macOS SIP
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System Integrity Protection (SIP) en macOS es un mecanismo diseñado para prevenir que incluso los usuarios más privilegiados realicen cambios no autorizados en carpetas clave del sistema. Esta función juega un papel crucial en el mantenimiento de la integridad del sistema al restringir acciones como agregar, modificar o eliminar archivos en áreas protegidas. Las carpetas principales protegidas por SIP incluyen:
/System
/bin
/sbin
/usr
Las reglas que rigen el comportamiento de SIP se definen en el archivo de configuración ubicado en /System/Library/Sandbox/rootless.conf. Dentro de este archivo, las rutas que están precedidas por un asterisco (*) se denotan como excepciones a las estrictas restricciones de SIP.
Considera el siguiente ejemplo:
Este fragmento implica que, aunque SIP generalmente asegura el /usr directorio, hay subdirectorios específicos (/usr/libexec/cups, /usr/local, y /usr/share/man) donde las modificaciones son permisibles, como lo indica el asterisco (*) que precede sus rutas.
Para verificar si un directorio o archivo está protegido por SIP, puedes usar el ls -lOd comando para comprobar la presencia de la restricted o sunlnk bandera. Por ejemplo:
En este caso, el sunlnk flag significa que el directorio /usr/libexec/cups no puede ser eliminado, aunque los archivos dentro de él pueden ser creados, modificados o eliminados.
Por otro lado:
Aquí, la restricted bandera indica que el directorio /usr/libexec está protegido por SIP. En un directorio protegido por SIP, no se pueden crear, modificar o eliminar archivos.
Además, si un archivo contiene el atributo com.apple.rootless atributo extendido, ese archivo también estará protegido por SIP.
Tenga en cuenta que el gancho Sandbox hook_vnode_check_setextattr previene cualquier intento de modificar el atributo extendido com.apple.rootless.
SIP también limita otras acciones de root como:
Cargar extensiones de kernel no confiables
Obtener puertos de tarea para procesos firmados por Apple
Modificar variables de NVRAM
Permitir depuración del kernel
Las opciones se mantienen en la variable nvram como un bitflag (csr-active-config en Intel y lp-sip0 se lee del Device Tree arrancado para ARM). Puedes encontrar las banderas en el código fuente de XNU en csr.sh:
Puedes verificar si SIP está habilitado en tu sistema con el siguiente comando:
Si necesitas desactivar SIP, debes reiniciar tu computadora en modo de recuperación (presionando Command+R durante el inicio), luego ejecuta el siguiente comando:
Si deseas mantener SIP habilitado pero eliminar las protecciones de depuración, puedes hacerlo con:
Prohíbe la carga de extensiones de kernel no firmadas (kexts), asegurando que solo las extensiones verificadas interactúen con el kernel del sistema.
Previene la depuración de procesos del sistema macOS, protegiendo los componentes centrales del sistema de accesos y modificaciones no autorizadas.
Inhibe herramientas como dtrace de inspeccionar procesos del sistema, protegiendo aún más la integridad de la operación del sistema.
Aprende más sobre la información de SIP en esta charla.
com.apple.rootless.xpc.bootstrap: Controlar launchd
com.apple.rootless.install[.heritable]: Acceso al sistema de archivos
com.apple.rootless.kext-management: kext_request
com.apple.rootless.datavault.controller: Gestionar UF_DATAVAULT
com.apple.rootless.xpc.bootstrap: Capacidades de configuración de XPC
com.apple.rootless.xpc.effective-root: Root a través de launchd XPC
com.apple.rootless.restricted-block-devices: Acceso a dispositivos de bloque en bruto
com.apple.rootless.internal.installer-equivalent: Acceso sin restricciones al sistema de archivos
com.apple.rootless.restricted-nvram-variables[.heritable]: Acceso completo a NVRAM
com.apple.rootless.storage.label: Modificar archivos restringidos por com.apple.rootless xattr con la etiqueta correspondiente
com.apple.rootless.volume.VM.label: Mantener el intercambio de VM en el volumen
Eludir SIP permite a un atacante:
Acceder a Datos de Usuario: Leer datos sensibles de usuario como correo, mensajes e historial de Safari de todas las cuentas de usuario.
Bypass de TCC: Manipular directamente la base de datos de TCC (Transparencia, Consentimiento y Control) para otorgar acceso no autorizado a la cámara web, micrófono y otros recursos.
Establecer Persistencia: Colocar malware en ubicaciones protegidas por SIP, haciéndolo resistente a la eliminación, incluso por privilegios de root. Esto también incluye la posibilidad de manipular la Herramienta de Eliminación de Malware (MRT).
