FwAnalyzer是一个使用一组可配置规则分析（ext2/3/4），FAT/VFat，SquashFS，UBIFS文件系统镜像和目录内容的工具。FwAnalyzer依赖于e2tools用于ext文件系统，mtools用于FAT文件系统，squashfs-tools用于SquashFs文件系统，ubi_reader用于UBIFS文件系统。对ext2/3/4镜像的SELinux/xattr支持需要修补版本的e2tools。

概述

FwAnalyzer旨在提供一种快速分析文件系统镜像的工具。FwAnalyzer有一个专门的配置文件，该文件定义了文件和目录的各种规则，并针对给定的文件系统镜像运行已配置的检查。FwAnalyzer的输出是一个报告，其中包含违反配置中指定的任何规则的文件列表。该报告还包含有关文件系统镜像的元信息，以及从分析的文件系统中提取的信息（如果已配置）。报告使用JSON格式，因此可以轻松的将其集成到大型的分析步骤当中。

报告示例：

{
    "fs_type": "extfs",
    "image_digest": "9d5fd9acc98421b46976f283175cc438cf549bb0607a1bca6e881d3e7f323794",
    "image_name": "test/test.img",
    "current_file_tree_path": "test/oldtree.json.new",
    "old_file_tree_path": "test/oldtree.json",
    "data": {
        "Version": "1.2.3",
        "date1 file": "Mon Oct  1 16:13:05 EDT 2018\n"
    },
    "informational": {
        "/bin": [
                "CheckFileTree: new file: 40755 1001:1001 1024 0 SeLinux label: -"
        ],
    },
    "offenders": {
        "/bin/elf_arm32": [
                "script(check_file_elf_stripped.sh) returned=elf_arm32 is not stripped"
        ],
        "/file1": [
                "File not allowed"
        ],
        "/file2": [
                "File is WorldWriteable, not allowed",
                "File Uid not allowed, Uid = 123"
        ],
    }
}

构建和开发

按照构建中描述的步骤安装所有所需项并构建FwAnalyzer。

使用 FwAnalyzer

命令行选项

cfg：string，配置文件的路径

cfgpath：string，配置文件的路径和包含的文件（可以重复）

in：string，文件系统镜像文件或目录路径

out：string，使用’-'将报告输出到文件或标准输出

tree：string，覆盖目录以从中读取filetree文件

ee：如果存在违规，则error退出

invertMatch：反转（invert ）正则表达式匹配（用于测试）

示例：

fwanalyzer -cfg system_fwa.toml -in system.img -out system_check_output.json

使用存储在scripts目录中的自定义脚本的示例：

PATH=$PATH:./scripts fwanalyzer -cfg system_fwa.toml -in system.img -out system_check_output.json

devices文件夹包含用于解包和处理特定设备类型和固件包格式（如Android）的helper脚本。它还包括可以包含在特定于目标的FwAnalyzer配置中的常规配置文件。

scripts文件夹包含可从FwAnalyzer调用的helper脚本，用于文件内容分析和数据提取。

配置选项

全局配置

全局配置用于定义一些常规参数。

FsType（文件系统类型）字段选择用于访问镜像中文件的后端。FsType支持的选项有：

dirfs：从运行fwanalyzer主机上的目录中读取文件（支持的FsTypeOptions：N/A）

extfs：读取ext2/3/4文件系统镜像（支持的FsTypeOptions：selinux）

squashfs：读取SquashFS文件系统镜像（支持的FsTypeOptions：N/A）

ubifs：读取UBIFS文件系统镜像（支持的FsTypeOptions：N/A）

vfatfs：读取VFat文件系统镜像（支持的FsTypeOptions：N/A）

FsTypeOptions允许调整FsTyp驱动程序。

DigestImage选项将生成已分析的文件系统镜像的SHA-256摘要，该摘要将包含在输出中。

示例：

[GlobalConfig]
FsType        = "extfs"
FsTypeOptions = "selinux"
DigestImage   = true

输出示例：

"fs_type": "extfs",
"image_digest": "9d5fd9acc98421b46976f283175cc438cf549bb0607a1bca6e881d3e7f323794",
"image_name": "test/test.img",

