1. 项目概述这不是一个“工具包”而是一套面向实战的工控与路由设备安全检测方法论“漏洞插件社区工控及路由设备检测插件精选”——这个标题里藏着三个关键信号社区驱动、领域聚焦、能力精选。它不是某家厂商发布的封闭式扫描器也不是泛泛而谈的“通用漏洞库”而是由一线安全从业者在真实攻防场景中反复验证、持续迭代沉淀下来的可即插即用、可理解、可修改、可扩展的检测能力集合。我接触过大量工控系统现场也参与过多个运营商级路由器固件审计项目最深的体会是工控设备和家用/企业级路由设备表面看都是“嵌入式LinuxWeb管理界面”但底层差异极大——PLC控制器可能连glibc都不带只跑uClibc某型号工业网关的Web服务是用Lua写的硬编码了32位MD5盐值而某款千兆企业路由的SSH服务居然把密钥生成逻辑写死在init脚本里每次重启都用同一组私钥。这些细节任何通用扫描器都抓不住必须靠精准匹配指纹、可控触发路径、轻量级响应解析来识别。这套插件集正是为解决这类“非标场景”而生它不追求扫描速度而追求每一条检测逻辑背后都有明确的设备型号、固件版本、协议特征、PoC复现路径作为支撑。适合谁用不是刚学渗透的新手拿着就扫而是有一定网络协议基础、能看懂HTTP请求头、能分辨Telnet banner差异、愿意花10分钟读完一段Python脚本逻辑的中级安全人员也适合工控系统集成商的安全工程师在交付前快速筛查客户现场设备是否存在已知高危配置缺陷。它解决的核心问题从来不是“有没有漏洞”而是“这个漏洞在我的设备上是否真实存在、能否被稳定复现、会不会导致业务中断”。2. 内容整体设计与思路拆解为什么放弃“大而全”选择“小而准”2.1 插件架构设计的底层逻辑从“扫描器思维”到“设备语境思维”传统漏洞扫描器的设计哲学是“覆盖尽可能多的CVE编号”结果就是对一个CVE-2023-12345它会尝试向目标发送17种不同变体的HTTP请求覆盖Apache、Nginx、IIS等所有可能的Web服务器再叠加各种URL编码绕过。这种思路在通用IT资产上尚可接受但在工控和路由设备上代价极高——一次错误的POST请求可能导致PLC进入STOP模式一个不当的SNMP写操作可能让路由器管理口失联。因此这套插件集彻底放弃了“广撒网”模式转而采用设备语境驱动Device-Context Driven的设计范式。它的核心判断链路是设备指纹识别 → 厂商/型号/固件版本确认 → 该版本官方发布日志/补丁说明分析 → 确认漏洞影响范围 → 构造最小化、无副作用的验证请求 → 解析响应中的确定性特征举个具体例子针对某知名工控品牌HMI设备的未授权访问漏洞CVE-2022-45678公开PoC是直接GET/web/login.cgi并检查返回状态码。但我们实测发现该设备在固件v3.2.1之后虽然仍开放此路径但返回内容已改为重定向到登录页状态码仍是200。如果仅依赖状态码就会产生大量误报。而我们的插件会先通过GET/system/info.json获取固件版本号再结合厂商公开的补丁公告该漏洞仅影响v3.1.0-v3.1.9只有当版本号落在该区间内才执行后续验证。整个过程耗时增加不到200ms但误报率从73%降至0%。这就是“设备语境”的价值它把漏洞检测从“静态规则匹配”升级为“动态上下文决策”。2.2 社区协作机制如何保障插件质量不是“谁提交谁负责”而是“谁使用谁验证”插件集托管在开源社区平台但其协作流程远超普通GitHub仓库。我们强制要求每一条新插件提交必须附带三份材料设备实物验证报告需提供设备型号、固件版本、网络拓扑截图、Wireshark抓包文件含请求/响应原始数据、以及设备状态变化录像如HMI屏幕是否弹出异常提示厂商响应记录若漏洞未公开需附上向厂商提交漏洞的邮件往来时间戳、厂商确认接收的回执规避方案说明明确标注该检测是否会导致设备重启、服务中断、日志爆炸等副作用并给出临时缓解建议如“仅在维护窗口期运行”、“建议关闭SNMP写权限后再扫描”。这套机制直接过滤掉了90%以上的“理论型PoC”。我曾审核过一份提交作者声称发现某路由器的远程命令执行漏洞PoC是构造特殊User-Agent触发。但验证报告里没有提供固件版本抓包显示设备返回的是标准400 Bad Request且Wireshark中看不到任何命令执行痕迹。我们退回了该提交并要求补充a) 在相同固件下用厂商原厂调试工具执行相同命令的对比抓包b) 检查设备/syslog中是否有相关exec调用日志。两周后作者重新提交证实该PoC实际是因设备日志功能存在XSS导致浏览器端JS被注入属于前端漏洞而非RCE——这个修正直接避免了后续使用者在生产环境中误判风险等级。社区不是降低门槛的地方而是抬高专业水位线的熔炉。2.3 “精选”二字的硬性标准三条不可妥协的红线所谓“精选”不是编辑主观喜好而是三条经过数百次实战检验的技术红线红线一零主动破坏性。任何插件不得包含以下任一操作向设备发送DELETE、PUT、PATCH等非幂等HTTP方法除非有明确厂商文档证明其为只读接口执行system()、popen()等系统命令调用所有本地逻辑必须在Python沙箱内完成发送超过3个TCP SYN包的端口扫描工控设备TCP栈极脆弱SYN Flood极易导致Modbus TCP服务挂起。我们曾禁用过一个“检测路由器弱口令”的插件因为它使用暴力破解字典轮询单次扫描耗时47分钟期间设备Web管理界面完全无响应。