物联网设备常见的web服务器——uhttpd源码分析(一)

来源:银弹实验室 2021-04-15 18:04:05

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0x00 前言

uHTTPd 是一个 OpenWrt/LUCI 开发者从头编写的 Web 服务器。它着力于实现一个稳定高效的服务器,能够满足嵌入式设备的轻量级任务需求,且能够与 OpenWrt 的配置框架 (UCI) 整合。默认情况下它被用于 OpenWrt 的 Web 管理接口 LuCI。当然,uHTTPd 也能提供一个常规 Web 服务器所需要的所有功能。

0x01 简介

讲解uhttpd的主要原因是:uhttpd是物联网设备很常见的一个web服务器,在物联网设备漏洞挖掘的过程中,最常见的漏洞都是出现在web服务器上,如果能熟悉各个开源的web服务器的开发流程,更容易理解其他厂商的开发者是如何开发自己的web服务器,那么对物联网漏洞挖掘将事倍功半。

下载地址:https://git.openwrt.org/?p=project/uhttpd.git;a=summary 点击 snapshot 即可下载。

0x02 主函数main

int main(int argc, char **argv) {         struct alias *alias;         bool nofork = false;         char *port;         int opt, ch;         int cur_fd;         int bound = 0; #ifdef HAVE_TLS         int n_tls = 0;         const char *tls_key = NULL, *tls_crt = NULL, *tls_ciphers = NULL; #endif #ifdef HAVE_LUA         const char *lua_prefix = NULL, *lua_handler = NULL; #endif     // 如果没有LUA插件,才会执行         BUILD_BUG_ON(sizeof(uh_buf) < PATH_MAX); 
       uh_dispatch_add(&cgi_dispatch); // 添加cgi_dispatch到dispatch_handlers链表中,后续解析cgi或者lua用        init_defaults_pre(); //初始化默认参数,如:cgi的前缀名为 /cgi-bin    /*设置信号屏蔽*/        signal(SIGPIPE, SIG_IGN);    /*用户输入的参数*/        while ((ch = getopt(argc, argv, "A:aC:c:Dd:E:e:fh:H:I:i:K:k:L:l:m:N:n:P:p:qRr:Ss:T:t:U:u:Xx:y:")) != -1) {                switch(ch) { #ifdef HAVE_TLS                case 'C':                        tls_crt = optarg;                        break;
               case 'K':                        tls_key = optarg;                        break;
               case 'P':                        tls_ciphers = optarg;                        break;
               case 'q':                        conf.tls_redirect = 1;                        break;
               case 's':                        n_tls++;                        /* fall through */ #else                case 'C':                case 'K':                case 'P':                case 'q':                case 's':                        fprintf(stderr, "uhttpd: TLS support not compiled, "                                        "ignoring -%c\n", ch);                        break; #endif                case 'p':                        optarg = strdup(optarg);                        bound += add_listener_arg(optarg, (ch == 's'));                        break;
               case 'h':                        if (!realpath(optarg, uh_buf)) {                                fprintf(stderr, "Error: Invalid directory %s: %s\n",                                                optarg, strerror(errno));                                exit(1);                        }                        conf.docroot = strdup(uh_buf);                        break;
               case 'H':                        if (uh_handler_add(optarg)) {                                fprintf(stderr, "Error: Failed to load handler script %s\n",                                        optarg);                                exit(1);                        }                        break;
               case 'E':                        if (optarg[0] != '/') {                                fprintf(stderr, "Error: Invalid error handler: %s\n",                                                optarg);                                exit(1);                        }                        conf.error_handler = optarg;                        break;
               case 'I':                        if (optarg[0] == '/') {                                fprintf(stderr, "Error: Invalid index page: %s\n",                                                optarg);                                exit(1);                        }                        uh_index_add(optarg);                        break;
               case 'S':                        conf.no_symlinks = 1;                        break;
               case 'D':                        conf.no_dirlists = 1;                        break;
               case 'R':                        conf.rfc1918_filter = 1;                        break;
               case 'n':                        conf.max_script_requests = atoi(optarg);                        break;
               case 'N':                        conf.max_connections = atoi(optarg);                        break;                /*cgi文件路径前缀*/                case 'x':                        fixup_prefix(optarg);                        conf.cgi_prefix = optarg;                        break;
               case 'y':                        alias = calloc(1, sizeof(*alias));                        if (!alias) {                                fprintf(stderr, "Error: failed to allocate alias\n");                                exit(1);                        }                        alias->alias = strdup(optarg);                        alias->path = strchr(alias->alias, '=');                        if (alias->path)                                *alias->path++ = 0;                        list_add(&alias->list, &conf.cgi_alias);                        break;
               case 'i':                        optarg = strdup(optarg);                        port = strchr(optarg, '=');                        if (optarg[0] != '.' || !port) {                                fprintf(stderr, "Error: Invalid interpreter: %s\n",                                                optarg);                                exit(1);                        }
                       *port++ = 0;                        uh_interpreter_add(optarg, port);                        break;
               case 't':                        conf.script_timeout = atoi(optarg);                        break;
               case 'T':                        conf.network_timeout = atoi(optarg);                        break;
               case 'k':                        conf.http_keepalive = atoi(optarg);                        break;
               case 'A':                        conf.tcp_keepalive = atoi(optarg);                        break;
