MTD device spi32766.1
[    2.641030] Creating 7 MTD partitions on "spi32766.1":
[    2.646216] 0x000000000000-0x000000080000 : "uboot"
[    2.652273] 0x000000080000-0x0000000a0000 : "ubootconfigA"
[    2.657866] 0x0000000a0000-0x0000000c0000 : "ubootconfigB"
[    2.663350] 0x0000000c0000-0x000000100000 : "calibration"
[    2.668827] 0x000000100000-0x000000300000 : "kernel"
[    2.673587] 0x000000300000-0x000000f00000 : "rootfs"
[    2.678642] mtd: device 6 (rootfs) set to be root filesystem
[    2.683251] 1 squashfs-split partitions found on MTD device rootfs
[    2.689144] 0x000000d00000-0x000001000000 : "rootfs_data"
[    2.695934] 0x000000f00000-0x000001000000 : "res"
[    2.700477] Lantiq SoC SPI controller rev 9 (TXFS 32, RXFS 32, DMA 1)
[    2.717456] libphy: Fixed MDIO Bus: probed
[    2.726334] libphy: gswitch_mdio: probed
[    2.732619] libphy: gswitch_mdio: probed
[    2.736683] lro_sram_membase_res0 from DT: a2013000

当设备完全启动后,很遗憾的是设备UART 接入设置了登录口令,并且尝试了一众弱口令都没有成功,不得不说,tenda设备的安全性还是很到位的,我分析的其他tenda设备UART 串口都有登录设置。

 

0x04 设备固件获取

由于无法获取到设备的UART shell,我开始考虑从芯片中获取固件,这里我犯了一个经验性的失误,因为以前分析过一些Tenda的设备,比较新的固件是识别不出来,解不开,并且以前提取Tenda F6设备flash 芯片中的固件时,使用飞线来提取,但是芯片有过电保护,无法正常提取固件,于是这一款设备我直接没有考虑从官网下载固件,而是把flash 芯片拆卸下来读取固件。

由于手头上没有热风枪,所以没办法直接把flash 芯片直接吹下来,所以采用电洛铁滴锡的方法来拆解Flash芯片进行固件读取。

1、将电烙铁加热加上锡,对准芯片一侧上锡,此时使用镊子将上锡的一侧轻轻翘起。
2、对准芯片另一侧上锡,此时使用镊子将上锡的另一侧轻轻翘起,使用镊子轻轻夹出。

然后把芯片焊到底座上,方便编程器提取。

到这里,我并没有继续往下提取,因为我突然想起来在UART log信息中显示的squashfs 信息,我联想起来,这个设备的固件是squashfs文件系统类型的,那么就可以直接用binwalk -Me直接提取。

如果要继续往下提取,那就是根据flash芯片datasheet 中的信息确定芯片的1号引脚,和编程器一一对应,直接就可以提取了,另外winbond 的芯片,现在物美价廉的土豪金CHA341A编程器就可以提取出来。

这里我在Tenda官网中下载了最新固件进行提取,不出所料,这一款设备的固件很成功的就提取出来。

 

0x05 UART 密码获取

我把固件解开之后,首先在/etc/shadow 看到用户名和加密后的hash。一般来说,这一块是设备的UART 登录口令。但是很遗憾被MD5加密了。

hash值存储方式为:以MD5哈希算法为例,存储为$1$salt$encrypted;以SHA哈希算法为例,存储为$6$salt$encrypted

接了来使用hashcat 对shadow进行爆破

hashcat -m 500 -a 0  ./test_shadow.txt ./500_passwords.txt --force

尝试使用hashcat爆破的方式,解开密码,但是换了许多个密码字典一直都没有成功,于是我想到了Tenda设备AC15的历史漏洞CVE-2020–10988,密码为root/ Fireitup ,于是加入到设备的爆破词典里面,如下图所示,密码正确。

使用获取到的登录口令,成功获取到设备的shell 中。

另外,设备的telnet 服务在UART提供的串口进行开启,远程连接,也是使用和UART 接入的登录口令是一样的。

 

0x06 总结

本片文章主要是对设备的硬件进行分析,如何来辨别设备上的芯片,从设备上的芯片获取有用的信息,还有对UART如何进行接入,并且根据Tenda的历史漏洞信息,获取到了设备的登录口令和密码。

后续会再出一篇文章,也是以Tenda AX12 路由器为起点,讲解如何分析路由器的固件,在对固件分析的过程中,着重关注那些点,那些文件内容容易产生漏洞。以及分享在Tenda AX12 设备上挖到的一些漏洞,希望能帮助一些小伙伴一起学习参考。

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