技术共享—Cisco IOS进程调试

　　Research is being done on a useless Cisco 1600 with 4 megs of flash running IOS 11.1.

　　Recently after writting my first cisco warez (tunnelx), I told myself hey we need to find a way to inject arbitrary code, poke and peek at the memory

　　on a cisco, hide interfaces, route-maps, access-lists.

　　Let's look around:

　　

　　scep#show proc

　　CPU utilization for five seconds: 10%/4%; one minute: 14%; five minutes: 14%

　　PID QTy　　　 PC Runtime (ms)　　Invoked　 uSecs　　Stacks TTY Process

　　1 M*　　　　 0　　　　 1248　　　　107　 11663 2204/4000　 1 Virtual Exec

　　2 Lst　802DF16　　　　34668　　　　313　110760 1760/2000　 0 Check heaps

　　3 Cwe　801D5DE　　　　　　0　　　　　1　　　 0 1736/2000　 0 Pool Manager

　　4 Mst　8058B20　　　　　　0　　　　　2　　　 0 1708/2000　 0 Timers

　　5 Lwe　80BFD4A　　　　　 24　　　　 46　　 521 1448/2000　 0 ARP Input

　　6 Mwe　81F78F0　　　　　　4　　　　　1　　4000 1744/2000　 0 SERIAL A'detect

　　7 Lwe　80D935A　　　　　　4　　　　　1　　4000 1656/2000　 0 Probe Input

　　8 Mwe　80D8CD6　　　　　　0　　　　　1　　　 0 1744/2000　 0 RARP Input

　　9 Hwe　80CA966　　　　　 80　　　　 89　　 898 3116/4000　 0 IP Input

　　10 Mwe　80F41BA　　　　　 16　　　　322　　　49 1348/2000　 0 TCP Timer

　　11 Lwe　80F5EB8　　　　　　8　　　　　3　　2666 3244/4000　 0 TCP Protocols

　　12 Mwe　813785E　　　　　 80　　　　177　　 451 1588/2000　 0 CDP Protocol

　　13 Mwe　80D5770　　　　　　0　　　　　1　　　 0 1620/2000　 0 BOOTP Server

　　14 Mwe　81112C0　　　　 1356　　　 1522　　 890 1592/2000　 0 IP Background

　　15 Lsi　8121298　　　　　　0　　　　 25　　　 0 1792/2000　 0 IP Cache Ager

　　16 Cwe　80237BE　　　　　　0　　　　　1　　　 0 1748/2000　 0 Critical Bkgnd

　　17 Mwe　802365A　　　　　 12　　　　　5　　2400 1476/2000　 0 Net Background

　　18 Lwe　804E82E　　　　　 16　　　　　4　　4000 1192/2000　 0 Logger

　　19 Msp　80456DE　　　　　 80　　　 1493　　　53 1728/2000　 0 TTY Background

　　20 Msp　802345C　　　　　 20　　　 1494　　　13 1800/2000　 0 Per-Second Jobs

　　21 Msp　80233F2　　　　　 68　　　 1494　　　45 1488/2000　 0 Net Periodic

　　22 Hwe　80234DC　　　　　　4　　　　　1　　4000 1724/2000　 0 Net Input

　　23 Msp　8023482　　　　　772　　　　 25　 30880 1800/2000　 0 Per-minute Jobs

　　24 Lwe　8109834　　　　　　4　　　　　2　　2000 3620/4000　 0 IP SNMP

　　25 Mwe　815CE08　　　　　　0　　　　　1　　　 0 1712/2000　 0 SNMP Traps

　　26 ME　 811805A　　　　　　0　　　　 26　　　 0 1892/2000　 0 IP-RT Background

　　27 ME　 803B0F8　　　　　 32　　　　 11　　2909 2760/4000　 2 Virtual Exec

　　

　　now you can even dump the memory with 'show memory'. Good but there isn't a write memory command, too bad. Maybe not...

　　

　　I started looking for undocumented and hidden commands and found quite a bunch of them.

　　

　　Among all the stupid hidden command, the best candidate for taking full control of the cisco is 'gdb'.

　　

　　The IOS gdb command offers three subcommands:

　　

　　gdb

　　debug　 PID

　　examine PID

　　kernel

　　

　　the kernel subcommand works only on the console.

　　However 'examine' and 'debug' works perfectly; the debug subcommand is a bit tricky to use though.

