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物联网设备常见的web服务器——uhttpd源码分析（一）

freebuf 2021-04-15 605 0

本文来源:知微实验室

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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：到openwrt官方下载，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( // 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(`  `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_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(`  `#endif`  `#ifdef HAVE_UBUS // 有UBUS插件才会执行`  `/*原理和LUA差不多*/`  `if (conf.ubus_prefix `  `#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

位置：main-->signal

`**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。`

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] == '/') `  `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] == '*') `  `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(//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(          return p->init(//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。

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。 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。