本页目录
使用QEMU在ARM64系统上调试x86_64程序
Loading component...
最近有时候会做一些CTF的逆向/二进制利用题目，目前的环境是Ubuntu 22.04.2 ARM64（MacOS上的Parallels Desktop虚拟机），然而大部分题目的可执行文件都是x86_64的，虽然可以利用Rosetta来正常运行x86_64的程序，但是没办法顺利调试。
由于实在不想在两台电脑上来回切换，所以花了两三天时间找了找解决方案，目前是在我的Ubuntu ARM64系统上用QEMU又套了一个x86_64的虚拟机，用GDB远程调试。在这里记录下配置的全过程～
之前的尝试
Windows笔记本 + VMware虚拟机
没什么问题，就是感觉搞两台电脑太麻烦了，所以才有了本文...
QEMU user mode + gdb-multiarch
首先，这种方式是可以成功调试的，具体步骤为：
1.
qemu-x86_64 -g 1234 /path/to/binary，这时会在1234端口上监听，等待GDB连接；
2.
然后新开一个终端，执行：gdb-multiarch /path/to/binary；
3.
进入GDB后，执行target remote :1234，就可以调试了。
（这一步如果使用GDB插件GEF，需要进入GDB后执行gef-remote --qemu-user --qemu-binary /path/to/binary localhost 1234，参考gef-remote qemu-mode。）
然而QEMU user mode和GDB远程协议交换的信息不全，不足以在本地建立起等价的/proc/[pid]/maps（参考issue），这会导致一些原生命令如info proc mappings或者插件命令vmmap、search-pattern等无法正常工作。
当前解决
所以，最后还是决定用QEMU模拟一个完整的x86_64虚拟机，一方面可以解决GDB调试的问题，另一方面有了完整的x86_64环境，也方便用来做一些其他的事情。
安装QEMU和x86_64系统
1.
sudo apt install qemu-user qemu-system-x86
2.
接下来选择一个磁盘镜像，我选择的是debian-12-nocloud-amd64.qcow2，可以直接在这里下载，注意选择nocloud版本，最轻量，默认用户root，无密码。
这一步原则上只要是x86_64的系统就行，也可以从.iso镜像安装，或者选择一些其他的最小化Linux发行版（有的只有几十MB大小）。个人感觉这个Debian镜像站还不错，可以下载.qcow2文件，QEMU可以免安装运行；并且包含glibc（Alpine就不包含，不过Alpine镜像更小），和大部分题目的环境一致。
3.
尝试启动系统：qemu-system-x86_64 -m 1024 -hda /path/to/debian-12-nocloud-amd64.qcow2 -nographic
-hda：下载的磁盘镜像路径；
-nographic：不启动图形界面，直接输出到终端。
4.
登录系统，用户名root，默认无密码。
看到下面的结果就说明成功了～
在x86_64系统上安装gdbserver
1.
sudo apt update
2.
sudo apt install gdbserver
配置共享文件夹和端口转发
下面语境中“主机”指的是运行QEMU的Ubuntu 22.04.2 ARM64虚拟机。
在这一步，我们让QEMU的x86_64系统和主机之间共享一个目录，可以把题目放在共享文件夹里。（对于我的环境，我可以让MacOS、Ubuntu ARM64虚拟机以及Ubuntu中的QEMU的x86_64系统共享同一个文件夹，共享文件很方便。）
同时，目前我使用user网络模式，QEMU的x86_64系统可以访问互联网，但是外部（包括主机）无法直接访问QEMU的x86_64系统，需要配置端口转发。这一步相当于把QEMU虚拟机的端口xxxx转发到主机的端口yyyy，然后主机可以通过localhost:yyyy来访问对应的服务，这一步很关键，QEMU虚拟机上的SSH和gdbserver都需要这种方式访问。
1.
