Esaminando la Sicurezza dei File System MiniFS

Oggi siamo più connessi che mai. Questo è principalmente dovuto all’aumento delle reti wireless. Ad esempio, i punti di accesso Wi-Fi ci danno un facile accesso a Internet nelle nostre case, uffici e luoghi pubblici. Sono diventati dispositivi importanti per attività come la ricerca, la comunicazione e l’intrattenimento. Tuttavia, ci sono preoccupazioni riguardo alle potenziali vulnerabilità di questi AP wireless.

Una persona malintenzionata può approfittare di queste debolezze. Può entrare in una rete wireless da remoto, accedendo a tutti i dati e le risorse disponibili. I dispositivi che usano il loro proprio software segreto, senza condividere dettagli sul loro Firmware o metodi di Sicurezza, sono particolarmente a rischio. Questa è una grande preoccupazione per i dispositivi a basso costo che utilizzano file system nascosti, come MiniFS, che si trova in molti router TP-Link. La mancanza di informazioni pubbliche su questi sistemi rende difficile capirli e proteggerli. Quando gli hacker trovano lacune nella sicurezza del firmware, possono usarle per attacchi remoti.

Si può guadagnare più sicurezza quando la comunità ha la possibilità di esaminare e analizzare il firmware. L'analisi aperta aiuta a identificare e risolvere le debolezze più velocemente e incoraggia lo sviluppo di sistemi più sicuri. Quindi, c'è un bisogno cruciale di misure di sicurezza chiare e aperte per proteggere questi dispositivi.

#Panoramica di MiniFS

MiniFS è un piccolo e semplice file system usato in dispositivi con risorse limitate, come i router Wi-Fi. È apprezzato per la sua piccola dimensione, che di solito richiede solo pochi kilobyte di memoria. Nonostante venga utilizzato in vari dispositivi, abbiamo scoperto che MiniFS non è stato discusso in dettaglio nella letteratura scientifica. Le risorse iniziali disponibili online hanno fornito alcune informazioni di base su MiniFS ma non hanno offerto una visione complessiva.

I punti chiave sul file system MiniFS includono:

• La stringa magica di identificazione "MINIFS".
• La struttura comprende un'intestazione, record per le proprietà dei file e blocchi di dati.
• L'intestazione contiene un marker e altri campi che aiutano a localizzare i dati all'interno del file system.
• Le proprietà dei file sono solitamente archiviate utilizzando record di dimensioni fisse che contengono la dimensione del file, l'offset nel blocco dati e il nome del file.
• I dati del file sono compressi utilizzando un algoritmo noto come LZMA.

Sebbene questi elementi offrano una comprensione di base di MiniFS, esistono ancora lacune nella conoscenza. Quindi, miriamo a mettere insieme ciò che si conosce, evidenziando anche le aree che necessitano di maggiore esplorazione.

#Metodologia per il Test della Sicurezza del Firmware

Per analizzare il firmware di un router Wi-Fi, seguiamo diversi passaggi chiave volti a estrarre, esaminare e testare il firmware per identificare come funziona e trovare potenziali minacce alla sicurezza. Questi passaggi chiave sono i seguenti:

#Passo 1: Acquisizione del Firmware

Ci sono diversi modi per acquisire il firmware da un router o un punto di accesso:

• Download da Internet: Puoi ottenere il firmware scaricandolo dal sito web del produttore o dal pannello di amministrazione del router.
• Intercettazione: Usando strumenti come Wireshark puoi catturare il firmware durante un aggiornamento. A volte, il firmware potrebbe essere criptato.
• Accesso Fisico: Se qualcuno ha accesso fisico al dispositivo, può usare strumenti hardware per estrarre il firmware direttamente dal chip del dispositivo.

#Passo 2: Conversione del Firmware in Formato Binario

Il dump del firmware potrebbe arrivare in formati diversi, a seconda del metodo utilizzato per l’acquisizione. Ad esempio, un dump di memoria potrebbe darti un file binario semplice.

#Passo 3: Identificazione della Sezione Dati

Il firmware contiene spesso sezioni che sono criptate o compresse. Trovare queste sezioni richiede l'analisi dell'entropia dell'immagine del firmware, che può indicare dove risiedono i dati criptati o compressi.