               case 'f':                        nofork = 1;                        break;
               case 'd':                        optarg = strdup(optarg);                        port = alloca(strlen(optarg) + 1);                        if (!port)                                return -1;
                       /* "decode" plus to space to retain compat */                        for (opt = 0; optarg[opt]; opt++)                                if (optarg[opt] == '+')                                        optarg[opt] = ' ';
                       /* opt now contains strlen(optarg) -- no need to re-scan */                        if (uh_urldecode(port, opt, optarg, opt) < 0) {                                fprintf(stderr, "uhttpd: invalid encoding\n");                                return -1;                        }
                       printf("%s", port);                        return 0;                        break;
               /* basic auth realm */                case 'r':                        conf.realm = optarg;                        break;
               /* md5 crypt */                case 'm':                        printf("%s\n", crypt(optarg, "$1$"));                        return 0;                        break;
               /* config file */                case 'c':                        conf.file = optarg;                        break;
#ifdef HAVE_LUA                case 'l':                case 'L':                        if (ch == 'l') {                                if (lua_prefix)                                        fprintf(stderr, "uhttpd: Ignoring previous -%c %s\n",                                                ch, lua_prefix);
                               lua_prefix = optarg;                        }                        else {                                if (lua_handler)                                        fprintf(stderr, "uhttpd: Ignoring previous -%c %s\n",                                                ch, lua_handler);
                               lua_handler = optarg;                        }
                       if (lua_prefix && lua_handler) {                                add_lua_prefix(lua_prefix, lua_handler);                                lua_prefix = NULL;                                lua_handler = NULL;                        }
                       break; #else                case 'l':                case 'L':                        fprintf(stderr, "uhttpd: Lua support not compiled, "                                        "ignoring -%c\n", ch);                        break; #endif #ifdef HAVE_UBUS                case 'a':                        conf.ubus_noauth = 1;                        break;
               case 'u':                        conf.ubus_prefix = optarg;                        break;
               case 'U':                        conf.ubus_socket = optarg;                        break;
               case 'X':                        conf.ubus_cors = 1;                        break;
               case 'e':                        conf.events_retry = atoi(optarg);                        break; #else                case 'a':                case 'u':                case 'U':                case 'X':                case 'e':                        fprintf(stderr, "uhttpd: UBUS support not compiled, "                                        "ignoring -%c\n", ch);                        break; #endif                default:                        return usage(argv[0]);                }        }        /*配置文件解析*/        uh_config_parse();
       if (!conf.docroot) {                if (!realpath(".", uh_buf)) { //uh_buf为当前工作目录的绝对路径指针                        fprintf(stderr, "Error: Unable to determine work dir\n");                        return 1;                }                conf.docroot = strdup(uh_buf); //docroot字段保存了当前工作路径        }        /*初始化默认主页和cgi绝对路径*/        init_defaults_post();
       if (!bound) { //如果没有监听端口成功,则报错退出                fprintf(stderr, "Error: No sockets bound, unable to continue\n");                return 1;        }
#ifdef HAVE_TLS // 如果有TLS插件才会执行,也就是https        if (n_tls) {                if (!tls_crt || !tls_key) {//没有公匙或者没有私匙,则报错退出                        fprintf(stderr, "Please specify a certificate and "                                        "a key file to enable SSL support\n");                        return 1;                }
               if (uh_tls_init(tls_key, tls_crt, tls_ciphers))//初始化加密                    return 1;        } #endif
#ifdef HAVE_LUA // 有LUA插件才会执行        if (lua_handler || lua_prefix) {                fprintf(stderr, "Need handler and prefix to enable Lua support\n");                return 1;        }    /*uh_plugin_init会初始化lua的插件,也就是会执行uhttpd_lua.so中的初始化函数,然后再判断是否存在lua文件,类似执行 lua luci 命令,使用lua执行自己创建的文件,如果执行错误,或者缺少某些文件则不能继续执行*/        if (!list_empty(&conf.lua_prefix) && uh_plugin_init("uhttpd_lua.so"))                return 1; #endif #ifdef HAVE_UBUS // 有UBUS插件才会执行    /*原理和LUA差不多*/        if (conf.ubus_prefix && uh_plugin_init("uhttpd_ubus.so"))                return 1; #endif        /* 加了-f 则 nofork==1,这样则不会通过fork创建子进程*/        /* fork (if not disabled) */        if (!nofork) {                switch (fork()) {                case -1:                        perror("fork()");                        exit(1);
               case 0:                        /* daemon setup */                        if (chdir("/"))                                perror("chdir()");
                       cur_fd = open("/dev/null", O_WRONLY);                        if (cur_fd > 0) {                                dup2(cur_fd, 0);                                dup2(cur_fd, 1);                                dup2(cur_fd, 2);                        }
                       break;
               default:                        exit(0);                }        }    /*运行服务器的主要函数*/        return run_server(); }