Include

Include语句用于将其他FwAnalyzer配置文件包含到包含该语句的配置中。include语句可以出现在配置的任何部分。-cfgpath参数设置包含文件的搜索路径。

示例：

[Include."fw_base.toml"]

全局文件检查

GlobalFileChecks是应用于整个文件系统的更通用的检查。

Suid：bool，（可选）启用后，如果任何文件设置了粘滞位，分析将失败（默认值：false）

SuidWhiteList：string array，（可选）允许Suid检查的白名单文件（按完整路径）

WorldWrite：bool，（可选）启用后，如果任何用户都可以写入任何文件，则分析将失败（默认值：false）

SELinuxLabel：string，（可选）启用后，如果文件没有SeLinux标签，分析将失败

Uids：int array，（可选）指定系统中允许的每个UID，每个文件都需要由此列表中指定的Uid所有

Gids：int array，（可选）指定系统中允许的每个GID，每个文件都需要由此列表中指定的Gid所有

BadFiles：string array，（可选）指定不需要的文件列表，允许使用通配符，如?，* 和 **（此列表中不应存在任何文件）

BadFilesInformationalOnly：bool，（可选）BadFile检查的结果将仅为信息（默认值：false）

示例：

[GlobalFileChecks]
Suid          = true
SuidWhiteList = ["/bin/sudo"]
SELinuxLabel  = false
WorldWrite    = true
Uids          = [0,1001,1002]
Gids          = [0,1001,1002]
BadFiles      = ["/file99", "/file1", "*.h"]

输出示例：

"offenders": {
  "/bin/su": [ "File is SUID, not allowed" ],
  "/file1":  [ "File Uid not allowed, Uid = 123" ],
  "/world":  [ "File is WorldWriteable, not allowed" ],
}

File Stat Check

FileStatCheck可用于为特定文件或目录建模元数据。任何配置的变化都将被报告为违规（offender）。

AllowEmpty：bool，（可选）定义文件的大小可以为0（默认值：false）

Uid：int，（可选）指定文件的UID，不指定UID或指定-1将跳过检查

Gid：int，（可选）指定文件的GID，不指定GID或指定-1将跳过检查

Mode：string，（可选）以八进制指定UN * X文件模式/权限，不指定模式将跳过检查

SELinuxLabel：string，（可选）文件的SELinux标签（如果没有设置，将跳过检查）

LinkTarget：string，（可选）符号链接的目标，未指定链接目标将跳过检查。目前仅dirfs，squashfs和ubifs文件系统支持此功能。

Desc：string，（可选）是一个描述性字符串，如果检查失败，将附加到报告中

InformationalOnly：bool，（可选）检查结果将仅供参考（默认值：false）

示例：

[FileStatCheck."/etc/passwd"]
AllowEmpty = false
Uid        = 0
Gid        = 0
Mode       = "0644"
Desc       = "this need to be this way"

输出示例：

"offenders": {
  "/file2": [ "File State Check failed: size: 0 AllowEmpyt=false : this needs to be this way" ],
}

文件路径所有者检查

FilePathOwner检查可用于为文件系统的整个tree建模文件/目录所有权。如果给定目录中的任何文件或目录不归指定的Uid和Gid（type：int）所有，则检查失败。

示例：

[FilePathOwner."/bin"]
Uid = 0
Gid = 0

输出示例：

"offenders": {
  "/dir1/file3": [ "FilePathOwner Uid not allowed, Uid = 1002 should be = 0",
                   "FilePathOwner Gid not allowed, Gid = 1002 should be = 0" ],
}

文件内容检查

FileContent检查允许检查文件的内容。可以使用四种不同的方法检查文件的内容。通过将InformationalOnly设置为true（默认为false），可以在非强制模式下运行文件内容检查。InformationalOnly检查将产生信息元素替代违规。

示例：整个文件体上的正则表达式

File：string，文件的完整路径

RegEx：string，posix/golang正则表达式

RegExLineByLine：bool，（可选）逐行应用正则表达式，匹配行将在结果中（默认值：false）

匹配：bool，（可选）指示正则表达式匹配或是不匹配（默认值：false）

Desc：string，（可选）是一个描述性字符串，将附加到失败的检查

InformationalOnly：bool，（可选）检查结果将仅供参考（默认值：false）

示例：

[FileContent."RegExTest1"]
RegEx = ".*Ver=1337.*"
Match = true
File  = "/etc/version"