最终替换为基于/cgi-bin/luci/admin/status/overview接口的Session ID预测方案检测时间压缩至1.8秒且不影响业务。红线二指纹唯一性验证。每个插件必须定义至少两个独立指纹字段且字段间具备强关联性。例如检测某PLC的默认凭证漏洞不能只依赖HTTP Server: Apache/2.4.29因为该固件可能被第三方定制。我们要求同时匹配Set-Cookie头中的SESSIONID格式如[A-Z]{3}[0-9]{5}/api/v1/system/status返回JSON中firmware_version字段的正则模式如^V[0-9]{1,2}\.[0-9]{1,2}\.[0-9]{1,2}$且两个字段必须来自同一HTTP响应或相邻两次请求防止中间人伪造。这种双重校验使误报率低于0.3%远优于单指纹方案。红线三可审计的检测路径。所有插件必须提供完整的请求-响应映射表精确到每个HTTP头字段、每个URL参数、每个响应体字节位置。例如检测某工业网关的CSRF漏洞插件代码中必须明确标注“验证点响应体第127-135字节应为input typehidden nametoken value且value属性值长度为32位十六进制字符串。若实际返回input typetext或value为空则判定为已修复。”这种粒度确保任何安全工程师都能在5分钟内复现并理解检测逻辑而不是面对一堆黑盒函数调用。3. 核心细节解析与实操要点从下载到部署的每一个关键决策3.1 插件环境依赖的精简哲学为什么只支持Python 3.9和Requests库很多同类工具堆砌了Scapy、Paramiko、PySNMP等十余个依赖库理由是“要支持各种协议”。但我们在200台不同品牌工控设备的实测中发现92.7%的有效检测仅需HTTP/HTTPS和少量Telnet交互即可完成。那些需要深度解析Modbus TCP PDU、S7Comm协议、DNP3帧结构的场景往往发生在特定行业如电力调度且需要专用硬件探针配合。对于绝大多数路由设备和通用工控网关过度依赖底层协议库反而带来三大问题兼容性灾难某款国产PLC的Web服务使用自定义TLS握手Scapy的SSL层会直接崩溃性能瓶颈Paramiko建立SSH连接平均耗时2.3秒而同等条件下HTTP GET仅需87ms隐蔽性丧失Scapy发包特征明显工控防火墙的深度包检测DPI模块会直接告警而标准Requests库发出的流量与浏览器无异。因此我们强制将运行时依赖精简为Python 3.9利用PEP 585特性简化类型注解requests 2.28.0支持HTTP/2和更严格的证书验证pyyaml 6.0仅用于加载插件元数据非运行时必需。所有需要Telnet交互的插件均采用telnetlib标准库实现而非第三方封装。原因很实在telnetlib的read_until()方法能精准捕获设备返回的login:提示符而某些高级库会自动过滤控制字符导致无法识别PLC特有的ANSI转义序列。我曾为适配某款西门子S7-1200网关专门重写了telnetlib的_read_very_eager()方法加入对\x1b[?25l隐藏光标序列的透传处理——这种级别的定制只有直面标准库才能实现。3.2 插件元数据YAML的设计深意不只是配置更是设备知识图谱每个插件目录下必有plugin.yaml文件其结构远超简单配置。以检测某路由器远程管理端口暴露的插件为例其YAML内容如下id: router-rm-port-exposed name: 路由器远程管理端口暴露检测 description: 检测设备是否将SSH/Telnet管理端口暴露在公网且未启用访问控制列表 vendor: RouterCorp models: - RT-AC1900 - RT-AX88U firmware_versions: - 3.0.0.4.384_XXXX - 3.0.0.4.384_9999 detection: http: - method: GET path: /Status_WAN.asp headers: Cookie: AuthorizationBasic YWRtaW46YWRtaW4 match: - type: regex pattern: Remote Management.*?Enabled position: body - type: status_code value: 200 telnet: - port: 23 timeout: 5 match: - type: banner pattern: RT-AC1900 login: - type: response pattern: Password: impact_level: HIGH # LOW/MEDIUM/HIGH/CRITICAL false_positive_risk: LOW # LOW/MEDIUM/HIGH remediation: - 登录Web管理界面进入【系统管理】→【远程管理】关闭启用远程管理选项 - 若必须开启请在【防火墙】→【访问控制】中设置仅允许指定IP段访问这个YAML的价值在于models和firmware_versions构成设备知识图谱的节点社区成员可据此快速定位适配设备detection.http.match中position: body明确限定匹配范围避免因HTML注释或JS变量干扰导致误判impact_level和false_positive_risk是风险决策的量化依据安全工程师可据此设置扫描策略如HIGH级别插件默认启用HIGH风险误报插件需人工确认remediation字段直接对接运维手册扫描报告生成时可自动嵌入修复步骤无需二次查文档。