0x03 signal函数

signal(SIGPIPE, SIG_IGN);根据信号的默认处理规则SIGPIPE信号的默认执行动作是terminate(终止、退出)。简单的理解就是在发送或接受数据时,可能会产生一个SIGPIPE信号,可能会导致进程退出,但是我们却不想进程退出,为了避免进程退出, 可以捕获SIGPIPE信号, 或者忽略它, 给它设置SIG_IGN信号(屏蔽)处理函数。参考:1. https://blog.csdn.net/sysleo/article/details/959849462. https://www.runoob.com/cprogramming/c-function-signal.html3. https://my.oschina.net/u/2252538/blog/2993724



0x04 uh_config_parse函数

位置:main-->uh_config_parse

static void uh_config_parse(void)
 {         
 const char *path = conf.file;         
 FILE *c;         
 char line[512];         
 char *col1;         
 char *col2;         
 char *eol;         
 /*如果conf.file没有赋值,则默认为/etc/httpd.conf*/         
 if (!path)                 
 path = "/etc/httpd.conf";          
 c = fopen(path, "r");         
 if (!c)                 
 return;          
 memset(line, 0, sizeof(line));         
 /*配置文件的逐步解析*/         
 while (fgets(line, sizeof(line) - 1, c)) {            
      if ((line[0] == '/') && (strchr(line, ':') != NULL)) {               
           if (!(col1 = strchr(line, ':')) || (*col1++ = 0) ||                      
                      !(col2 = strchr(col1, ':')) || (*col2++ = 0) ||                              
                         !(eol = strchr(col2, '\n')) || (*eol++  = 0))                                 
                         continue;                       
                            uh_auth_add(line, col1, col2);               
                           } else if (!strncmp(line, "I:", 2)) {                     
                               if (!(col1 = strchr(line, ':')) || (*col1++ = 0) ||                   
                                      !(eol = strchr(col1, '\n')) || (*eol++  = 0))    
                                    continue;                         
            uh_index_add(strdup(col1));                
             } else if (!strncmp(line, "E404:", 5)) {                     
            if (!(col1 = strchr(line, ':')) || (*col1++ = 0) ||                                
             !(eol = strchr(col1, '\n')) || (*eol++  = 0))                                
              continue;                        
                conf.error_handler = strdup(col1);               
                  }               
                    else if ((line[0] == '*') && (strchr(line, ':') != NULL)) { 
                 if (!(col1 = strchr(line, '*')) || (*col1++ = 0) ||                                
                  !(col2 = strchr(col1, ':')) || (*col2++ = 0) ||                                 
                  !(eol = strchr(col2, '\n')) || (*eol++  = 0))                                
                   continue;                          
                   uh_interpreter_add(col1, col2);                
                    }        
                     }          
                     fclose(c); }