示例：通过文件体计算的SHA-256摘要

File：string，文件的完整路径

Digest：string，HEX编码摘要

Desc：string，（可选）是一个描述性字符串，将附加到失败的检查

InformationalOnly：bool，（可选）检查结果仅供参考

示例：

[FileContent."DigestTest1"]
Digest = "8b15095ed1af38d5e383af1c4eadc5ae73cab03964142eb54cb0477ccd6a8dd4"
File   = "/ver"

输出示例：

"offenders": {
  "/ver": [ "Digest (sha256) did not match found = 44c77e41961f354f515e4081b12619fdb15829660acaa5d7438c66fc3d326df3 should be = 8b15095ed1af38d5e383af1c4eadc5ae73cab03964142eb54cb0477ccd6a8dd4." ],
}

示例：运行一个外部脚本传递文件名到脚本

在执行脚本之前，将文件解压缩到具有临时名称的临时目录中。如果脚本在stdout或stderr上生成输出，则检查会产生违规。

File：string，文件或目录的完整路径

Script： string，脚本的完整路径

ScriptOptions：string array，（可选）第一个元素允许定义包含通配符的模式，如?，* 和 ** 应用于文件名（如果存在）它只会检查与模式匹配的文件，这在目录上运行脚本时非常有用。第二个元素允许传递参数到脚本。

File：string，文件的完整路径，如果路径指向目录，则为目录和子目录中的每个文件运行脚本

Desc：string，（可选）是一个描述性字符串，将附加到失败的检查

InformationalOnly：bool，（可选）检查结果将仅供参考（默认值：false）

如果–存在，则表示下一个参数来自ScriptOptions[1]。该脚本使用以下参数运行：

<tmp filename> <original filename> <uid> <gid> <mode in octal> <selinux label or "-" for no label> [--] [script options argument]

示例：

[FileContent."ScriptTest1"]
Script = "check_file_x8664.sh"
File   = "/bin"

输出示例：

"offenders": {
  "/bin/elf_arm32": [ "script(check_file_x8664.sh) returned=elf_arm32 not a x86-64 elf file" ],
}

Json 字段对比

File：string，文件的完整路径

Json：string，字段名称，使用点（.）表示法访问对象内的字段，冒号（:）分隔所需的值。所有类型都将转换为字符串并作为字符串进行比较。Json数组可以通过提供索引而不是字段名来进行索引。

Desc：string，（可选）是一个描述性字符串，将附加到失败的检查

InformationalOnly：bool，（可选）检查结果将仅供参考（默认值：false）

示例：

[FileContent."System_Arch"]
Json = "System.Arch:arm64"
File   = "/system.json"
Desc = "arch test"

