SE5 IdO sécurité des objets 2025/2026 b2

🌐 TP Infrastructure Réseau 🛜

Introduction

Ce wiki documente la mise en place d’une petite infrastructure réseau pédagogique pour le TP 2025/2026.

L’objectif est de déployer un serveur virtuel sur capbreton, d’y terminer un VLAN privé (ici 409 car je suis a la Zabeth 09), puis d’implanter les services exigés : DHCP, DNS (forwarder + zone locale d’interception), NAT/mascarade, et redirection réseau pour l’HTTP.

Des choix techniques sont explicités à chaque étape (pourquoi tel fichier, telle option, tel service), afin d’argumenter les décisions et permettre la reproductibilité.

Serveur virtuel (17/09)

La VM est créée sur Xen depuis capbreton avec une unique interface reliée à bridgeStudents, conformément au sujet (routage par 172.26.145.251 côté salles projets).

xen-create-image \
  --hostname=SE5.kelbachi \
  --dhcp \
  --bridge=bridgeStudents \
  --dir=/usr/local/xen \
  --size=10GB \
  --dist=daedalus \
  --memory=2G \
  --force

Pourquoi cette commande ?

--bridge=bridgeStudents impose l’unique attachement réseau demandé ; --dist=daedalus assure une base Devuan stable (ifupdown classique) ; les ressources (2 Gio RAM/10 Gio disque) suffisent pour DHCP/DNS/NAT.

Démarrage et accès console :

xl create -c /etc/xen/SE5.kelbachi.cfg
# Ctrl+] pour détacher la console sans éteindre

Adresse routée (réseau des salles projets)

Configuration statique avec passerelle 172.26.145.251. On choisit une IP libre dans la plage fournie (exemple 172.26.145.109/24).

# /etc/network/interfaces (extrait)
auto lo
iface lo inet loopback

auto eth0
iface eth0 inet static
    address 172.26.145.109/24
    gateway 172.26.145.251
    dns-nameservers 1.1.1.1 8.8.8.8

Pourquoi une IP statique ?

Le sujet exige un adressage maîtrisé côté salles projets et une route par défaut vers le routeur NAT de la salle. C’est la base pour que la VM accède à Internet et puisse, ensuite, NATer les clients WiFi.

Interface privée (VLAN 409)

Le réseau privé associé à X=09 est 172.16.9.0/24. La VM termine ce VLAN avec l’adresse 172.16.9.1/24 (gateway & DNS pour les clients). Dans notre mise en place, l’interface privée est eth1.

# /etc/network/interfaces (complément)
auto eth1
iface eth1 inet static
    address 172.16.9.1/24

Vérifications :

ip a
ip r
ping -c3 172.26.145.251
ping -c3 8.8.8.8

Point d’accès Cisco – SSID WPA2-PSK (29/09)

Connexion console série (9600 8N1, sans control flow) avec Minicom. Après habilitation, création d’un SSID attaché au VLAN 409.

dot11 ssid SE5-SSID09
  vlan 409
  authentication open
  authentication key-management wpa version 2
  wpa-psk ascii Cisco2025
  exit

interface dot11radio 0
  encryption mode ciphers aes-ccm
  ssid SE5-SSID09
  station-role root
  no shutdown

Nous laissons de cote cette partie car elle n'est pas bloquante pour la suite du TP.

Serveur DHCP (29/09)

Distribution automatisée d’adresses 172.16.9.100–200 aux clients du VLAN 409, avec routeur et DNS pointant vers la VM.

Installation :

apt-get update
apt-get install -y isc-dhcp-server

Configuration :

# /etc/dhcp/dhcpd.conf
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
authoritative;

subnet 172.16.9.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 172.16.9.100 172.16.9.200;
  option routers 172.16.9.1;
  option domain-name-servers 172.16.9.1;
}

Mascarade (NAT) – Accès Internet (29/09)

Activation du routage IPv4 et NAT du réseau 172.16.9.0/24 vers eth0.

