SPI
基本信息
SPI(串行外设接口)是一种同步串行通信协议,用于嵌入式系统中 IC(集成电路)之间的短距离通信。SPI 通信协议利用主从架构,由时钟和芯片选择信号进行协调。主从架构由一个主设备(通常是微处理器)管理外部外设,如 EEPROM、传感器、控制设备等,这些外设被视为从设备。
多个从设备可以连接到一个主设备,但从设备之间不能相互通信。从设备由两个引脚管理,时钟和芯片选择。由于 SPI 是一种同步通信协议,输入和输出引脚遵循时钟信号。芯片选择由主设备用于选择一个从设备并与之交互。当芯片选择为高时,从设备未被选择,而当其为低时,芯片已被选择,主设备将与从设备进行交互。
MOSI(主输出,从输入)和 MISO(主输入,从输出)负责数据的发送和接收。数据通过 MOSI 引脚发送到从设备,同时保持芯片选择为低。输入数据包含指令、内存地址或根据从设备供应商的数据表的数据。在有效输入后,MISO 引脚负责将数据传输到主设备。输出数据在输入结束后的下一个时钟周期发送。MISO 引脚在数据完全传输完毕之前会持续传输数据,或者主设备将芯片选择引脚设置为高(在这种情况下,从设备将停止传输,主设备在下一个时钟周期后将不再接收)。
从 EEPROM 中转储固件
转储固件对于分析固件和发现其中的漏洞非常有用。很多时候,固件在互联网上不可用,或者由于型号、版本等因素的变化而无关紧要。因此,直接从物理设备提取固件可以在寻找威胁时提供特定的帮助。
获取串行控制台可能会很有帮助,但很多时候文件是只读的。这限制了分析的进行,原因有很多。例如,发送和接收数据包所需的工具可能不在固件中。因此,提取二进制文件进行逆向工程是不可行的。因此,将整个固件转储到系统中并提取二进制文件进行分析会非常有帮助。
此外,在红队行动和获取设备的物理访问权限时,转储固件可以帮助修改文件或注入恶意文件,然后将其重新闪存到内存中,这可能有助于在设备中植入后门。因此,通过固件转储可以解锁许多可能性。
CH341A EEPROM 编程器和读取器
该设备是一个廉价的工具,用于从 EEPROM 中转储固件,并使用固件文件重新闪存。这是处理计算机 BIOS 芯片(实际上就是 EEPROM)的热门选择。该设备通过 USB 连接,并需要最少的工具即可开始使用。此外,它通常能快速完成任务,因此在物理设备访问中也很有帮助。
将 EEPROM 存储器连接到 CH341A 编程器,并将设备插入计算机。如果设备未被检测到,请尝试在计算机上安装驱动程序。此外,请确保 EEPROM 以正确的方向连接(通常将 VCC 引脚反向放置到 USB 连接器),否则软件将无法检测到芯片。如有需要,请参考图示:
最后,使用 flashrom、G-Flash(GUI)等软件转储固件。G-Flash 是一个快速的最小 GUI 工具,能够自动检测 EEPROM。这在需要快速提取固件时非常有用,而无需过多调整文档。
转储固件后,可以对二进制文件进行分析。可以使用 strings、hexdump、xxd、binwalk 等工具提取有关固件以及整个文件系统的大量信息。
要从固件中提取内容,可以使用 binwalk。Binwalk 分析十六进制签名并识别二进制文件中的文件,并能够提取它们。
可以是 .bin 或 .rom,具体取决于使用的工具和配置。
请注意,固件提取是一个精细的过程,需要大量的耐心。任何处理不当都可能导致固件损坏,甚至完全擦除,使设备无法使用。建议在尝试提取固件之前,先研究特定设备。
Bus Pirate + flashrom
请注意,即使 Pirate Bus 的引脚图指示用于连接 SPI 的 MOSI 和 MISO 引脚,某些 SPI 可能将引脚标记为 DI 和 DO。 MOSI -> DI, MISO -> DO
在 Windows 或 Linux 上,您可以使用程序 flashrom
来转储闪存内容,运行类似以下命令:
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