我们曾收到反馈某用户扫描时发现RT-AX88U设备误报。核查plugin.yaml发现该型号固件v3.0.0.4.384_12345的/Status_WAN.asp页面结构已变更原正则Remote Management.*?Enabled会匹配到无关的JavaScript注释。解决方案不是简单更新正则而是在YAML中新增一个firmware_versions区间3.0.0.4.384_12345并为其配置新的匹配模式。这种版本分段管理让插件具备了自我演进能力。3.3 实操中的“三不原则”新手最容易踩的三个坑提示这三条是我在某能源集团工控安全加固项目中带教6名新人时总结的血泪教训务必牢记。第一不不跳过设备指纹验证直接运行检测很多新人看到插件名称里有“Hikvision”就直接扫海康设备结果扫了2小时全是“未识别”。真相是海康的iVMS客户端、DS-2CD系列IPC、DS-7600系列NVR虽然同属海康但Web服务框架完全不同。插件hik-cve-2021-36260仅适用于DS-2CD系列固件v5.6.5以下而iVMS客户端用的是Electron框架根本不在检测范围内。正确做法是先运行fingerprint.py脚本随插件集提供输入IP后自动获取Server头、X-Frame-Options、/doc/page/login.asp返回特征再对照插件列表选择匹配项。实测下来跳过这步的误用率高达89%。第二不不在隔离网络中首次测试某次在客户现场新人直接用插件扫描一台正在运行的PLC控制器结果触发了其内置的“异常请求防护”机制导致Modbus TCP服务连续重启3次。事后分析发现该插件为检测默认凭证连续发送了12次GET /login.cgi?usernameadminpassword12345请求而PLC的Web服务每收到3次失败登录就触发一次服务重载。教训是所有新插件必须先在物理隔离的测试环境中运行且测试设备需与生产环境同型号、同固件。我们内部规定新插件上线前必须通过“压力测试”模拟100次连续请求监控设备CPU、内存、网络连接数变化只有全部指标波动5%才允许发布。第三不不忽略HTTP响应头中的隐藏线索工控设备的Server头常被篡改但X-Powered-By、X-Content-Type-Options等头却很少被厂商关注。例如某款国产DCS系统的Web服务Server头显示nginx/1.16.1但X-Powered-By头为PHP/7.2.24-1ubuntu18.04.1deb.sury.org1这直接暴露了其后端技术栈。而我们的插件dcs-phpinfo-leak正是通过检测/phpinfo.php路径的X-Powered-By头匹配而非依赖Server头。另一个经典案例某路由器的/cgi-bin/DownloadCfg/RouterCfg.cfg接口正常响应头含Content-Disposition: attachment; filenameRouterCfg.cfg但若设备已打补丁会返回Content-Type: text/html且状态码为403。很多新人只检查状态码漏掉了这个关键头字段导致漏报。记住响应头是设备的“数字指纹”比响应体更稳定、更难伪造。4. 实操过程与核心环节实现以检测某工业网关默认凭证漏洞为例4.1 完整操作流程从环境准备到结果解读假设你已获得一台待测工业网关的IP地址192.168.1.100型号为IGW-5000固件版本未知。以下是标准操作流程步骤1环境初始化2分钟# 创建独立虚拟环境避免依赖冲突 python3.9 -m venv igw-env source igw-env/bin/activate pip install --upgrade pip pip install requests pyyaml # 克隆插件集假设社区地址为github.com/indsec-plugins git clone https://github.com/indsec-plugins/igw-collection.git cd igw-collection步骤2设备指纹识别1分钟运行内置指纹脚本python fingerprint.py --target 192.168.1.100输出关键信息[] Target: 192.168.1.100 [] HTTP Server: Apache/2.4.41 (Ubuntu) [] X-Frame-Options: DENY [] /api/v1/system/info response: {model:IGW-5000,firmware:V4.2.1,uptime:12345} [] Matched plugin: igw-cve-2023-11111 (default credential)注意fingerprint.py会自动比对/api/v1/system/info返回的JSON确认型号和固件版本并匹配到对应插件。这是整个流程的基石不可跳过。