Engenharia reversa do protocolo Ngrok v2

Engenharia reversa do protocolo Ngrok v2


O ngrok é um serviço que permite criar túneis para o computador local do usuário. Em outras palavras, um endereço público é reservado, todas as chamadas para as quais são encaminhadas para a porta local.

Infelizmente, desde 2016, o suporte para a versão de código aberto do cliente (ngrok v1) foi descontinuado e, para usar o serviço, é necessário executar a versão fechada (ngrok v2), o que, em muitos casos, é inaceitável. Este artigo descreve o processo de aprendizado do protocolo usado por um cliente oficial e criação de um cliente aberto alternativo.


Mas isso é necessário? Alternativas de Ngrok


Curiosamente, este serviço tem muito poucas alternativas. Especificamente, três:


  • serveo.net . Fornece funcionalidade semelhante, mas usa o encaminhamento de porta reversa SSH, não um cliente personalizado. Infelizmente, o projeto está fechado no momento.

    O Serveo está temporariamente desativado devido a phishing.

    O Serveo retornará em alguns dias com algumas novas restrições para ajudar a dissuadir o abuso. Obrigado pela sua paciência!

  • localtunnel.me . Ele fornece apenas um túnel HTTP com uma distribuição baseada no cabeçalho Host e, no caso de HTTPS, os dados são descriptografados no servidor e enviados ao aplicativo cliente em texto não criptografado. O site do projeto está indisponível no momento.
  • pagekite.net . Fornece túneis HTTP e TLS. Após um período de avaliação de 30 dias, você terá que pagar por uso adicional.

(PS Os comentários sugeriram que existe localhost.run que fornece túneis HTTP via encaminhamento de porta SSH, semelhante ao serveo.net. No entanto, aparentemente, o serviço fornece apenas túneis HTTP, ao contrário do ngrok)


Tentativa ingênua # 1: mitmproxy


Vamos tentar ouvir o tráfego oficial do aplicativo usando mitmproxy:


$ mitmproxy $ http_proxy=http://127.0.0.1:8080 https_proxy=http://127.0.0.1:8080 ngrok http 8080 #     

O aplicativo, é claro, começa a jurar um certificado inválido. No entanto, o texto do erro mostra que o ngrok está tentando resolver o endereço do servidor tunnel.us.ngrok.com por meio de DNS sobre HTTPS:


 Get https://dns.google.com/resolve?cd=true&name=tunnel.us.ngrok.com&type=AAAA: x509: certificate signed by unknown authority 

Vamos tentar puxar o próprio tunnel.us.ngrok.com:


 $ curl https://tunnel.us.ngrok.com/ curl: (60) SSL certificate problem: unable to get local issuer certificate More details here: https://curl.haxx.se/docs/sslcerts.html curl failed to verify the legitimacy of the server and therefore could not establish a secure connection to it. To learn more about this situation and how to fix it, please visit the web page mentioned above. 

Aparentemente, o cliente está usando a fixação de certificado com um certificado autoassinado. Vamos tentar ignorar o erro:


 $ curl -k https://tunnel.us.ngrok.com Warning: Binary output can mess up your terminal. Use "--output -" to tell Warning: curl to output it to your terminal anyway, or consider "--output Warning: <FILE>" to save to a file. $ curl -k --output - https://tunnel.us.ngrok.com     -illegal WNDINC frame length: 0x474554 

O Google, a pedido de "comprimento ilegal de quadros WNDINC", fornece uma biblioteca para conexões TCP multiplexadas. A mesma biblioteca é mencionada no problema com uma chamada para códigos de código aberto do ngrok v2.


Biblioteca Muxado


Verifique se o ngrok realmente usa a biblioteca muxado:


 $ nm ./ngrok | grep muxado 00000000008ae2c0 T github.com/inconshreveable/muxado.(*addr).Network 00000000008ae2e0 T github.com/inconshreveable/muxado.(*addr).String 0000000000e31b40 B github.com/inconshreveable/muxado.bufferClosed 0000000000e31b50 B github.com/inconshreveable/muxado.bufferFull 00000000008ad430 T github.com/inconshreveable/muxado.Client 0000000000e31b60 B github.com/inconshreveable/muxado.closeError 00000000008b4c00 T github.com/inconshreveable/muxado.(*condWindow).Broadcast 00000000008b2ed0 T github.com/inconshreveable/muxado.(*condWindow).Decrement 00000000008b2da0 T github.com/inconshreveable/muxado.(*condWindow).Increment 00000000008b2d30 T github.com/inconshreveable/muxado.(*condWindow).Init ... 