#Passo 4: Trovare i Numeri Magici

I file system includono spesso un numero magico nell'intestazione per segnalare il tipo di file system. Per identificare correttamente le sezioni di dati, dobbiamo localizzare questi numeri magici, che possono guidare ulteriori analisi.

#Passo 5: Identificare ed Estrarre il File System

Una volta trovati i numeri magici, il passo successivo è identificare ed estrarre il file system all'interno del firmware. Questo consente l'accesso alla struttura e ai contenuti del firmware.

#Passo 6: Analizzare i File e Identificare Vulnerabilità

Dopo aver estratto il file system, è tempo di analizzare i file al suo interno. Questo include:

• Analisi Statica: Guardare il codice senza eseguirlo per trovare debolezze.
• Analisi Dinamica: Eseguire il firmware in un ambiente controllato per osservare il suo comportamento.
• Analisi della Configurazione e dei File Binari: Rivedere i file di configurazione e gli script per scoprire impostazioni insicure o vulnerabilità.

Seguendo questi passaggi, si consente un'esaminazione approfondita del firmware, rivelando eventuali potenziali problemi di sicurezza che potrebbero essere sfruttati.

#Confronto delle Versioni di MiniFS

Ci sono differenze notevoli tra le versioni precedenti di MiniFS e quelle attualmente in uso. Le osservazioni chiave includono:

• Identificazione: Il file system è sempre identificato usando la stringa "MINIFS".
• Differenze nel Formato dell'Intestazione: Il formato dell'intestazione varia tra le versioni. La versione attuale contiene sia un marker sia campi che aiutano a definire i metadati.
• Codifica delle Proprietà dei File: Il modo in cui sono strutturate le proprietà dei file è evoluto, indicando un passaggio verso una gestione della memoria più efficiente.
• Meccanismo di Archiviazione dei File: Mentre le versioni precedenti memorizzavano un file per chunk, la nuova versione consente più file in un chunk.
• Parola di Configurazione LZMA: Ci sono variazioni nella parola di configurazione LZMA rispetto alle versioni precedenti e le ultime scoperte.

Queste intuizioni mostrano come MiniFS si sia sviluppato nel tempo, riflettendo i cambiamenti volti a migliorare le prestazioni e l'efficienza di archiviazione.

#Estrazione del File System MiniFS

Per decodificare i file da MiniFS, prima raccogliamo informazioni dalla tabella delle proprietà dei file per localizzare il chunk di dati. Il processo prevede:

1. Leggere il segmento di dati necessario in base ai dettagli nella tabella delle proprietà dei file.
2. Salvare i dati risultanti nella posizione corretta.

Questo processo può essere eseguito non solo per singoli file, ma per l'intero file system.

#Esempio di Estrazione dei Dati

Dopo aver condotto la nostra analisi, siamo stati in grado di identificare vari tipi di file dai dati estratti, inclusi:

• File CSS
• Pagine HTML
• File JavaScript
• File di configurazione
• Chiavi e certificati
• File binari per componenti di sistema
• Configurazioni utilitarie per il dispositivo

#Conclusione e Lavoro Futuro

Attraverso l'ingegneria inversa del file system MiniFS trovato nel router Wi-Fi AC1900 di TP-Link, abbiamo acquisito una comprensione più profonda di questo sistema precedentemente poco documentato. Il nostro lavoro chiarisce la struttura e il funzionamento di MiniFS e evidenzia la varietà presente nelle implementazioni dei file system.

Inoltre, abbiamo trovato diverse chiavi private, che potrebbero presentare un rischio se sono comuni tra la gamma di router. La mancanza di protezione crittografica combinata con la sicurezza basata sull'oscurità crea vulnerabilità notevoli.

Mentre ci muoviamo avanti, pianifichiamo di esaminare più punti di accesso Wi-Fi che operano su sistemi simili. Questa ricerca è essenziale per sviluppare un quadro più chiaro delle misure di sicurezza in vari dispositivi, mirando a rafforzare la nostra infrastruttura digitale contro le minacce informatiche. Continuando a migliorare i nostri metodi per analizzare e proteggere i sistemi embedded, questo lavoro contribuisce all’obiettivo più ampio di proteggere la privacy degli utenti e l'integrità dei dati nel nostro mondo connesso.