步骤3插件参数配置30秒打开plugins/igw-cve-2023-11111/plugin.yaml检查firmware_versions是否包含V4.2.1firmware_versions: - 4.0.0 - 4.3.0确认匹配后编辑config.yaml主配置文件targets: - ip: 192.168.1.100 port: 80 timeout: 10 plugins: - igw-cve-2023-11111关键点timeout设为10秒因为工业网关响应较慢port明确指定80避免插件自动探测其他端口引发误报。步骤4执行检测45秒python run_plugin.py --config config.yaml输出日志节选[INFO] Starting plugin igw-cve-2023-11111 for target 192.168.1.100:80 [DEBUG] Sending GET request to http://192.168.1.100/api/v1/auth/login [DEBUG] Request headers: {User-Agent: IGW-Scanner/1.0, Content-Type: application/json} [DEBUG] Request body: {username:admin,password:admin} [DEBUG] Response status: 200 [DEBUG] Response body length: 128 bytes [DEBUG] Response body preview: {success:true,token:eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...} [INFO] VULNERABLE: Default credentials admin:admin accepted [INFO] Remediation: Change default password via Web UI or CLI步骤5结果验证与交叉确认2分钟使用浏览器访问http://192.168.1.100输入admin:admin确认可成功登录登录后进入System → User Management查看是否存在其他默认账户如root:123456运行nmap -p 22,23,8080 192.168.1.100确认SSH/Telnet端口是否开放若开放需同步检测其默认凭证。提示单次检测成功不等于漏洞存在必须通过人工交互验证。这是安全检测的黄金法则。4.2 核心代码逻辑深度解析为什么这个插件能稳定工作以igw-cve-2023-11111插件的Python实现为例其核心逻辑位于plugins/igw-cve-2023-11111/main.pyimport requests import json from urllib.parse import urljoin def check_default_credential(target_url, timeout10): 检测IGW-5000设备默认凭证漏洞 核心逻辑1. 先获取CSRF Token 2. 再用Token发起登录 3. 验证响应中的token字段 session requests.Session() session.headers.update({ User-Agent: IGW-Scanner/1.0, Accept: application/json }) # Step 1: 获取CSRF Token关键绕过前端校验 token_url urljoin(target_url, /api/v1/auth/token) try: token_resp session.get(token_url, timeouttimeout) if token_resp.status_code ! 200: return False, Failed to get CSRF token token_data token_resp.json() csrf_token token_data.get(token) if not csrf_token: return False, No CSRF token in response except Exception as e: return False, fException during token fetch: {str(e)} # Step 2: 使用CSRF Token发起登录请求模拟真实用户行为 login_url urljoin(target_url, /api/v1/auth/login) login_payload { username: admin, password: admin, csrf_token: csrf_token # 关键参数无此字段请求会被拒绝 } try: login_resp session.post( login_url, jsonlogin_payload, timeouttimeout, allow_redirectsFalse # 禁止重定向确保捕获原始响应 ) # Step 3: 多维度验证响应不止看status_code if login_resp.status_code 200: try: resp_json login_resp.json() # 核心验证点1success字段必须为true if resp_json.get(success) is not True: return False, Login success field is not true # 核心验证点2token字段必须存在且为JWT格式3段式 token_value resp_json.get(token, ) if not token_value or len(token_value.split(.)) ! 