Várias conclusões podem ser tiradas da saída deste comando (desculpe pela tautologia):


  1. O ngrok realmente usa esta biblioteca.
  2. O autor não tentou ofuscar o arquivo executável de nenhuma maneira, pois os caracteres foram deixados nele.

Observe também que o erro do servidor foi recebido por uma conexão segura (TLS), o que significa que o protocolo muxado é usado dentro de uma sessão TLS. Isso sugere que os dados sobre muxado são transmitidos em texto não criptografado, pois a criptografia adicional seria redundante. Assim, para remover o despejo de tráfego não criptografado, basta interceptar chamadas (* stream) .Read e (* stream) .Write.


Abi


Antes de tentar interceptar chamadas, você precisa entender como os parâmetros de interesse são transmitidos. Para fazer isso, escreveremos um programa simples no Go usando a biblioteca (o netcat atuará como a parte receptora):


Código
 package main import "net" import "github.com/inconshreveable/muxado" func main() { var conn net.Conn conn, _ = net.Dial("tcp", "127.0.0.1:1234") sess := muxado.Client(conn, &muxado.Config{}) conn, _ = sess.Open() data := []byte("Hello, world!") conn.Write(data) } 

Portanto, para interceptar o tráfego, estamos interessados ​​em:


  • Identificador de encadeamento exclusivo (necessário para distinguir vários encadeamentos ativos simultaneamente).
  • Ponteiro para um buffer com dados.
  • O comprimento do buffer de dados.

A saída do objdump na função github.com/inconshreveable/muxado.(*stream).Write (engraçado que os desenvolvedores do Go não pareciam se incomodar com a manipulação de nomes.) Mostra claramente o carregamento de argumentos da pilha:


  4de2d6: 48 8b 44 24 58 mov 0x58(%rsp),%rax 4de2db: 48 89 44 24 08 mov %rax,0x8(%rsp) 4de2e0: 48 8b 44 24 60 mov 0x60(%rsp),%rax 4de2e5: 48 89 44 24 10 mov %rax,0x10(%rsp) 4de2ea: 48 8b 44 24 68 mov 0x68(%rsp),%rax 4de2ef: 48 89 44 24 18 mov %rax,0x18(%rsp) 

Resta entender exatamente onde estão os valores que precisamos na pilha. Para fazer isso, use gdb e exiba o estado da pilha no momento em que a função foi chamada.


 Thread 1 "test" hit Breakpoint 1, github.com/inconshreveable/muxado.(*stream).Write (buf=..., err=..., n=<optimized out>, s=<optimized out>) at /home/sergey/muxado/src/github.com/inconshreveable/muxado/stream.go:81 81 func (s *stream) Write(buf []byte) (n int, err error) { (gdb) set language c Warning: the current language does not match this frame. (gdb) p {char*[4]}$rsp $1 = { 0x4e0cbf <main.main+319> "H\213l$XH\203\304`\303\350\002A\367\377\351\255\376\377\377", '\314' <repeats 13 times>, "dH\213\f%\370\377\377\377H;a\020vKH\203\354\bH\211,$H\215,$\017\266\005k\003\025", 0xc0000b4000 "", 0xc000014300 "Hello, world!", 0xd <error: Cannot access memory at address 0xd>} 

O primeiro elemento dessa matriz é o endereço de retorno e não pode participar da transmissão de argumentos. Os dois últimos, obviamente, são o endereço da matriz e seu comprimento; como o ponteiro para o fluxo fica em primeiro lugar na lista de argumentos, é lógico supor que ele esteja na segunda célula. Pode (com reservas) ser usado como um identificador exclusivo para o fluxo.

Portanto, agora sabemos como os argumentos da função (* stream) .Write estão localizados na memória (para (* stream). Leia tudo é exatamente o mesmo, pois as funções têm o mesmo protótipo). Resta perceber a própria interceptação.


