macOS MIG - Mach Interface Generator

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

Support HackTricks

Check the subscription plans!
Join the 💬 Discord group or the telegram group or follow us on Twitter 🐦 @hacktricks_live.
Share hacking tricks by submitting PRs to the HackTricks and HackTricks Cloud github repos.

Basic Information

MIG δημιουργήθηκε για να απλοποιήσει τη διαδικασία δημιουργίας κώδικα Mach IPC. Βασικά παράγει τον απαραίτητο κώδικα για να επικοινωνούν ο διακομιστής και ο πελάτης με μια δεδομένη ορισμό. Ακόμα και αν ο παραγόμενος κώδικας είναι άσχημος, ένας προγραμματιστής θα χρειαστεί απλώς να τον εισάγει και ο κώδικάς του θα είναι πολύ πιο απλός από πριν.

Ο ορισμός καθορίζεται στη Γλώσσα Ορισμού Διεπαφής (IDL) χρησιμοποιώντας την επέκταση .defs.

Αυτοί οι ορισμοί έχουν 5 ενότητες:

Δήλωση υποσυστήματος: Η λέξη-κλειδί subsystem χρησιμοποιείται για να υποδείξει το όνομα και το id. Είναι επίσης δυνατή η σήμανση ως KernelServer αν ο διακομιστής πρέπει να εκτελείται στον πυρήνα.
Συμπεριλήψεις και εισαγωγές: Το MIG χρησιμοποιεί τον προεπεξεργαστή C, επομένως μπορεί να χρησιμοποιεί εισαγωγές. Επιπλέον, είναι δυνατή η χρήση uimport και simport για κώδικα που παράγεται από χρήστη ή διακομιστή.
Δηλώσεις τύπων: Είναι δυνατή η ορισμός τύπων δεδομένων αν και συνήθως θα εισάγει mach_types.defs και std_types.defs. Για προσαρμοσμένους τύπους μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάποια σύνταξη:
[in/out]tran: Συνάρτηση που πρέπει να μεταφραστεί από ένα εισερχόμενο ή σε ένα εξερχόμενο μήνυμα
c[user/server]type: Χαρτογράφηση σε άλλο τύπο C.
destructor: Καλέστε αυτή τη συνάρτηση όταν ο τύπος απελευθερωθεί.
Λειτουργίες: Αυτές είναι οι ορισμοί των μεθόδων RPC. Υπάρχουν 5 διαφορετικοί τύποι:
routine: Αναμένει απάντηση
simpleroutine: Δεν αναμένει απάντηση
procedure: Αναμένει απάντηση
simpleprocedure: Δεν αναμένει απάντηση
function: Αναμένει απάντηση

Example

Δημιουργήστε ένα αρχείο ορισμού, σε αυτή την περίπτωση με μια πολύ απλή συνάρτηση:

myipc.defs

subsystem myipc 500; // Arbitrary name and id

userprefix USERPREF;        // Prefix for created functions in the client
serverprefix SERVERPREF;    // Prefix for created functions in the server

#include <mach/mach_types.defs>
#include <mach/std_types.defs>

simpleroutine Subtract(
server_port :  mach_port_t;
n1          :  uint32_t;
n2          :  uint32_t);

Σημειώστε ότι το πρώτο επιχείρημα είναι η θύρα για δέσμευση και το MIG θα χειριστεί αυτόματα τη θύρα απάντησης (εκτός αν καλέσετε mig_get_reply_port() στον κωδικό του πελάτη). Επιπλέον, το ID των λειτουργιών θα είναι διαδοχικό ξεκινώντας από το υποσύστημα ID που υποδεικνύεται (έτσι αν μια λειτουργία είναι απαρχαιωμένη, διαγράφεται και χρησιμοποιείται το skip για να χρησιμοποιηθεί ακόμα το ID της).

Τώρα χρησιμοποιήστε το MIG για να δημιουργήσετε τον κωδικό του διακομιστή και του πελάτη που θα είναι σε θέση να επικοινωνούν μεταξύ τους για να καλέσουν τη λειτουργία Αφαίρεση:

mig -header myipcUser.h -sheader myipcServer.h myipc.defs

Πολλά νέα αρχεία θα δημιουργηθούν στον τρέχοντα φάκελο.

Μπορείτε να βρείτε ένα πιο σύνθετο παράδειγμα στο σύστημά σας με: mdfind mach_port.defs Και μπορείτε να το μεταγλωττίσετε από τον ίδιο φάκελο με το αρχείο με: mig -DLIBSYSCALL_INTERFACE mach_ports.defs

Στα αρχεία myipcServer.c και myipcServer.h μπορείτε να βρείτε την δήλωση και τον ορισμό της δομής SERVERPREFmyipc_subsystem, η οποία βασικά ορίζει τη λειτουργία που θα καλέσετε με βάση το αναγνωριστικό μηνύματος που ελήφθη (υποδείξαμε έναν αρχικό αριθμό 500):

/* Description of this subsystem, for use in direct RPC */
const struct SERVERPREFmyipc_subsystem SERVERPREFmyipc_subsystem = {
myipc_server_routine,
500, // start ID
501, // end ID
(mach_msg_size_t)sizeof(union __ReplyUnion__SERVERPREFmyipc_subsystem),
(vm_address_t)0,
{
{ (mig_impl_routine_t) 0,
// Function to call
(mig_stub_routine_t) _XSubtract, 3, 0, (routine_arg_descriptor_t)0, (mach_msg_size_t)sizeof(__Reply__Subtract_t)},
}
};