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
sed -i 's/^#\?net\.ipv4\.ip_forward.*/net.ipv4.ip_forward=1/' /etc/sysctl.conf

iptables -t nat -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -s 172.16.9.0/24 -j MASQUERADE
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -s 172.16.9.0/24 -j MASQUERADE

iptables -t nat -L -n -v

Pourquoi la mascarade ?

Les clients WiFi utilisent des adresses privées. Le NAT traduit leurs paquets pour qu’ils sortent avec l’IP de la VM côté salles projets.

Sans NAT, pas d’Internet pour le VLAN 409.

Persistance :

apt-get install -y iptables-persistent
netfilter-persistent save

Interception de flux (04/10)

Redirection par DNS (zone locale)

On implémente une zone primaire sur la VM pour rediriger picoctf.org et tous ses sous-domaines vers la VM. Service BIND sous Devuan : nom de service systemd = named.

Déclaration :

# /etc/bind/named.conf.local
zone "picoctf.org" {
    type master;
    file "/etc/bind/db.picoctf.org";
};

Zone :

$TTL  200
@  IN SOA ns.picoctf.org. admin.picoctf.org. (
    2025100403 ; Serial
    3600       ; Refresh
    1800       ; Retry
    604800     ; Expire
    86400 )    ; Minimum

        IN NS  ns.picoctf.org.
ns      IN A   172.16.9.1
@       IN A   172.16.9.1
www     IN CNAME ns

Options (écoute VLAN) :

# /etc/bind/named.conf.options (extrait)
options {
  directory "/var/cache/bind";
  recursion yes;
  allow-query { 172.16.9.0/24; 127.0.0.1; };
  forwarders { 1.1.1.1; 8.8.8.8; };
  listen-on { 172.16.9.1; 127.0.0.1; };
  dnssec-validation auto;
};

Service & vérifs :

systemctl enable named
systemctl restart named
named-checkconf
named-checkzone picoctf.org /etc/bind/db.picoctf.org
dig @127.0.0.1 picoctf.org +short
dig @127.0.0.1 www.picoctf.org +short
dig @127.0.0.1 test.picoctf.org +short   # wildcard

Redirection réseau

Mise en place d’une REDIRECT pour capter le HTTP et le diriger vers un service local.

# Table nat propre
iptables -t nat -F

# Interception HTTP
iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-ports 8080

# NAT format TP (409)
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -s 172.16.9.0/24 -j MASQUERADE
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -s 172.16.9.0/24 -j MASQUERADE

iptables -t nat -L -n -v

Serveur Apache sécurisé (08/10)

Dans cette partie, l’objectif est de mettre en place un serveur web sécurisé en HTTPS avec un certificat signé par une autorité locale. J'utilise ici le domaine d’exemple picoctf.org, déjà intercepté par notre DNS.

1. Création d’un certificat auto-signé

Avant toute chose, je génère un certificat auto-signé permettant à Apache de servir du HTTPS localement.

openssl req -x509 -nodes -days 365 \
  -newkey rsa:2048 \
  -keyout /etc/ssl/apache/apache-selfsigned.key \
  -out /etc/ssl/apache/apache-selfsigned.crt \
  -subj "/C=FR/ST=Nord/L=Lille/O=Polytech/CN=picoctf.org"

2. Configuration d’Apache2

Je crée un nouveau fichier de configuration HTTPS dans /etc/apache2/sites-available/secure-site.conf.

<VirtualHost *:443>
    ServerName picoctf
    DocumentRoot /var/www/html

    SSLEngine on
    SSLCertificateFile /etc/apache2/sites-available/apache.crt
    SSLCertificateKeyFile /etc/apache2/sites-available/apache.key

    # Logs SSL
    ErrorLog ${APACHE_LOG_DIR}/ssl-error.log
    CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/ssl-access.log combined
</VirtualHost>

# HTTP vers HTTPS
<VirtualHost *:80>
    ServerName picoctf.org
    Redirect permanent / https://picoctf.org/
</VirtualHost>

Cette configuration active le service sur le port 443 et redirige automatiquement les connexions HTTP vers HTTPS.

