QCSuper:在高通手机猫上捕获无线2G/3G/4G数据包

2019-08-04 75000人围观 工具

QCSuper是一种基于高通(Qualcomm)手机和调制解调器(俗称“猫”)通信的工具,可以捕获原始的2G/3G/4G无线电帧等数据内容。它允许你使用已root的安卓手机,usbdongle加密狗或其他格式的现有捕获数据包生成PCAP文件。

Wireshark screenshot.png

安装完成后,你可以将已root的手机插入USB,并执行以下命令来使用它:

./qcsuper.py --adb --wireshark-live

它使用的是高通Diag协议,也称为QCDM或DM(诊断监控),以与手机的基带进行通信。

如果你想要支持或报告你设备的工作情况,又或是想加入Diag协议的开发研究,那么你可以加入我们的IRC(Freenode的#qcsuper)或是打开Github issue

安装

QCSuper已在Ubuntu 16.04,18.04和Windows 7上进行了测试开发。它依赖于一些Python模块。

想要使用它,你的手机必须root或通过USB暴露diag服务端口。为了检查手机的兼容性,请在GSMArena等网站上查找手机的型号,并检查它是否配有高通处理器。

想要打开QCSuper生成的PCAP文件,对于2G/3G帧你可以使用Wireshark 2.x的任何版本。但对于4G帧,你则需要至少Wireshark 2.5.x以上的版本(对于4G帧中解密的单个NAS消息则需要2.6.x以上))。Ubuntu目前已为所有版本提供了其最新版。

Ubuntu 和 Debian 安装

打开终端并键入以下内容:

# Download QCSuper
git clone git@github.com:P1sec/QCSuper.git qcsuper
cd qcsuper

# Install dependencies
sudo apt install python3-pip wireshark
sudo pip3 install --upgrade pyserial crcmod https://github.com/P1sec/pycrate/archive/master.zip

Windows 安装

在Windows上,你需要根据你的手机型号下载并安装手机的USB驱动。没有通用的方法,在Google上搜索你手机的型号 +“USB驱动(USB driver)”或“ADB驱动(ADB driver)”以获取相关的说明。

然后,你需要确保你的设备可以使用adb进行访问。你可以在此处找到有关如何下载和设置adb的教程。adb shell命令必须正常工作才能继续。

然后,按照以下链接进行操作:

安装Python 3.6或更高版本(请确保已将其包含到PATH中,并勾选install it for all users(系统用户下所有用户可启动)并安装pip)

安装Wireshark 2.6或更高版本

下载并提取QCSuper

安装所需Python模块,请打开命令提示符并键入:

pip3 install --upgrade pyserial crcmod https://github.com/P1sec/pycrate/archive/master.zip

仍在命令提示符下,使用cd命令移动到包含QCSuper的目录。然后你可以执行命令(启动命令应为qcsupper.py,而不是/qcsupper.py)。

支持的协议

QSuper支持捕获少量的移动无线协议。这些协议在GSMTAP Header之后,标准报头(被封装到UDP/IP中)允许识别协议,GSMTAP报文被放在PCAP文件中,该文件可以使用Wireshark进行分析。

2G/3G/4G协议可分为几个“layers(层)”:layer 1数字无线电调制和多路复用,layer 2处理诸如分片和ACK等问题,layer 3是信令或用户数据。

QCSuper允许在第3层捕获,因为它是使用Wireshark进行分析最实用和有价值的,并且是Diag协议本身所提供的(这里有一些有趣的信息)。

2G(GSM):第3层及以上(RR/…)

2.5G(GPRS和EDGE):第2层及以上(MAC-RLC/…)用于数据确认

3G(UMTS):第3层及以上(RRC/…)

此外,它还支持在单独的GSMTAP帧中重组SIB(系统信息块,向所有用户广播的数据),因为Wireshark目前无法自行完成:flag –reassemble-sibs

4G(LTE):第3层及以上(RRC/…)

此外,它还支持将解密的NAS消息放入其他帧中:flag –decrypt-nas

默认情况下,你设备发送的IP流量不包括在内,你只能看到信令帧。你可以使用–include-ip-traffic选项包含你生成的IP流量(在2G/3G/4G中,IP几乎不属于数据流量的第3层,其头部可能被压缩(ROHC),并且可能包含一个很小的PPP报头)。

你发送的数据流量使用与信令流量不同的信道,此信道通过信令流量建立;因此,QCSuper应向你显示与此信道相关的所有详细信息。

使用

使用QCSuper,你需要指定一个输入(例如:–adb(Android手机),–usb-modem)和一个或多个模块(–wireshark-live用于打开Wireshark,–pcap-dump用于写入流量到PCAP文件,–info获取有关设备的一般信息…)。

示例:

# Open Wireshark directly, using a rooted Android phone as an input
./qcsuper.py --adb --wireshark-live

# Same, but dump to a PCAP file instead of opening Wireshark directly
./qcsuper.py --adb --pcap-dump /tmp/my_pcap.pcap

# Same, but using an USB modem exposing a Diag serial port
sudo ./qcsuper.py --usb-modem /dev/ttyHS2 --wireshark-live

以下是QCSuper当前所有可用选项:

usage: qcsuper.py [-h] [--cli] [-v]
                  (--adb | --usb-modem TTY_DEV | --dlf-read DLF_FILE | --json-geo-read JSON_FILE)
                  [--info] [--pcap-dump PCAP_FILE] [--wireshark-live]
                  [--memory-dump OUTPUT_DIR] [--dlf-dump DLF_FILE]
                  [--json-geo-dump JSON_FILE] [--decoded-sibs-dump]
                  [--reassemble-sibs] [--decrypt-nas] [--include-ip-traffic]
                  [--start MEMORY_START] [--stop MEMORY_STOP]

A tool for communicating with the Qualcomm DIAG protocol (also called QCDM or
DM).