3: return False, Invalid JWT token format # 核心验证点3检查响应头中的Set-Cookie确认会话已建立 set_cookie login_resp.headers.get(Set-Cookie) if not set_cookie or sessionid not in set_cookie.lower(): return False, No session cookie set return True, Default credentials accepted except json.JSONDecodeError: return False, Response is not valid JSON else: return False, fLogin failed with status {login_resp.status_code} except Exception as e: return False, fException during login: {str(e)} if __name__ __main__: import sys if len(sys.argv) ! 2: print(Usage: python main.py target_url) sys.exit(1) result, msg check_default_credential(sys.argv[1]) print(fResult: {result}, Message: {msg})这段代码的稳定性源于三个设计细节CSRF Token预获取绕过了前端JavaScript生成Token的逻辑直接与后端API交互避免因浏览器环境缺失导致的失败JWT格式校验不仅检查token字段存在还验证其是否为标准JWT三段式因为某些固件版本即使登录失败也会返回空字符串而真正的成功响应必含有效JWTSet-Cookie头验证确认服务端确实建立了会话而非仅返回JSON成功标识。我们曾遇到某固件版本登录接口存在逻辑缺陷无论密码正确与否只要username为admin就返回{success:true}但只有密码正确时才会设置sessionidCookie。这个头字段验证直接揪出了这个“伪成功”陷阱。4.3 参数调优实战如何应对高延迟工控网络工业现场网络普遍存在高延迟、高丢包率问题。某次在钢铁厂检测时目标PLC与扫描机之间经过5级交换机平均RTT达180ms丢包率3.2%。默认配置下插件频繁超时失败。我们通过三步调优解决了问题第一步调整超时策略在plugin.yaml中将timeout从默认5秒提升至15秒并启用重试detection: http: - method: POST path: /api/v1/auth/login timeout: 15 retries: 2 # 失败后重试2次 backoff_factor: 1.5 # 重试间隔按1.5倍递增第二步优化请求头减少开销移除所有非必要头字段仅保留session.headers.update({ User-Agent: IGW-Scanner/1.0, Content-Type: application/json, Accept: application/json # 移除Accept-Encoding等避免gzip解压失败 })实测显示精简头字段后单次请求体积从1.2KB降至380B显著降低丢包概率。第三步实施分阶段检测将原本的“获取Token登录”合并请求拆分为两个独立步骤并在每步后加入状态检查# 先单独测试Token接口 token_ok, _ test_endpoint(token_url, GET) if not token_ok: return False, Token endpoint unreachable # 再测试登录接口 login_ok, msg check_default_credential(target_url, timeout15)这样即使Token接口偶尔超时也不会影响登录测试提高了整体成功率。最终在该钢铁厂环境下检测成功率从41%提升至99.2%。5. 常见问题与排查技巧实录那些文档里不会写的实战经验5.1 典型问题速查表从现象到根因的快速定位现象可能根因排查命令/步骤解决方案插件始终返回“未识别设备”设备Web服务关闭或防火墙拦截curl -I http://192.168.1.100检查HTTP头telnet 192.168.1.100 80测试端口连通性确认设备Web服务已启动检查网络ACL规则指纹识别显示型号正确但插件不匹配plugin.yaml中firmware_versions范围未覆盖当前固件python -c import re; print(re.match(r^V([0-9])\.([0-9])\.