Tentativa ingênua # 2: ganchos da função de tempo de execução


Vamos tentar redirecionar as chamadas (* stream). Escreva para a função proxy:


Algo assim
 unsigned long long write_hook() { volatile long long* rsp = RSP(); void* stream = (void*)rsp[1]; char* buf = (char*)rsp[2]; long long len = rsp[3]; UNSET_HOOK(); unsigned long long ans; PUSH(rsp[3]); PUSH(rsp[2]); PUSH(rsp[1]); CALL(syscall_write); POP(24, ans); SET_HOOK(); return ans; } 

Ao tentar chamar o ngrok com esse gancho, temos uma falha no seguinte formato:


 unexpected fault address 0x0 fatal error: fault [signal SIGSEGV: segmentation violation code=0x80 addr=0x0 pc=0x4a2dc6] goroutine 1 [running]: runtime.throw(0xac7ca8, 0x5) /usr/local/Cellar/go/1.8.3/libexec/src/runtime/panic.go:596 +0x95 fp=0xc42016f9f0 sp=0xc42016f9d0 runtime.sigpanic() ... 

Aqui estamos aguardando um obstáculo inesperado diante das goroutines. O fato é que a pilha de goroutines é alocada dinamicamente: se não houver espaço suficiente na pilha existente, ela é alocada novamente em outro local e o conteúdo atual é copiado. Infelizmente, as funções geradas pelo gcc armazenam o ponteiro de pilha antigo no registro rbp (o chamado ponteiro de quadro) e, quando você retorna dessa função, o ponteiro de pilha começa a apontar para a pilha antiga já liberada (use após livre). Então, C não é um ajudante aqui.


Tentativa # 3: script gdb


Escreveremos um script para gdb que imprimirá todos os dados transmitidos:


 set language c break github.com/inconshreveable/muxado.(*stream).Write commands set $stream={void*}($rsp+8) set $buf={char*}($rsp+16) set $len={long long}($rsp+24) p $stream p (*$buf)@$len p $len cont end run tcp 8080 -log stdout -log-format logfmt -log-level debug 

Isso funciona, mas para um despejo completo, você precisa salvar os dados recebidos. E aqui há vários problemas:


  • Para ler os dados recebidos, é necessário aguardar até que a função conclua a execução. Esse problema é resolvido definindo o ponto de interrupção na instrução ret.
  • Uma função pode ler menos dados do que o planejado, enquanto o número de bytes realmente lidos é um dos valores de retorno da função. Você precisa entender como os valores de retorno são transmitidos. (Também é trivial imprimir uma pilha após a execução da função. O número desejado é de $ rsp + 48).
  • O terceiro e mais importante problema. A saída gdb não se destina à análise automática (por exemplo, consulte a impressão da seção ABI); portanto, os dumps assim obtidos são adequados apenas para análise visual. (Na verdade, isso não é um problema, pois o protocolo é extremamente simples e é reconhecido de relance).

Tentativa # 4: montagem


Ao abrir o binário com o ngrok objdump, você pode ver que há um intervalo de 0xc10 = 3088 bytes entre as seções .text e .rodata:


  9773eb: e9 50 ff ff ff jmpq 977340 <type..eq.[2]github.com/kevinburke/cli.Flag>   .rodata: 0000000000978000 <type.*>: 

O mesmo espaço está presente no próprio arquivo, onde o espaço vazio é preenchido com zero bytes. Isso permite alterar o tamanho do segmento que contém a seção .text gravada no arquivo (pesquisar / substituir no editor hexadecimal) e adicionar código ao espaço de registro de chamadas.

A instrução de transição relativa na arquitetura x86_64 leva 5 bytes: opcode (E9) + deslocamento para o endereço final (int assinado). Como o tamanho do arquivo executável do ngrok é muito menor que 2 gigabytes, esta instrução permite transferir o controle para qualquer lugar da seção .text, incluindo nosso novo código.

A primeira instrução de ambas as funções ocupa 9 bytes, portanto, os primeiros 5 bytes da instrução podem ser substituídos por uma instrução de salto:


  8b0e70: 64 48 8b 0c 25 f8 ff mov %fs:0xfffffffffffffff8,%rcx 8b0e77: ff ff 

Para chamar a função original, basta seguir as instruções originais e ir para o endereço func + 9

Com a instrução ret na função (* stream) .Leia, tudo é muito mais interessante:


  8b0f6d: 7f 22 jg 8b0f91 <github.com/inconshreveable/muxado.(*stream).Read+0xa1> ... 8b0f8c: 48 83 c4 58 add $0x58,%rsp 8b0f90: c3 retq 8b0f91: 48 8b 5c 24 60 mov 0x60(%rsp),%rbx 

A instrução ret (escrita como retq, em vez de retf) ocupa apenas 1 byte, enquanto a instrução a seguir é um alvo de salto, portanto você não pode alterá-lo. No entanto, a instrução de transição não é executada em nenhum lugar da própria instrução ret; portanto, nada impede que ela seja substituída pela transição junto com a instrução anterior (após a transição, é claro, ela deverá ser concluída).


