软件逆向- 调试httpd通过fork+execute调用的cgibin程序

在调试dlink的httpd时，漏洞可能发生在httpd通过fork+execute调用的cgibin中，其中httpd解析网络请求中的字段，并且以环境变量的形式传递给cgibin进行处理。那么要调试cgibin就有两种方式：

1. 设置环境变量，然后直接调试cgibin。
2. 了解httpd是如何调用cgibin的，然后通过设置gdb调试子进程、catch exec，调试cgibin。

方法1的优点是简单直接，缺点是需要了解httpd是如何处理、传递数据到环境变量，以免使用了实际上通不过httpd校验的环境变量；方法2的优点是直观，但是需要熟练掌握gdb调试子进程相关的知识。

httpd调用CGI上下文说明

和许多典型的httpdserver一样，传入到函数process_cgi中的参数a1是httpd所定义的数据结构，其中包含了一个网络请求的数据集合，例如请求方式REQUEST_METHOD、URI、SESSION等等。a1传递到process_cgi函数中进行处理，获取到需要调用的cgi，以及将需要处理的数据转化成环境变量集合到cgi中。在dir 850l的固件中，几乎所有的cgi都是通过链接的形式到程序cgibin，cgibin根据请求的不同来采用不同的接口（函数）进行处理。

spawn函数则是一个典型的封装了fork+execve的函数，通过fork函数创建子进程，设置子进程的进程组、资源限制、重定向输入输出等。

那么到此，回想之前的标题：如何调试httpd通过execute调用的cgibin，该问题就可以抽象为：如何调试子进程中通过execute调用的可执行文件。

调试原理

默认情况下，gdb在调试多进程的时候，只会追踪父进程，例如执行完fork函数，fork的返回值是子进程的pid，gdb中实际上在调试的是父进程。如果要调试子进程，则需要在gdb中使用如下的命令：

上面命令解决了让gdb调试到子进程，但是有时候还需要同时调试父进程和子进程，如果仅仅是gdb在子进程中，父进程依旧会正常运行。那么，就可以使用如下的命令，使得在调试子进程的时候，父进程也暂停处于挂起的状态：

上面两条命令结合起来就实现了同时调试父进程和子进程，那么这个时候也还有一个问题：在子进程中，execute调用cgibin是作为一个函数来实现的，单步步过该函数达不到调试目的，步进该函数更加容易陷入到函数的细节实现中。
对于调试cgibin，可以通过catch exec命令，来捕获执行新进程的事件。当进程使用execute重新执行一个程序时，gdb会中断程序的运行，到ld加载器start函数中。除此之外，还可以使用例如catch exec /bin/ls来指定需要捕获的具体进程加载程序事件。

综上所述，调试通过fork+execute调用的程序，可以使用如下步骤：

1. 在fork的时候，执行gdb命令：set follow-fork-mode child，使得gdb开始调试子进程。
2. 同时，可以执行gdb命令：set detach-on-fork off，让在调试子进程的同时，父进程挂起。这样执行完子进程也可以返回到父进程中。
3. 执行gdb命令：catch exec，捕获子进程通过execute加载执行新程序的事件。

调试过程

现在回归到具体的调试过程中。
当httpd执行到调用cgi的spawn函数中，此时准备执行fork函数，可以看到只有httpd一个进程，也就是父进程PID=1444：

第一步需要保证在执行到spawn的时候，fork之后是进入了子进程，

此时，执行gdb命令：

再查看进程信息，也可以确认此时gdb处于子进程中。此时也可以通过inferiors Num切换到父进程。

继续在子进程中执行到execute函数，可以看到此时正准备加载执行/htdocs/web/session.cgi，该cgi实际上是一个链接到cgibin。

那么此时就应该执行gdb命令：catch exec，用来捕获子进程加载cgi的事件：

这个时候可以查看栈，来看httpd传递给cgi哪些环境变量（也就是需要处理的数据）：

以前做毕设的时候，要实现对cgi的模糊测试，就是将AFL生产的数据通过设计的数据结构转换成环境变量到cgi 中去执行。

小结

如何调试httpd使用fork+execute执行的cgibin，本质上可以抽象为：如何调试通过fork+execute调用的程序，办法是：

1. 执行到fork函数，执行gdb命令：set follow-fork-mode child，使得gdb调试到子进程中。
2. 执行gdb命令：set detach-on-fork off，使得gdb在调试子进程的时候挂起父进程，这样也方便并行调试。
3. 执行到execute函数处，执行gdb命令：catch exec，捕获子进程通过execute调用执行cgi的事件。