Metasploit 开发指北

0x00 前言
0x01 准备工作
0x02 编写模块
- 模仿其他模块
- 查询 API 文档
0x03 开发库
0x04 结论

0x00 前言

本文将通过一些简单的例子说明如何开始学习对 Metasploit Framework 进行开发。

0x01 准备工作

Metasploit 官方 wiki 就提供了非常好的文档，能解决你遇到的大部分问题。链接

下面列出一些比较重要的文档供参考。

搭建 Metasploit 开发环境，这会创建一个专门用来开发的 Metasploit 版本msf5。官方文档（如果你是一个英语苦手，那么王一航个人提供了一个中文翻译版，见中文文档）。
社区贡献指南，请参照官方给出的代码规范进行开发，官方链接，中文链接
Metasploit API，能够查询大量的类、模块、函数定义等等，参考链接
一些其他的开发技能，包括但不局限于 git使用、ruby 语法、Metasploit 使用了解等。

如果你想参与到社区中，并给 Metasploit 提交 PR，请一定好好参考上述的文档和规范。

当然如果你仅仅是想自己随便开发一个功能或者进行本地调试，完全不必遵守如此多的限制，怎么开心怎么来。毕竟 ruby 就非常自由，do whatever you want。

0x02 编写模块

Metaploit 官方的 wiki 里对于如何开发 auxiliary, exploit, post 甚至是 meterpreter 脚本都有非常详细的文档，参照这些文档就能够让你对如何开发这些模块有相当的了解(即使有少部分已经有点过时)。

这里笔者就不详细的一一翻译文档了，主要介绍一些自己开发过程中踩过的坑和需要额外注意的地方。

模仿其他模块

当你看完了上面所有的文档和 wiki，如果还是对开发一个全新的模块毫无思绪的话，那么模仿其他人的模块是最好的方法。

在同类型的模块下面，你总能找到和你想开发的类似的模块，仔细阅读一遍，最理想的情况可以直接复制过来，然后修改check 和 exploit 函数就大功告成。

查询 API 文档

Metasploit 项目比较庞大，而且由于 ruby 的灵活和抽象，整体代码封装得相当的好，这导致阅读代码的时候经常找不着北，不清楚函数具体的定义，这时就需要查询 API 文档。

这里以我开发 Hadoop 未授权漏洞代码为示例进行说明。完整源代码见 https://github.com/rapid7/metasploit-framework/blob/master/modules/exploits/linux/http/hadoop_unauth_exec.rb

这个模块的exploit 函数只有两句:

# File 'modules/exploits/linux/http/hadoop_unauth_exec.rb', line 62
  def exploit
    print_status('Sending Command')
    execute_cmdstager
  end

主要是由 execute_cmdstager 函数触发漏洞利用代码，但代码上下文中根本找不到该函数的定义，在文档中查询该函数源码(链接)：

def execute_cmdstager(opts = {})
  self.cmd_list = generate_cmdstager(opts)

  stager_instance.setup(self)

  begin
    execute_cmdstager_begin(opts)

    sent = 0
    total_bytes = 0
    cmd_list.each { |cmd| total_bytes += cmd.length }

    delay = opts[:delay]
    delay ||= 0.25

    cmd_list.each do |cmd|
      execute_command(cmd, opts)
      sent += cmd.length

      # In cases where a server has multiple threads, we want to be sure that
      # commands we execute happen in the correct (serial) order.
      ::IO.select(nil, nil, nil, delay)

      progress(total_bytes, sent)
    end

    execute_cmdstager_end(opts)
  ensure
    stager_instance.teardown(self)
  end
end

这里其他的细节不用管，主要可以看到执行了两个函数，generate_cmdstager 和 execute_command，分别是用来生成 payload 和执行漏洞利用代码的，前者是 MSF 封装好的函数，后者需要自己在代码中实现。（有兴趣可以继续深入源码学习 generate_cmdstager 是如何实现的，笔者这里限于篇幅就不过多介绍了。）

0x03 开发库

对库函数进行开发就没有开发模块那么多文档了，这个难度也会比之前的难度高一点，没有那么多可以借鉴的代码，而且经常陷入无尽查找函数定义的循环中。

pry-byebug

这是一个 ruby 的库文件，在 pry 的基础上添加了命令行下的单步调试功能。

pry 本来就很好用了，而 pry-byebug 最关键的是可以下断点，我自己开发遇到不认识的类或者函数，就靠这个库来解决。官方链接

简单介绍一下使用方法（安装过程略过）：

在需要下断点的地方写入 binding.pry

  # Function to install payload as a service
  #-------------------------------------------------------------------------------
  def install_as_service(script_on_target)
    if  is_system? || is_admin?
      binding.pry
      print_status("Installing as service..")