Cargar Extensiones de Kernel: Aunque hay salvaguardias adicionales, eludir SIP simplifica el proceso de carga de extensiones de kernel no firmadas.
Los paquetes de instalador firmados con el certificado de Apple pueden eludir sus protecciones. Esto significa que incluso los paquetes firmados por desarrolladores estándar serán bloqueados si intentan modificar directorios protegidos por SIP.
Una posible laguna es que si un archivo está especificado en rootless.conf pero no existe actualmente, puede ser creado. El malware podría explotar esto para establecer persistencia en el sistema. Por ejemplo, un programa malicioso podría crear un archivo .plist en /System/Library/LaunchDaemons si está listado en rootless.conf pero no presente.
El derecho com.apple.rootless.install.heritable permite eludir SIP
Se descubrió que era posible intercambiar el paquete de instalador después de que el sistema verificara su firma de código y luego, el sistema instalaría el paquete malicioso en lugar del original. Como estas acciones eran realizadas por system_installd, permitiría eludir SIP.
Si un paquete se instalaba desde una imagen montada o un disco externo, el instalador ejecutaría el binario de ese sistema de archivos (en lugar de un lugar protegido por SIP), haciendo que system_installd ejecute un binario arbitrario.
Investigadores de esta publicación de blog descubrieron una vulnerabilidad en el mecanismo de Protección de Integridad del Sistema (SIP) de macOS, denominada vulnerabilidad 'Shrootless'. Esta vulnerabilidad se centra en el demonio system_installd, que tiene un derecho, com.apple.rootless.install.heritable, que permite a cualquiera de sus procesos secundarios eludir las restricciones del sistema de archivos de SIP.
El demonio system_installd instalará paquetes que han sido firmados por Apple.
Los investigadores encontraron que durante la instalación de un paquete firmado por Apple (archivo .pkg), system_installd ejecuta cualquier script post-instalación incluido en el paquete. Estos scripts son ejecutados por el shell predeterminado, zsh, que automáticamente ejecuta comandos del archivo /etc/zshenv, si existe, incluso en modo no interactivo. Este comportamiento podría ser explotado por atacantes: creando un archivo malicioso /etc/zshenv y esperando a que system_installd invoque zsh, podrían realizar operaciones arbitrarias en el dispositivo.
Además, se descubrió que /etc/zshenv podría ser utilizado como una técnica de ataque general, no solo para eludir SIP. Cada perfil de usuario tiene un archivo ~/.zshenv, que se comporta de la misma manera que /etc/zshenv pero no requiere permisos de root. Este archivo podría ser utilizado como un mecanismo de persistencia, activándose cada vez que se inicia zsh, o como un mecanismo de elevación de privilegios. Si un usuario administrador se eleva a root usando sudo -s o sudo <comando>, el archivo ~/.zshenv se activaría, elevándose efectivamente a root.
En CVE-2022-22583 se descubrió que el mismo proceso system_installd aún podría ser abusado porque estaba colocando el script post-instalación dentro de una carpeta nombrada aleatoriamente protegida por SIP dentro de /tmp. La cuestión es que /tmp en sí no está protegido por SIP, por lo que era posible montar una imagen virtual en él, luego el instalador colocaría allí el script post-instalación, desmontaría la imagen virtual, recrearía todas las carpetas y agregaría el script de post instalación con la carga útil a ejecutar.
Se identificó una vulnerabilidad donde fsck_cs fue engañado para corromper un archivo crucial, debido a su capacidad para seguir enlaces simbólicos. Específicamente, los atacantes crearon un enlace de /dev/diskX al archivo /System/Library/Extensions/AppleKextExcludeList.kext/Contents/Info.plist. Ejecutar fsck_cs en /dev/diskX llevó a la corrupción de Info.plist. La integridad de este archivo es vital para el SIP (Protección de Integridad del Sistema) del sistema operativo, que controla la carga de extensiones de kernel. Una vez corrompido, la capacidad de SIP para gestionar exclusiones de kernel se ve comprometida.
Los comandos para explotar esta vulnerabilidad son:
La explotación de esta vulnerabilidad tiene graves implicaciones. El archivo Info.plist, normalmente responsable de gestionar los permisos para las extensiones del kernel, se vuelve ineficaz. Esto incluye la incapacidad de bloquear ciertas extensiones, como AppleHWAccess.kext. En consecuencia, con el mecanismo de control del SIP fuera de servicio, esta extensión puede ser cargada, otorgando acceso no autorizado de lectura y escritura a la RAM del sistema.
Fue posible montar un nuevo sistema de archivos sobre carpetas protegidas por SIP para eludir la protección.
