Remote-Code-Ausführung über MIDI-Nachrichten

Start

• Den Yamaha PSR-E433 Synthesizer hatte ich schon lange im Besitz und habe ihn aus Neugier auf den internen Aufbau zerlegt.
• Auf der Hauptplatine entdeckte ich den Chip „YAMAHA SWL01U“, konnte jedoch online keine passenden Informationen dazu finden.
• Einige Monate später fand ich ein Service-Manual eines ähnlichen Synthesizers und konnte die Pin-Beschreibung des Chips ermitteln.
• Ich versuchte, über JTAG-Testpunkte und die UART-Schnittstelle Informationen vom Chip zu bekommen.

Firmware-Dump

• Ich versuchte, über die JTAG-Schnittstelle den IDCODE des Chips auszulesen, erhielt aber einen unerwarteten IDCODE.
• Den Chip schätzte ich auf einen ARM7TDMI-Core und versuchte die Kommunikation mit OpenOCD aufzunehmen.
• Über Änderungen im Stromverbrauch wurde bestätigt, dass die Kommunikation mit dem ARM7TDMI-Core erfolgreich war.
• Ich habe das Firmware-Image gedumpt und mit der Analyse begonnen.

Firmware-Reverse-Engineering

• Mit Ghidra begann ich, die Firmware zu reversen.
• Ich versuchte, anhand der Strings in der Firmware die Struktur des Systems zu verstehen.
• Ich entdeckte eine Liste von Shell-Befehlen und verstand dadurch die Arbeitsweise des Systems besser.

Shellcode

• Ich fand eine Methode, über MIDI-Nachrichten auf den Speicher des Synthesizers zuzugreifen.
• Durch einen Speicher-Schreibbefehl bestätigte ich, dass sich Code in den RAM injizieren und ausführen lässt.
• Ich schrieb und führte einen einfachen Assemblycode aus, der die Zeichenkette „HeloWrld“ auf dem LCD anzeigt.

Bad Apple

• Ich setzte ein Projekt um, das über MIDI ein „Bad Apple“-Video auf dem LCD des Synthesizers ausgibt.
• Über MIDI-Nachrichten wurde auf den internen Speicher des Synthesizers zugegriffen, und auf dieser Basis wurde das Video ausgegeben.

Links

• Verweise auf den vollständigen Projektablauf wurden bereitgestellt.

Das Projekt zeigt, dass sich über MIDI-Nachrichten auf den internen Speicher eines Synthesizers zugegriffen werden kann und damit unterschiedliche Funktionen umgesetzt werden können. Damit wird die Möglichkeit aufgezeigt, das Potenzial des Synthesizers besser auszuschöpfen.