通过指令来控制代码执行流

step: 单步执行，类似于OD里的 F7

next: 单步执行，类似于OD里的 F8

finish: 执行到当前函数返回，类似于 Ctrl + F9

continue: 继续执行，类似于F9  

backtrace： 查看堆栈

还有两个比较实用的函数， show-doc 和 show-method，这两个函数可以在 pry 界面查询对应函数的文档和源码。

Metasploit 项目包含了很多别的库函数，在官方文档内查不到的话用这个方法可以很顺利的找到对应的函数，就不用走太多弯路了。

掌握这些基本的操作就可以了，想深入了解的话多阅读官方文档和代码。

Bug fixer

虽然 Metasploit 社区非常活跃，开发者也很积极的在更新，但 Bug 怎么都是避免不了的东西，尤其是在各种平台下，每添加一个 feature 就有可能引入新的 bug。

笔者最开始最开始接触库函数相关的代码就是先找到了一个bug，想着提个 issue 吧，官方解决 issue 的速度真的是随缘，还不是靠自己来，于是就卷起袖子开始撸。

接下来会用一个非常简单的例子给大家讲解。（原始 PR 链接： https://github.com/rapid7/metasploit-framework/pull/10151）

在 meterpreter session 回连成功后，如果没有设置自动加载 stdapi 扩展或者因为网络原因没有加载成功的话，使用 load 命令自动补全待加载的扩展时，meterpreter会直接崩溃。

报错如下：

load [-] Session manipulation failed: undefined method `config' for nil:NilClass ["/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/post/meterpreter/ui/console/command_dispatcher/core.rb:1220:in `cmd_load_tabs'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:409:in `tab_complete_helper'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:369:in `block in tab_complete_stub'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:358:in `each'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:358:in `tab_complete_stub'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:343:in `tab_complete'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/shell.rb:62:in `block in init_tab_complete'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/readline.rb:136:in `readline_attempted_completion_function'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/rbreadline.rb:6329:in `gen_completion_matches'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/rbreadline.rb:6813:in `rl_complete_internal'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/rbreadline.rb:6903:in `rl_complete'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/rbreadline.rb:4374:in `_rl_dispatch_subseq'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/rbreadline.rb:4363:in `_rl_dispatch'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/rbreadline.rb:4779:in `readline_internal_charloop'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/rbreadline.rb:4853:in `readline_internal'", "/usr/local/rvm/gems/ruby-2.5.1@metasploit-framework/gems/rb-readline-0.5.5/lib/rbreadline.rb:4875:in `readline'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/input/readline.rb:162:in `readline_with_output'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/input/readline.rb:100:in `pgets'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/shell.rb:375:in `get_input_line'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/shell.rb:191:in `run'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/post/meterpreter/ui/console.rb:66:in `interact'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/msf/base/sessions/meterpreter.rb:570:in `_interact'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/interactive.rb:49:in `interact'", "lib/msf/ui/console/command_dispatcher/core.rb:1386:in `cmd_sessions'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:546:in `run_command'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:508:in `block in run_single'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:502:in `each'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/dispatcher_shell.rb:502:in `run_single'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/ui/text/shell.rb:208:in `run'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/metasploit/framework/command/console.rb:48:in `start'", "/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/metasploit/framework/command/base.rb:82:in `start'", "./msfconsole:49:in `<main>'"]

错误比较长，但比较有用的主要是第一行，也就是最底层的堆栈调用，会直接反应出问题，仔细看这一句

Session manipulation failed: undefined method `config' for nil:NilClass ["/root/Desktop/msf_dev/metasploit-framework/lib/rex/post/meterpreter/ui/console/command_dispatcher/core.rb:1220:in `cmd_load_tabs'

查看对应文件的代码

# lib/rex/post/meterpreter/ui/console/command_dispatcher/core.rb
  def cmd_load_tabs(str, words)
    tabs = SortedSet.new
    if !client.sys.config.sysinfo['BuildTuple'].blank?
      # Use API to get list of extensions from the gem
      MetasploitPayloads::Mettle.available_extensions(client.sys.config.sysinfo['BuildTuple']).each { |f|
        if !extensions.include?(f.split('.').first)
          tabs.add(f)
        end
      }

client.sys.config.sysinfo 函数是在 stdapi 扩展中实现的，因此没有成功加载 stdapi 时调用此函数肯定会失败。

这部分代码的作者在实现的时候未考虑该情况，才导致该bug的出现，我们只需要判断一下是否加载了该扩展就修复了该bug。

修复后的代码

# lib/rex/post/meterpreter/ui/console/command_dispatcher/core.rb 
  def cmd_load_tabs(str, words)
    tabs = SortedSet.new
    if extensions.include?('stdapi') && !client.sys.config.sysinfo['BuildTuple'].blank?
      # Use API to get list of extensions from the gem
      MetasploitPayloads::Mettle.available_extensions(client.sys.config.sysinfo['BuildTuple']).each { |f|
        if !extensions.include?(f.split('.').first)
          tabs.add(f)
        end
      }

更多适合新手的 Pull Request 可以参考链接

feature develop

当修复比较多的bug后，对 Metasploit 了解也越来越深入，尤其是一些运行加载的库和对应的函数，这个时候想实现一些自己想要的功能就得心应手。

其实这个部分主要不是局限于对 Metasploit 的不熟悉，更多的是对编程能力的考验。

这部分不太好介绍如何开发，就放上一个我最近给 meterpreter 添加的补全功能吧，有兴趣的多参考一下。

PR 链接见 https://github.com/rapid7/metasploit-framework/pull/10379

0x04 结论

笔者最开始了解到 Metasploit 的时候就感受到了它的强大，是让我真正感觉到敲敲命令就能渗透的工具，慢慢的就成为了一个 Metasploit 的爱好者，当一个快乐的脚本小子。

希望本篇文章能给各位新手大佬提供一点帮助，也欢迎大家能够更多的参与到维护 Metasploit 社区的工作中。

The more know the more need to learn.

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