El sistema está configurado para arrancar desde una imagen de disco de instalador embebido dentro de Install macOS Sierra.app para actualizar el SO, utilizando la utilidad bless. El comando utilizado es el siguiente:
La seguridad de este proceso puede verse comprometida si un atacante altera la imagen de actualización (InstallESD.dmg) antes de iniciar el arranque. La estrategia implica sustituir un cargador dinámico (dyld) por una versión maliciosa (libBaseIA.dylib). Este reemplazo resulta en la ejecución del código del atacante cuando se inicia el instalador.
El código del atacante obtiene control durante el proceso de actualización, explotando la confianza del sistema en el instalador. El ataque avanza alterando la imagen InstallESD.dmg a través de method swizzling, apuntando particularmente al método extractBootBits. Esto permite la inyección de código malicioso antes de que se utilice la imagen de disco.
Además, dentro de InstallESD.dmg, hay un BaseSystem.dmg, que sirve como el sistema de archivos raíz del código de actualización. Inyectar una biblioteca dinámica en esto permite que el código malicioso opere dentro de un proceso capaz de alterar archivos a nivel de OS, aumentando significativamente el potencial de compromiso del sistema.
En esta charla de DEF CON 31, se muestra cómo systemmigrationd (que puede eludir SIP) ejecuta un bash y un perl script, que pueden ser abusados a través de variables de entorno BASH_ENV y PERL5OPT.
Como se detalla en esta publicación del blog, un script postinstall de los paquetes InstallAssistant.pkg permitía ejecutar:
y fue posible crear un symlink en ${SHARED_SUPPORT_PATH}/SharedSupport.dmg que permitiría a un usuario eliminar restricciones de cualquier archivo, eludiendo la protección SIP.
El derecho com.apple.rootless.install permite eludir SIP
El derecho com.apple.rootless.install es conocido por eludir la Protección de Integridad del Sistema (SIP) en macOS. Esto se mencionó notablemente en relación con CVE-2022-26712.
En este caso específico, el servicio XPC del sistema ubicado en /System/Library/PrivateFrameworks/ShoveService.framework/Versions/A/XPCServices/SystemShoveService.xpc posee este derecho. Esto permite que el proceso relacionado eluda las restricciones de SIP. Además, este servicio presenta notablemente un método que permite el movimiento de archivos sin imponer ninguna medida de seguridad.
Las Instantáneas del Sistema Selladas son una característica introducida por Apple en macOS Big Sur (macOS 11) como parte de su mecanismo de Protección de Integridad del Sistema (SIP) para proporcionar una capa adicional de seguridad y estabilidad del sistema. Son esencialmente versiones de solo lectura del volumen del sistema.
Aquí hay una mirada más detallada:
Sistema Inmutable: Las Instantáneas del Sistema Selladas hacen que el volumen del sistema macOS sea "inmutable", lo que significa que no puede ser modificado. Esto previene cualquier cambio no autorizado o accidental en el sistema que podría comprometer la seguridad o la estabilidad del sistema.
Actualizaciones de Software del Sistema: Cuando instalas actualizaciones o mejoras de macOS, macOS crea una nueva instantánea del sistema. El volumen de inicio de macOS luego utiliza APFS (Apple File System) para cambiar a esta nueva instantánea. Todo el proceso de aplicación de actualizaciones se vuelve más seguro y confiable, ya que el sistema siempre puede revertir a la instantánea anterior si algo sale mal durante la actualización.
Separación de Datos: En conjunto con el concepto de separación de Datos y Volumen del Sistema introducido en macOS Catalina, la característica de Instantánea del Sistema Sellada asegura que todos tus datos y configuraciones se almacenen en un volumen separado "Data". Esta separación hace que tus datos sean independientes del sistema, lo que simplifica el proceso de actualizaciones del sistema y mejora la seguridad del sistema.
Recuerda que estas instantáneas son gestionadas automáticamente por macOS y no ocupan espacio adicional en tu disco, gracias a las capacidades de compartición de espacio de APFS. También es importante notar que estas instantáneas son diferentes de las instantáneas de Time Machine, que son copias de seguridad accesibles por el usuario de todo el sistema.
El comando diskutil apfs list lista los detalles de los volúmenes APFS y su disposición:
En la salida anterior es posible ver que los lugares accesibles por el usuario están montados bajo /System/Volumes/Data.
Además, la instantánea del volumen del sistema de macOS está montada en / y está sellada (firmada criptográficamente por el OS). Así que, si se elude SIP y se modifica, el OS ya no arrancará.
También es posible verificar que el sellado está habilitado ejecutando:
Además, el disco de instantánea también se monta como solo lectura:
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