上述功能通过QEMU启动参数来实现配置：
Bash
qemu-system-x86_64 -m 1024 -hda /path/to/debian-12-nocloud-amd64.qcow2 \
-virtfs local,path=/media/psf/shared,mount_tag=shared,security_model=none,id=shared \
-device e1000,netdev=net0 \
-netdev user,id=net0,hostfwd=tcp::2222-:22,hostfwd=tcp::1234-:1234,hostfwd=tcp::1235-:1235,hostfwd=tcp::1236-:1236 \
-nographic
-virtfs行：启用虚拟文件系统共享，/media/psf/shared是主机上的路径，后面的mount_tag=shared是虚拟机上的挂载点标签，id=shared是QEMU使用的标识符，可以自定义；
-device行：模拟网卡，net0是标识符，下面有用到；
-netdev行：使用user网络模式，转发了虚拟机上的22、1234、1235、1236四个端口，注意虚拟机的22端口被转发到主机的2222端口，因为主机的22端口通常已经被占用；另外三个端口留给gdbserver或其他目的使用，与转发给主机的端口号一致。
2.
关闭QEMU虚拟机，用上述命令再次启动；
3.
还需要在虚拟机中挂载共享目录：
cd /mnt
mkdir shared
mount -t 9p shared /mnt/shared
-t：指定文件系统类型，QEMU的-virtfs默认使用9P文件系统。
到这里，在QEMU虚拟机执行ls /mnt/shared应当可以看到主机上的共享文件夹的内容。
gdbserver + pwndbg远程调试
对比了一下GEF和pwndbg，感觉pwndbg远程调试的命令更简洁一些，并且自带其他架构，不需要安装gdb-multiarch，所以决定使用pwndbg。
1.
在Ubuntu ARM64上安装pwndbg，在pwndbg/releases中选择pwndbg_yyyy.mm.dd_arm64.deb下载。
2.
sudo dpkg -i pwndbg_yyyy.mm.dd_arm64.deb
接下来在QEMU虚拟机中启动gdbserver，监听1234端口，并在主机中连接。
3.
QEMU虚拟机终端中执行：gdbserver :1234 /mnt/shared/binary，这里假设二进制文件binary已经拷贝到共享目录中。
4.
主机终端中执行：pwndbg，进入调试界面说明前面安装成功了。
5.
主机pwndbg调试界面执行：target remote :1234
至此就配置成功了！验证一下vmmap和search均可以正常使用～
更多配置
自动挂载共享目录
每次重启QEMU虚拟机都需要手动挂载共享目录比较麻烦，可以在/etc/fstab中添加一行来实现自动挂载，在QEMU虚拟机中执行：
Bash
echo "shared /mnt/shared 9p trans=virtio,access=any 0 0" | sudo tee -a /etc/fstabSSH
安装与配置
调试程序不需要SSH，但是建议装一下，便于从主机连接，可以实现远程开发之类的。
1.
sudo apt install openssh-server
2.
我使用的qcow2镜像默认无密码，SSH连接时会提示Permission denied，需要修改SSH配置文件sshd_config。
在QEMU虚拟机中：sudo vi /etc/ssh/sshd_config
找到以下两行：
Plain Text
#PermitRootLogin prohibit-password
...
#PermitEmptyPasswords no
修改为：
Plain Text
PermitRootLogin yes
...
PermitEmptyPasswords yes
3.
保存退出后，重启SSH服务：sudo systemctl restart sshd
4.
在Ubuntu主机中连接：ssh -p 2222 root@localhost
-p：指定端口，前面QEMU启动时已经将虚拟机的22端口转发到主机的2222端口，所以这里连接localhost:2222。
下面语境中“主机”指的是MacOS。
5.
如果需要，也可以在MacOS中SSH连接到QEMU虚拟机，我的Ubuntu ARM64 Parallels Desktop虚拟机使用“共享网络”模式，MacOS主机可以访问到Ubuntu虚拟机。在Ubuntu虚拟机中执行ip addr，查到Ubuntu虚拟机的IP地址：
6.
然后在MacOS主机中SSH连接：ssh -p 2222 root@10.211.55.3