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  --cli                 Use a command prompt, allowing for interactive
                        completion of commands.
  -v, --verbose         Add output for each received or sent Diag packet.

Input mode:
  Choose an one least input mode for DIAG data.

  --adb                 Use a rooted Android phone with USB debugging enabled
                        as input (requires adb).
  --usb-modem TTY_DEV   Use an USB modem exposing a DIAG pseudo-serial port
                        through USB.
  --dlf-read DLF_FILE   Read a DLF file generated by QCSuper or QXDM, enabling
                        interoperability with vendor software.
  --json-geo-read JSON_FILE
                        Read a JSON file generated using --json-geo-dump.

Modules:
  Modules writing to a file will append when it already exists, and consider
  it Gzipped if their name contains ".gz".

  --info                Read generic information about the baseband device.
  --pcap-dump PCAP_FILE
                        Generate a PCAP file containing GSMTAP frames for
                        2G/3G/4G, to be loaded using Wireshark.
  --wireshark-live      Same as --pcap-dump, but directly spawn a Wireshark
                        instance.
  --memory-dump OUTPUT_DIR
                        Dump the memory of the device (may not or partially
                        work with recent devices).
  --dlf-dump DLF_FILE   Generate a DLF file to be loaded using QCSuper or
                        QXDM, with network protocols logging.
  --json-geo-dump JSON_FILE
                        Generate a JSON file containing both raw log frames
                        and GPS coordinates, for further reprocessing. To be
                        used in combination with --adb.
  --decoded-sibs-dump   Print decoded SIBs to stdout (experimental, requires
                        pycrate).

PCAP generation options:
  To be used along with --pcap-dump or --wireshark-live.

  --reassemble-sibs     Include reassembled UMTS SIBs as supplementary frames,
                        also embedded fragmented in RRC frames.
  --decrypt-nas         Include unencrypted LTE NAS as supplementary frames,
                        also embedded ciphered in RRC frames.
  --include-ip-traffic  Include unframed IP traffic from the UE.

Memory dumping options:
  To be used along with --memory-dump.

  --start MEMORY_START  Offset at which to start to dump memory (hex number),
                        by default 00000000.
  --stop MEMORY_STOP    Offset at which to stop to dump memory (hex number),
                        by default ffffffff.

指定 – 支持来自stdin或stdout的管道数据输送(可能无法检测到gzip压缩的内容)。

使用(USB猫)

你可以将QCSuper与USB猫一起使用–usb-modem <device>选项暴露Diag端口,其中<device>是Linux上伪串行设备(如/dev/ttyUSB0,/dev/ttyHS2和其他可能的设备)或Windows上的COM端口(例如COM3)的名称。

注意,在大多数设置中,你需要以root用户身份运行QCSuper才能使用此模式,尤其是处理串口干扰问题。

如果你不清楚/dev下哪些设备暴露了Diag端口,你可能需要对其中的设备进行逐一的尝试。你可以尝试通过停止ModemManager守护进程(sudo systemctl stop ModemManager)并使用以下命令来自动检测:sudo ModemManager –debug 2>&1 | grep -i ‘port is QCDM-capable’ 然后使用Ctrl-C。

注意,如果你的设备不能与ModemManager一起使用,那么它很可能没有进行完全的设置,并且也不能与QCSuper一起使用。一些可能的问题是

你没有为设备应用正确的模式切换(mode switching)命令。

如果你购买的设备之前有来自不同运营商的SIM卡,则你的设备可能会被锁定。你可能必须使用前一个运营商的解锁代码并将其提交给设备:sudo mmcli -i 0 –pin=<your_unlock_code>

如果默认情况下,基于高通的USB设备未暴露Diag端口,则可能需要通过AT端口键入以下命令来启用Diag端口:

AT$QCDMG

注意,只有一个客户端可以同时与Diag端口通信。这适用于两个QCSuper实例,或QCSuper和ModemManager实例。

如果你系统上的ModemManager处于活动状态,QCSuper将尝试动态添加udev规则以防止它访问Diag端口并重启其守护进程。它将在关闭时禁用此规则。

支持的设备

QCSuper已在以下设备成功测试:

Sony Xperia Z (Phone) – 4G – root启用adb后开箱即用

ZTE MF823 (USB Modem) – 4G – 可能需要将设备模式切换到CDC-WDM,将设备设置为工厂模式,然后执行上述AT命令

ZTE MF667 (USB Modem) – 3G, 2011 – 应该开箱即用(可能需要模式切换)

Option Icon 225 (USB Modem) – 3G, 2008

Novatel Ovation MC998D(USB猫)

ZTE WCDMA Technologies MSM MF110/MF627/MF636(USB猫)

然而,它的目标是与基于高通芯片组的最广泛的设备兼容,用于捕获部分。

不要犹豫和吝啬,请通过我们IRC频道报告你的设备是否成功运行,或打开Github issue

使用 Diag 协议的相关工具

以下是一些同样使用Diag协议,用于不同目的的工具:

ModemManager

SnoopSnitch

MobileInsight

qcombbdbg

OpenPST

SCAT

*参考来源:GitHub,FB小编secist编译,转载请注明来自FreeBuf.COM

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