katagaitai ctf study session #3 - setup

■概要
動的解析やシェルコード開発をしたい人向けの，qemu-systemを使ったUbuntu 14.04 ARMv7 qemu環境作成方法です．
別にこの環境と全く同じものを用意する必要はなく，lxcでもdockerでもラズパイでも良いです．
(要は，ARMのシェルコードを作成したり，ARMバイナリを動的解析するためのARM版gdbがある環境をお持ちであればそれでOKです．)

とはいえ，資料は下記環境がある前提で進めていくのと，CTFではqemu-systemなARM環境を準備しておいて損は無いと思うので，なるべく準備頂くことをお勧めします．
※AWS上に環境を作ってログインして頂いたり，VMイメージ配布したほうが良いという意見もあったのですが，
自前の環境を持っていたほうが何かと便利ですし，qemuの環境構築も勉強になるかなと思い，敢えて各自で作ってもらうことにしました．

■構成
下記手順で想定しているNW環境は以下のとおりです(NWアドレスまで合わせる必要はありませんが，参考までに書いている次第です)．

+----------------------------------+
|Ubuntu 14.04 x86_64 on VMware     |
|192.168.164.100/24                |
|  +---------------------------+   |
|  |Ubuntu 14.04 ARMv7 on qemu |   |
|  |192.168.164.200/24         |   |
|  +-------eth0----------------+   |
|           |                      |
|  .100 -- br0                     |
|           |                      |
+----------eth0--------------------+
            |
     192.168.164.2(VMwareデフォゲ)
            |
           ...

■Ubuntu 14.04 ARMv7 qemu環境作成
$ apt-get install qemu-system uml-utilities bridge-utils
$ wget http://odroid.us/odroid/users/osterluk/qemu-example/qemu-example.tgz
$ tar zxf qemu-example.tgz ./zImage
$ wget http://releases.linaro.org/14.10/ubuntu/trusty-images/developer/linaro-trusty-developer-20141024-684.tar.gz
$ tar zxf linaro-trusty-developer-20141024-684.tar.gz
$ qemu-img create -f raw rootfs.img 3G && mkfs.ext3 rootfs.img
$ mkdir mnt && mount -o loop rootfs.img mnt && rsync -a binary/ mnt/ && umount mnt && rm -rf binary && rmdir mnt

■qemuホスト側ブリッジ設定
$ vi /etc/network/interfaces
---------------------------
auto lo
iface lo inet loopback

auto eth0
iface eth0 inet static
  address 0.0.0.0 ★eth0をプロミスキャスモードに変更

auto br0 ★ここからqemuホストとqemuゲストをブリッジする設定
iface br0 inet static
  address 192.168.164.100 ★br0にはホストのIPを指定する．(ゲストIPはゲスト上で指定するのでここでは書かない)
  netmask 255.255.255.0
  network 192.168.164.0
  broadcast 192.168.164.255
  gateway 192.168.164.2
  bridge_ports eth0 ★eth0とbr0のブリッジインターフェースを作成
  bridge_stp off
  bridge_maxwait 1
---------------------------
$ reboot

■qemu起動
$ qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 256 -kernel zImage -sd rootfs.img -append "root=/dev/mmcblk0 rw physmap.enabled=0 console=ttyAMA0" -net nic -net tap -k ja -nographic
※qemuを終了したいときはホスト側でpkill -9 qemuすると楽です
※当初-m 1024と書いていたのですが，-m 256でも十分だったため修正しました．-m 128でも良いでしょう．

■qemuゲスト側設定
$ passwd
  → rootのパスワード設定
$ vi /etc/resolv.conf
  → ネームサーバ設定(nameserver 192.168.164.2 など)
$ vi /etc/resolvconf/resolv.conf.d/base
  → ネームサーバ設定(nameserver 192.168.164.2 など)
$ vi /etc/network/interfaces
  → eth0のコンフィグ作る(以下は例)
---------------------------
auto eth0
iface eth0 inet static
  address 192.168.164.200
  netmask 255.255.255.0
  network 192.168.164.0
  broadcast 192.168.164.255
  gateway 192.168.164.2
---------------------------
$ ifup eth0

$ vi /etc/ssh/sshd_config
  → PermitRootLogin yes に変更
$ service ssh restart

$ apt-get update && apt-get upgrade
$ apt-get install netcat socat busybox aptitude zip tcpdump automake telnet xinetd # よく使うやつを適当に突っ込む

■補足(作った環境でnokia_uiを動かしてみたい人向け)
(1) ライブラリ関連
$ ln -s /lib/ld-linux-armhf.so.3 /lib/ld-linux.so.3
$ apt-get install libsqlite3-dev

(2) baseband接続の不要化
fon.tar.gz以外の環境では，以下のパッチをnokia_uiに当てないと動きません(ただしSMSは使えなくなります)
00001203: E1 -> E3

※資料内ではgdbのリモートデバッグ機能を使って解析しますので，上記補足(1)(2)は正直実施不要です．
あくまで構築した環境でnokia_uiを動かしてみたい人向けの補足です．

■補足その2
最終的に，qemuは以下のように2台動かす事になります(左側がfon.tar.gzに同梱されていたqemu環境，右側が自作していただいたqemu環境です)．
メモリ不足にならないよう2台同時に動かせるか，事前に確認しておくことをおすすめします．

+----------------------------------------------------------------+
|Ubuntu 14.04 x86_64 on VMware                                   |
|192.168.164.100/24                                              |
|  +---------------------------+  +---------------------------+  |
|  |qemu (from fon.tar.gz)     |  |Ubuntu 14.04 ARMv7 on qemu |  |
|  |                           |  |192.168.164.200/24         |  |
|  +-------eth0----------------+  +-------eth0----------------+  |
|                                          |                     |
|                                 .100 -- br0                    |
|                                          |                     |
+-----------------------------------------eth0-------------------+
                                           |
                                    192.168.164.2(VMwareデフォゲ)
                                           |
                                          ...