([0-9])$, V4.2.1))验证固件版本正则手动编辑plugin.yaml扩展firmware_versions区间检测成功但人工无法复现插件使用了CSRF Token而浏览器未携带curl -v -X POST http://192.168.1.100/api/v1/auth/login -H Content-Type: application/json -d {username:admin,password:admin}无Token使用浏览器开发者工具复制真实的登录请求含Token进行对比扫描过程中设备Web界面卡死插件并发请求过多超出设备处理能力查看插件代码中max_workers参数默认为1检查是否误启用了多线程扫描将max_workers设为1或添加time.sleep(0.5)间隔返回“Login failed with status 401”但密码正确设备启用了IP白名单仅允许特定网段访问ip route show查看扫描机路由arp -a | grep 192.168.1.100确认ARP解析正常将扫描机IP加入设备白名单或改用同网段设备扫描5.2 独家避坑技巧来自三年27个工控现场的总结技巧一“响应体哈希比对法”识别设备定制化很多厂商会对开源Web框架进行深度定制导致标准指纹失效。例如某款国产PLC其/index.html页面主体内容与标准Apache默认页一致但页脚添加了div idcustom-footer© 2023 XXX Corp/div。此时单纯匹配titleApache2 Ubuntu Default Page/title会失败。我们的解决方案是对响应体计算SHA256哈希再与已知设备哈希库比对。在fingerprint.py中加入import hashlib def calc_body_hash(response): 计算响应体前1024字节的SHA256哈希忽略空白字符 clean_body re.sub(r\s, , response.text[:1024]) return hashlib.sha256(clean_body.encode()).hexdigest()[:16] # 示例已知某PLC哈希前缀为a1b2c3d4 if calc_body_hash(resp).startswith(a1b2c3d4): return PLC-Model-X, V2.1.0这种方法对HTML微调极其敏感准确率高达99.8%且计算开销极小。技巧二“三次握手延迟分析”辅助判断设备类型在无法访问Web服务时可通过TCP握手延迟推断设备类型。我们收集了200台设备的SYN-ACK延迟数据工业PLC如西门子S7-1200平均延迟85-120msRTOS响应慢企业路由器如华三MSR平均延迟25-45msLinux内核优化家用路由如TP-Link平均延迟15-25ms高度优化固件。在fingerprint.py中加入import socket import time def measure_syn_delay(ip, port80): start time.time() sock socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) sock.settimeout(3) try: sock.connect((ip, port)) delay_ms int((time.time() - start) * 1000) return delay_ms except: return None finally: sock.close() delay measure_syn_delay(192.168.1.100) if delay and 80 delay 125: print(Likely industrial PLC)这招在客户拒绝开放Web端口时成为快速分类设备的利器。技巧三“固件版本反向工程”破解闭源设备某次遇到一款无公开文档的工业网关/api/v1/system/info返回{version:UNKNOWN}。我们通过以下步骤破解下载/firmware.bin很多设备未校验权限用binwalk -e firmware.bin提取文件系统在/www/目录下找到index.html其中注释含!-- Build: 20230512-IGW-V4.2.1 --将此版本号填入plugin.yaml成功匹配插件。提示binwalk是工控安全工程师的必备技能建议熟记常用命令binwalk -M -e firmware.bin递归提取、strings firmware.bin \| grep -i version\|build快速搜索。5.3 插件集的局限性坦白局什么情况下它帮不上忙必须清醒认识到这套插件集不是万能钥匙。以下场景它无法覆盖需切换其他方案无网络接口的纯串口设备如某些老旧PLC仅提供RS485接口无以太网模块。此时需使用USB转RS485适配器配合Modbus Poll等专用工具插件集无用武之地。固件加密且无法提取某款军工级路由器固件采用AES-256全盘加密Bootloader校验签名无法dump。插件集的所有检测均基于网络交互对此类设备无效。零日漏洞0day插件集只覆盖已公开、有明确PoC的漏洞。对于尚未披露的漏洞它无法检测。此时需依赖模糊测试Fuzzing或逆向分析。物理层攻击面如通过USB接口注入恶意固件、利用JTAG调试接口读取内存等这些属于物理安全范畴超出了网络检测插件的能力边界。我个人在实际操作
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