解密SonicOSX固件：逆向工程与密钥提取全解析

摘要

Bishop Fox研究人员成功逆向工程了SonicWall SonicOSX固件的加密保护机制，通过分析VMware OVA镜像提取密钥，并逐步解密固件文件系统。研究团队在DistrictCon Year 0会议上展示了完整流程，并开源了自动化工具Sonicrack，用于从VMware虚拟机组中提取密钥并解密NSv固件镜像。

背景

SonicWall生产一系列下一代防火墙设备，广泛用于大型企业网络边界保护。设备运行SonicOS操作系统，当前支持主要版本5至8。自版本7.0.1起，操作系统升级为SonicOSX，带来了平台功能、OS架构、文件系统组织和固件打包方式的重大变化。值得注意的是，版本7.1.1及以后的NSv虚拟机使用与硬件设备相同的专有SIG加密格式。

操作步骤第一部分：提取密钥

解包OVA镜像：OVA包为tar归档文件，解包后获得VMDK虚拟磁盘文件。
分析虚拟磁盘：使用7zip解包VMDK文件，发现多个嵌入卷，仅BOOT和INSTALL-CACHE卷包含文件。
检查固件加密：对SIG格式固件运行binwalk，显示高熵值，表明文件已加密。
分析引导加载程序：在EFI引导加载程序中，通过Grub配置发现initramfs.gz初始RAM磁盘。
解密初始RAM磁盘：解包initramfs.gz，发现onetime.key和加密的sunup.cpio.gz.enc文件。
解密sunup镜像：使用openssl和onetime.key解密sunup镜像，获得第二阶段initramfs（sunup安装程序）。

操作步骤第二部分：解密固件

分析sunup初始化脚本：在/usr/bin/installer中找到解密函数fwEncrypt和sw-crypt-package。
解密SIG固件：
- 使用FW-crypt-release.key作为密钥加密密钥（KEK）解密AES密钥。
- 使用AES密钥解密SSDH包。
解密SW包：
- 使用SCX-crypt-release.key作为KEK解密第二层AES密钥。
- 使用AES密钥解密SW包，获得根文件系统。
验证结果：解压SW包后，成功获取SonicOSX根文件系统，确认包含主二进制文件sonicosv。

工具发布：Sonicrack

研究团队开源了Sonicrack工具，自动化执行密钥提取和固件解密过程。工具支持Docker容器运行，首次针对OVA镜像提取密钥，后续可解密任何VMware SIG固件（版本7.1.1及以后）。

1
2
3
4
5
6
7
8


# 构建Docker镜像
docker build -t sonicrack .

# 运行Sonicrack解密OVA镜像
docker run -it --privileged --rm -v .:/data sonicrack ./sonicrack.py --keys /data/keys --output /data /data/nsv-vmware.7.1.1-7047-R5557.ova

# 使用提取的密钥解密SIG固件
docker run -it --rm -v .:/data sonicrack ./sonicrack.py --keys /data/keys --output /data /data/sw_nsv_vmware_eng.7.1.3-7015-R6965.bin.sig

结论

通过逆向工程SonicOSX固件加密机制，研究团队揭示了多层解密流程，并提供了自动化工具支持安全研究。此举旨在平衡善意研究人员与恶意攻击者之间的能力差距，提升消费者保护水平。

本文基于Bishop Fox公开研究内容，详细技术细节和工具代码可参考官方发布。