　　

　　scep#gdb debug 27

　　||||

　　

　　oops..

　　

　　Ok grab a copy of gdb-4.18 and try to compile a version for your cisco.

　　mkdir m68k-cisco

　　../configure --target m68k-cisco

　　make

　　

　　if you have a mips based cisco, just s/m68k/mips64/ the above 4 lines.

　　

　　now type make install and you should have a m68-cisco-gdb binary in your path.

　　

　　fire# m68k-cisco-gdb

　　GNU gdb 4.18

　　Copyright 1998 Free Software Foundation, Inc.

　　GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are

　　welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.

　　Type "show copying" to see the conditions.

　　There is absolutely no warranty for GDB.　Type "show warranty" for details.

　　This GDB was configured as "--host=i686-pc-linux-gnu --target=m68k-cisco".

　　(cisco-68k-gdb)

　　

　　my cisco 1600 is connected to /dev/ttyS0,

　　scep>en

　　Password:

　　scep#gdb debug 18

　　

　　scep#

　　

　　As you can see it bails out if you hit return. while examine works it seems.

　　

　　scep#gdb examine 18

　　||||

　　

　　now the console seems locked.

　　go back to our gdb-4.18 source tree and check out gdb/remote.c which contains a nice documentation of the gdb remote communication protocol.

　　added.

　　

　　IOS gdbserver implementation

　　Don't get too excited, IOS gdbserver supports only a limited subset of those commands. I'll grab a binary of IOS 12 and check if new commands were added.

　　I didn't have to test every command by hand.. let's just say I have　reliable sources and I know that in IOS 11.2-8 (hum hum), the following commands are supported:

　　

　　Request　　　　Packet

　　

　　read registers　　g

　　write regs　　　　GXX..XX　　　　Each byte of register data

　　is described by two hex digits.

　　Registers are in the internal order

　　for GDB, and the bytes in a register

　　are in the same order the machine uses.

　　read mem　　　　mAA..AA,LLLL　　AA..AA is address, LLLL is length.

　　write mem　　　　MAA..AA,LLLL:XX..XX

　　AA..AA is address,

　　LLLL is number of bytes,

　　XX..XX is data

　　continue　　　　cAA.AA　　　　AA..AA is address to resume

　　IF AA..AA is omitted

　　resume at same address.

　　step　　　　　　sAA..AA　　　　AA..AA is address to resume

　　If AA..AA is omitted,

　　resume at same address.

　　

　　kill request　　　　k

　　last signal　　　　?　　　　Reply the current reason for stopping.

　　This is the same reply as is generated

　　for step or cont : SAA where AA is the

　　signal number.

　　toggle debug　　　　d　　　　toggle debug flag (see 386 &68k stubs)

　　

　　All other commands will be ignored... too bad 'search' isn't implemented.

　　

　　The protocol is simple, quoting remote.c comments:

　　

　　A debug packet whose contents are is encapsulated for transmission in the form.

　　$ # CSUM1 CSUM2

　　

　　 must be ASCII alphanumeric and cannot include characters

　　'$' or '#'.　If starts with two characters followed by

　　':', then the existing stubs interpret this as a sequence number.

　　

　　CSUM1 and CSUM2 are ascii hex representation of an 8-bit checksum of , the most significant nibble is sent first.

　　the hex digits 0-9,a-f are used.

　　

　　Before trying to make gdb work i wrote a little program that computed the right checksum:

　　

　　#include

　　unsigned char const hexchars[] = "0123456789abcdef";

　　char tohexchar (unsigned char c)

　　{

　　c &= 0x0f;

　　return(hexchars[c]);

　　}

　　

　　int main(int argc, char **argv)

　　{

　　unsigned char checksum;

　　int count;

　　char *command;

　　char ch;

　　if (argc <= 1)

　　exit(1);

　　printf("gdb protocol command: ");

　　command = argv[1];

　　putchar ('$');

　　checksum = count = 0;

　　while ((ch = command[count]))

　　{

　　putchar(ch);

　　checksum += ch;

　　count++;

　　}

　　putchar('#');

　　putchar(tohexchar(checksum >> 4));

　　putchar(tohexchar(checksum));

　　putchar(' ');

　　./gdbproto g

　　gdb protocol command: $g#67

       now paste that on the |||| prompt and you get register output:
　　scep