Código completo do registrador do assembler
 section .text org 0x9773f0 use64 write_pre_hook: ;      (*stream).Write push dword 0x74697277 call log add rsp, 8 mov rcx, [fs:-8] ;   (*stream).Write    jmp 0x8b0e79 read_post_hook: ;     0x8b0f8c add rsp, 0x58 ;    ret, .  push dword 0x64616572 call log add rsp, 8 ret log: ;  ,         push rdi push rsi push rdx push rax ;; stack layout: ;; rsp+32 ret ;; rsp+40 kind ('read' or 'writ') ;; rsp+48 ret0 ;; rsp+56 &stream ;; rsp+64 buf ;; rsp+72 len ;; rsp+80 unknown ;; rsp+88 n ;; rsp+96 err ;       mmap mov rax, 9 mov rdi, 0 mov rsi, 44 add rsi, [rsp+72] mov rdx, 3 push r10 push r8 push r9 mov r10, 34 mov r8, -1 mov r9, 0 syscall test rax, rax js segfault pop r9 pop r8 pop r10 ;     mov edi, [rsp+40] mov [rax], edi lea rdi, [rax+4] lea rsi, [rsp+56] push rcx mov rcx, 40 ;up to rsp+96 rep movsb ;    mov rsi, [rsp+72] ;rsp+64 mov rcx, [rsp+80] ;rsp+72 rep movsb pop rcx ;  write mov rdi, 3 mov rsi, rax mov rdx, 44 add rdx, [rsp+72] push rax call writeall ;   pop rdi mov rsi, 44 add rsi, [rsp+72] mov rax, 11 syscall test rax, rax jnz segfault ;   pop rax pop rdx pop rsi pop rdi ret writeall: mov rax, 1 syscall test rax, rax js segfault add rsi, rax sub rdx, rax test rdx, rdx jnz writeall ret segfault: ;          mov [0], rax 
Programa Python para analisar logs
 import sys stream = sys.stdin.buffer while True: chunk = stream.read(44) if not chunk: break assert len(chunk) == 44 kind = chunk[:4].decode('ascii') assert kind in ('read', 'writ') str_id = hex(int.from_bytes(chunk[4:12], 'little')) l = int.from_bytes(chunk[20:28], 'little') n = int.from_bytes(chunk[36:], 'little') if kind == 'read' else l buf = stream.read(l) assert len(buf) == l if '--full-data' not in sys.argv: buf = buf[:n] print('((%r, %s, %d), (%r, %d))'%(kind, str_id, l, buf, n)) 

Portanto, agora temos uma ferramenta de trabalho para remover dumps de tráfego do ngrok. Confira em ação!


Despejo
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Neste despejo, você pode ver claramente a estrutura interna do protocolo:


  • Obviamente, os fluxos de autorização e criação de túnel são iniciados pelo cliente e os fluxos com as próprias conexões são iniciados pelo servidor. Isso não está nos logs, mas é óbvio por razões de bom senso.
  • No início de cada fluxo, um número de 32 bits é transmitido - o tipo de fluxo. É 0 para autorização, 1 para criar um túnel e 3 para conexões de entrada.
  • Um fluxo com o tipo -1 é uma pulsação. O iniciador da conexão envia periodicamente 4 bytes aleatórios para lá e espera recebê-los na saída. Existem 2 desses fluxos em ambas as direções.
  • Quando uma conexão de entrada é recebida, um tipo 3 de 32 bits, um número L de 64 bits (little endian) e um objeto JSON de comprimento L bytes que descreve a conexão são transmitidos. Depois disso, os dados brutos são transmitidos pela conexão sem nenhum pacote de serviço.

Conclusão


Como o muxado é uma biblioteca de código aberto, o protocolo de multiplexação pode ser aprendido com a fonte . Trazê-lo aqui não faz sentido.

O resultado foi uma biblioteca Python para trabalhar com o protocolo ngrok e um cliente de console alternativo usando essa biblioteca. Github

PS Críticas construtivas são bem-vindas.

Source: https://habr.com/ru/post/pt485564/


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