3. Création d’une autorité de certification locale

Afin de simuler un certificat signé par une autorité de confiance, je crée une CA interne appelée "Certif".

openssl req -x509 -new -nodes \
  -keyout ca.key -sha256 -days 365 \
  -out ca.crt -subj "/CN=Certif"

4. Signature du certificat Apache avec l’autorité locale

Je commence par créer une demande de signature (CSR) pour le serveur Apache :

openssl req -new -newkey rsa:2048 -nodes \
  -keyout apache.key -out apache.csr \
  -subj "/CN=picoctf.org"

Puis je signe cette requête avec notre autorité Certif :

openssl x509 -req -in apache.csr \
  -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial \
  -out apache.crt -days 365 -sha256

Je remplace ensuite dans la configuration Apache les fichiers de certificat auto-signés par ceux nouvellement générés :
- /etc/apache2/sites-available/apache.crt
- /etc/apache2/sites-available/apache.key

Redémarrage du service :

a2enmod ssl
a2ensite secure-site.conf
systemctl reload apache2

Machine virtuelle Android

Lorsque je tente d’accéder à https://picoctf.org depuis un appareil Android récent, le certificat de l’autorité “Certif” n’est pas reconnu.

Pour contourner cela, il est possible d’installer une ancienne machine Android (par exemple sous Android 4.x), où l’ajout manuel d’une autorité de certification est encore possible.

Sur cette Android, après quelques ajustements réseau, il est possible d’importer le certificat racine Certif et ainsi naviguer vers le faux site picoctf.org.

Appareil Android physique (08/10)

Enfin, le même test a été reproduit sur la tablette Android 4.4 de mon camarade, une version qui permet encore l’ajout d’autorités de certification manuellement.

En important le fichier `ca.crt` dans les paramètres de sécurité, le site `https://picoctf.org` devient totalement “sécurisé” : le navigateur affiche le cadenas vert , confirmant que la connexion est chiffrée et que le certificat est reconnu par le système.

Problèmes rencontrés

• Console Cisco muette : causée par le flow control. Solution : désactiver hardware & software flow control dans minicom (9600, 8N1, /dev/ttyUSB0).
• Erreur AP cipher not configured : corriger en posant `authentication ... version 2` côté SSID et encryption mode ciphers aes-ccm côté radio.

Partie 2 : Casse d'objets connectés (IoT)

L'objectif est d'intercepter les communications HTTPS de l'application mobile **Nedis SmartLife** pour récupérer la `localKey` de l'alarme.

1. Approche Logicielle : Virtualisation Android

Nous avons exploré plusieurs méthodes de virtualisation pour obtenir un environnement Android capable de faire tourner l'application tout en étant **root** pour injecter notre certificat d'interception.

Phase 1 : VM Android x86 sur Xen

Première tentative avec une image ISO Android-x86 directement sur l'hyperviseur de la salle de TP.

Configuration Réseau (Lien avec le Cisco) : Pour que cette VM puisse communiquer avec notre infrastructure (VLAN, Accès Internet via notre passerelle), nous avons dû modifier la configuration réseau pour la lier au pont `bridgeStudents` et lui attribuer une IP statique dans notre plage.

Modification du fichier /etc/network/interfaces (ou configuration via console selon la version) :

auto eth0
iface eth0 inet static
    address 172.16.9.150
    netmask 255.255.255.0
    gateway 172.16.9.1
    dns-nameservers 172.16.9.1

Problème rencontré

L'application ne se lance pas

L'installation de l'OS fonctionne, le réseau fonctionne, l'APK Nedis se télécharge, mais **l'application crashe immédiatement** au lancement.

Analyse technique (Pourquoi ça plante ?)

Pour comprendre, nous avons analysé le fichier APK lui-même en le convertissant en archive ZIP pour explorer son contenu.

# Renommage pour extraction
mv nedis-smartlife.apk nedis-smartlife.zip
unzip nedis-smartlife.zip -d analyse_apk

# Inspection des bibliothèques natives
ls -R analyse_apk/lib/

Résultat de l'analyse

Le dossier lib/ ne contient que des sous-dossiers armeabi-v7a et arm64-v8a.