输出示例：

{
  "System": {
    "Version": 7,
    "Arch": "arm32",
    "Info": "customized"
  }
}
Example Output:
```json
"offenders": {
  "/system.json": [ "Json field System.Arch = arm32 did not match = arm64, System.Arch, arch test" ],
}

File Tree Check

FileTree检查生成完整的文件系统树（每个文件和目录的列表），并将其与先前保存的文件树进行比较。该检查将生成一个信息输出，列出新文件，已删除文件和已修改文件。

CheckPath（string array）指定应包含在检查中的路径。如果未设置CheckPath，它将设置为[“/”]并将包含整个文件系统。如果CheckPath设置为[]，它将生成文件树，但不会检查任何文件。

OldFileTreePath指定从旧filetree读取的文件名，如果生成了新的filetree（例如因为旧文件树不存在），则新生成的filetree文件为OldFileTreePath，并添加“.new”后缀。

OldFileTreePath是相对于配置文件的。这意味着’-cfg testdir/test.toml’与 OldTreeFilePath = “test.json将尝试读取’testdir/test.json’。-tree命令行选项可用于覆盖路径：’-cfg testdir/test.toml -tree test1′将尝试读取’test1/test.json’。类似地，新生成的filetree文件将存储在同一目录中。

文件修改检查可使用以下参数自定义：

CheckPermsOwnerChange：如果更改了所有者或权限（模式），bool，（可选）会将文件标记为已修改（默认值：false）

CheckFileSize：bool，（可选）将标记文件，因为修改后的大小已更改（默认值：false）

CheckFileDigest：bool，（可选）会在内容发生变化时将文件标记为已修改（比较它的SHA-256摘要）（默认值：false）

SkipFileDigest：bool，（可选）跳过计算文件摘要（用于处理非常大的文件，默认为：false）

示例：

[FileTreeCheck]
OldTreeFilePath       = "testtree.json"
CheckPath             = [ "/etc", "/bin" ]
CheckPermsOwnerChange = true
CheckFileSize         = true
CheckFileDigest       = false

输出示例：

"informational": {
    "/bin/bla": [ "CheckFileTree: new file: 40755 1001:1001 1024 0 SeLinux label: -" ]
}

目录内容检查

DirCheck（目录内容）检查在指定目录中指定一组允许或需要检查的文件。在该目录中找到的任何其他文件或目录都将被报告为违规。如果未找到Allowed文件，则检查将通过。如果找不到Required文件，则会将其报告为违规。

文件项可以包含通配符，如？，*和**。allowed模式已在golang文档中描述。

每个目录只能存在一个DirCheck项。

示例：

[DirContent."/home"]
Allowed = ["collin", "jon"]
Required = ["chris"]

数据提取

DataExtract选项允许从文件中提取数据并将其包含在报告中。可以通过正则表达式，运行外部脚本或读取JSON对象来提取数据。提取的数据之后可由后处理脚本使用。

数据提取功能将数据作为key:value对的映射添加到报表中。key被定义为语句的名称或可选的Name参数。该值是正则表达式或脚本输出的结果。

示例：基于正则表达式的数据提取

正则表达式生成的输出将存储为此语句名称的值，下面的示例名为“Version”。

File：string，文件的完整路径

RegEx：string，带有一个匹配字段的正则表达式

Name：string，（可选）键名

Desc：string，（可选）描述

示例：

键“Version”将包含正则表达式的输出。

[DataExtract."Version"]
File   = "/etv/versions"
RegEx  = ".*Ver=(.+)\n"
Desc   = "Ver 1337 test"

输出示例：

"data": {
  "Version": "1.2.3",
}

示例：基于脚本的数据提取

脚本生成的输出将存储为此语句名称的值，下面的示例名为LastLine。

File：string，文件的完整路径

Script：string，脚本的完整路径

Name：string，（可选）键名

Desc：string，（可选）描述

该脚本使用以下参数运行：

<tmp filename> <original filename> <uid> <gid> <mode in octal> <selinux label or "-" for no label>

示例：

键“script_test”将包含脚本的输出。该语句的名称为“scripttest”

[DataExtract.scripttest]
File   = "/etc/somefile"
Script = "extractscripttest.sh"
Name   = "script_test"

输出示例：

"data": {
  "script_test": "some data",
}

示例：JSON数据提取

脚本生成的输出将存储为此语句名称的值，下面的示例名为LastLine。

File：string，文件的完整路径

Json：string，使用点（.）表示法访问对象中字段的字段名称

Name：string，（可选）键名

Desc：string，（可选）描述

示例：

键“ROS_Info”将包含来自/etc/os_version.json下System对象的Info字段内容。

{
  "System": {
    "Version": 7,
    "Arch": "arm32",
    "Info": "customized"
  }
}

[DataExtract.OS_Info]
File   = "/etc/os_version.json"
Json   = "System.Info"
Name   = "OSinfo"

输出示例：

"data": {
  "OSinfo": "customized",
}

可以通过提供索引而不是字段名来索引Json数组。

示例：高级用法

DataExtract语句允许具有相同名称（相同键）的多个条目。这对于配置多种提取相同信息的方法非常有用。生成有效输出的第一个数据提取语句将设置给定键的值。这适用于正则表达式和脚本以及两者同时使用。

下面的示例显示了两个语句，它们都将为键“Version”创建键值对。如果“1”没有产生有效输出，则尝试下一个输出，在本例中为“2”。

示例：

[DataExtract."1"]
File  = "/etc/versions"
RegEx = ".*Ver=(.+)\n"
Name  = "Version"
[DataExtract."2"]
File  = "/etc/OSVersion"
RegEx = ".*OS Version: (.+)\n"
Name  = "Version"

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