0x05 init_defaults_post函数

位置:main-->init_defaults_post

static void init_defaults_post(void) 

    /*将这四个文件设置为默认主页*/ 
        uh_index_add("index.html"); 
        uh_index_add("index.htm"); 
        uh_index_add("default.html"); 
        uh_index_add("default.htm"); 
        /*如果设置有cgi前缀,则将当前工作路径加上cgi的工作路径,默认情况(默认情况cgi是/cgi-bin)如:/xxx/xxx/xxx/cgi-bin(绝对路径加 /cgi-bin)*/ 
        if (conf.cgi_prefix) { 
                char *str = malloc(strlen(conf.docroot) + strlen(conf.cgi_prefix) + 1); 
 
                strcpy(str, conf.docroot); 
                strcat(str, conf.cgi_prefix); 
                conf.cgi_docroot_path = str; 
                conf.cgi_prefix_len = strlen(conf.cgi_prefix); 
        }; 
}

0x00 uh_index_add函数

位置:main-->init_defaults_post-->uh_index_add

void uh_index_add(const char *filename) 

        struct index_file *idx; 
 
        idx = calloc(1, sizeof(*idx)); 
        idx->name = filename; 
        list_add_tail(&idx->list, &index_files);//将传进来的默认主页添加到index_files双向列表中 
}

0x06 uh_plugin_init函数

位置:main-->uh_plugin_init

/*通过so库初始化插件*/ 
int uh_plugin_init(const char *name) 

        struct uhttpd_plugin *p; 
        const char *sym; 
        void *dlh; 
    /* 路径默认:/usr/lib/ + name 如果路径不对的话,则会报错*/ 
        dlh = dlopen(name, RTLD_LAZY | RTLD_GLOBAL); 
        if (!dlh) { 
                fprintf(stderr, "Could not open plugin %s: %s\n", name, dlerror()); 
                return -ENOENT; 
        } 
 
        sym = "uhttpd_plugin"; 
        p = dlsym(dlh, sym); 
        if (!p) { 
                fprintf(stderr, "Could not find symbol '%s' in plugin '%s'\n", sym, name); 
                return -ENOENT; 
        } 
 
        list_add(&p->list, &plugins); 
        return p->init(&ops, &conf);//比如ubus:p->init == uh_ubus_plugin_init 
}

0x00 dlopen函数

位置:main-->uh_plugin_init-->dlopen

dlh = dlopen(name, RTLD_LAZY | RTLD_GLOBAL);
相当于打开so动态链接库,并返回一个句柄,如果打开失败则会返回NULL(本人只出现过没有该文件,八成就是没有在/usr/lib/路径下创建该动态链接库),以供后续调用该动态链接库中的函数,或其他操作。
参考:
https://man7.org/linux/man-pages/man3/dlopen.3.html
https://blog.csdn.net/teleger/article/details/80857900

0x01 dlsym函数

位置:main-->uh_plugin_init-->dlsym

sym = "uhttpd_plugin";p = dlsym(dlh, sym);
dlsym是一个计算机函数,功能是根据动态链接库操作句柄与符号,返回符号对应的地址,不但可以获取函数地址,也可以获取变量地址。uhttpd则是获取一个初始化的函数。如果初始化失败,则会返回NULL。
参考:https://baike.baidu.com/item/dlsym/6603915?fr=aladdinsym = "uhttpd_plugin";
p = dlsym(dlh, sym);dlsym是一个计算机函数,功能是根据动态链接库操作句柄与符号,返回符号对应的地址,不但可以获取函数地址,也可以获取变量地址。uhttpd则是获取一个初始化的函数。如果初始化失败,则会返回NULL。
参考:https://baike.baidu.com/item/dlsym/6603915?fr=aladdin

0x07 run_server函数

位置:main-->run_server

未完待续...