• **Conclusion :** L'application est compilée avec des instructions natives pour processeurs **ARM**.
• **Cause du crash :** Notre VM tourne sur une architecture **x86_64**. Sans bibliothèques compatibles (x86) ni traducteur binaire (libhoudini) fonctionnel, l'application ne peut pas s'exécuter.

Phase 2 : Tentatives d'Émulation QEMU (Ligne de commande)

Pour pallier le problème d'architecture ou de version, nous avons testé l'émulation brute via QEMU.

1. Tentative d'émulation ARM (Android 4.4) Sur conseil, nous avons tenté d'émuler une architecture ARM pour être compatible avec les librairies de l'application.

sudo apt install qemu-system-arm
# Lancement de l'image Android 4.4 ARM

• **Résultat :** L'architecture est bonne, mais la version d'Android (4.4 KitKat) est **trop ancienne**. L'application Nedis requiert une API plus récente (Android 6.0+) et refuse de s'installer.

2. Tentatives d'émulation x86 diverses Nous avons enchaîné les tests avec différentes ISOs Android via QEMU (x86_64) pour trouver une version compatible. Commandes utilisées :

# Test standard
qemu-system-x86_64 -net nic -net user -m 1024 -enable-kvm -display sdl -drive file=android.img,format=raw

# Installation depuis ISO
qemu-system-x86_64 -net nic -net user -m 1024 -enable-kvm -display sdl -drive file=android.img,format=raw -cdrom android-x86-9.0.iso -boot d

# Configuration avancée (USB, CPU Host)
qemu-system-x86_64 -m 2048 -enable-kvm -cpu host -smp 2 -display sdl -drive file=android.img,format=raw,if=virtio -usb -device usb-host,vendorid=0x148f,productid=0x5370

Bilan des tests QEMU

Aucune VM n'a été exploitable pour des raisons variées :

• Pas de Google Play Services (impossible de télécharger l'app).
• Version trop ancienne.
• Impossibilité de passer root sur les versions récentes.

Phase 3 : La Réussite avec Android Studio

Nous sommes passés à **Android Studio** pour créer un émulateur (AVD) stable et récent.

1. Installation

# Décompression et déplacement dans /opt ou ~/
tar -xvf android-studio-*.tar.gz
sudo mv android-studio /opt/
/opt/android-studio/bin/studio.sh

Le SDK s'installe dans ~/Android/Sdk/.

2. Création de l'AVD (Attention à l'architecture)

• Tentative initiale avec une image **Pixel 4 / Android 10 ARM64**.
• **Erreur :** AVD's CPU Architecture 'arm64' is not supported by the QEMU2 emulator on x86_64 host. L'émulation ARM sur x86 est trop lente ou non supportée par défaut.
• **Correction :** Choix d'une image **Google APIs x86_64** (Android 12 / API 31).

3. Installation de l'application L'APK officiel du Play Store ne fonctionnant pas toujours sur émulateur, nous avons récupéré l'APK compatible via Aptoide (https://nedis-smartlife.en.aptoide.com/app). L'installation fonctionne.

4. Root et Injection du Certificat (Succès avec Magisk) Pour injecter le certificat système sur Android 12 (où la partition /system est en lecture seule via dm-verity), nous avons utilisé **Magisk** et un script d'automatisation (RootAVD).

Commandes et procédure :

# Commandes ADB classiques (insuffisantes seules)
adb root
adb shell avbctl disable-verification
adb reboot
adb wait-for-device root
adb remount

L'injection directe via adb push échouait (`Read-only file system`).

• • Solution :** Installation d'un module Magisk spécifique via le script RootAVD. Ce module monte le certificat en "overlay" au démarrage, contournant la protection en écriture.

Résultat Final

• La VM est **Rootée**.
• Le certificat CA est **reconnu par le système**.
• L'application Nedis **se lance**.
• Nous pouvons désormais intercepter le trafic HTTPS.

2. Approche Matérielle (Hardware Hacking)

En parallèle de l'approche logicielle, nous avons mené une analyse matérielle directe sur le circuit de l'alarme...