/* Description of this subsystem, for use in direct RPC */
extern const struct SERVERPREFmyipc_subsystem {
mig_server_routine_t	server;	/* Server routine */
mach_msg_id_t	start;	/* Min routine number */
mach_msg_id_t	end;	/* Max routine number + 1 */
unsigned int	maxsize;	/* Max msg size */
vm_address_t	reserved;	/* Reserved */
struct routine_descriptor	/* Array of routine descriptors */
routine[1];
} SERVERPREFmyipc_subsystem;

Βασισμένη στην προηγούμενη δομή, η συνάρτηση myipc_server_routine θα πάρει το ID μηνύματος και θα επιστρέψει τη σωστή συνάρτηση για κλήση:

mig_external mig_routine_t myipc_server_routine
(mach_msg_header_t *InHeadP)
{
int msgh_id;

msgh_id = InHeadP->msgh_id - 500;

if ((msgh_id > 0) || (msgh_id < 0))
return 0;

return SERVERPREFmyipc_subsystem.routine[msgh_id].stub_routine;
}

Σε αυτό το παράδειγμα έχουμε ορίσει μόνο 1 συνάρτηση στις ορισμοί, αλλά αν είχαμε ορίσει περισσότερες συναρτήσεις, θα ήταν μέσα στον πίνακα του SERVERPREFmyipc_subsystem και η πρώτη θα είχε ανατεθεί στο ID 500, η δεύτερη στο ID 501...

Αν η συνάρτηση αναμενόταν να στείλει μια reply, η συνάρτηση mig_internal kern_return_t __MIG_check__Reply__<name> θα υπήρχε επίσης.

Στην πραγματικότητα, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί αυτή η σχέση στη δομή subsystem_to_name_map_myipc από το myipcServer.h (subsystem_to_name_map_*** σε άλλα αρχεία):

#ifndef subsystem_to_name_map_myipc
#define subsystem_to_name_map_myipc \
{ "Subtract", 500 }
#endif

Τέλος, μια άλλη σημαντική λειτουργία για να λειτουργήσει ο διακομιστής θα είναι myipc_server, η οποία είναι αυτή που θα καλέσει τη συνάρτηση που σχετίζεται με το ληφθέν id:

mig_external boolean_t myipc_server
(mach_msg_header_t *InHeadP, mach_msg_header_t *OutHeadP)
{
/*
* typedef struct {
* 	mach_msg_header_t Head;
* 	NDR_record_t NDR;
* 	kern_return_t RetCode;
* } mig_reply_error_t;
*/

mig_routine_t routine;

OutHeadP->msgh_bits = MACH_MSGH_BITS(MACH_MSGH_BITS_REPLY(InHeadP->msgh_bits), 0);
OutHeadP->msgh_remote_port = InHeadP->msgh_reply_port;
/* Ελάχιστο μέγεθος: η routine() θα το ενημερώσει αν είναι διαφορετικό */
OutHeadP->msgh_size = (mach_msg_size_t)sizeof(mig_reply_error_t);
OutHeadP->msgh_local_port = MACH_PORT_NULL;
OutHeadP->msgh_id = InHeadP->msgh_id + 100;
OutHeadP->msgh_reserved = 0;

if ((InHeadP->msgh_id > 500) || (InHeadP->msgh_id < 500) ||
	    ((routine = SERVERPREFmyipc_subsystem.routine[InHeadP->msgh_id - 500].stub_routine) == 0)) {
		((mig_reply_error_t *)OutHeadP)->NDR = NDR_record;
((mig_reply_error_t *)OutHeadP)->RetCode = MIG_BAD_ID;
return FALSE;
}
	(*routine) (InHeadP, OutHeadP);
	return TRUE;
}

Ελέγξτε τις προηγουμένως επισημασμένες γραμμές που αποκτούν πρόσβαση στη συνάρτηση για να καλέσουν με ID.

Ακολουθεί ο κώδικας για τη δημιουργία ενός απλού διακομιστή και πελάτη όπου ο πελάτης μπορεί να καλέσει τις συναρτήσεις Subtract από τον διακομιστή:

// gcc myipc_server.c myipcServer.c -o myipc_server

#include <stdio.h>
#include <mach/mach.h>
#include <servers/bootstrap.h>
#include "myipcServer.h"

kern_return_t SERVERPREFSubtract(mach_port_t server_port, uint32_t n1, uint32_t n2)
{
printf("Received: %d - %d = %d\n", n1, n2, n1 - n2);
return KERN_SUCCESS;
}

int main() {

mach_port_t port;
kern_return_t kr;

// Register the mach service
kr = bootstrap_check_in(bootstrap_port, "xyz.hacktricks.mig", &port);
if (kr != KERN_SUCCESS) {
printf("bootstrap_check_in() failed with code 0x%x\n", kr);
return 1;
}

// myipc_server is the function that handles incoming messages (check previous exlpanation)
mach_msg_server(myipc_server, sizeof(union __RequestUnion__SERVERPREFmyipc_subsystem), port, MACH_MSG_TIMEOUT_NONE);
}

// gcc myipc_client.c myipcUser.c -o myipc_client

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#include <mach/mach.h>
#include <servers/bootstrap.h>
#include "myipcUser.h"

int main() {

// Lookup the receiver port using the bootstrap server.
mach_port_t port;
kern_return_t kr = bootstrap_look_up(bootstrap_port, "xyz.hacktricks.mig", &port);
if (kr != KERN_SUCCESS) {
printf("bootstrap_look_up() failed with code 0x%x\n", kr);
return 1;
}
printf("Port right name %d\n", port);
USERPREFSubtract(port, 40, 2);
}

Το NDR_record

Το NDR_record εξάγεται από το libsystem_kernel.dylib, και είναι μια δομή που επιτρέπει στο MIG να μετατρέπει δεδομένα ώστε να είναι ανεξάρτητα από το σύστημα στο οποίο χρησιμοποιείται, καθώς το MIG σχεδιάστηκε για να χρησιμοποιείται μεταξύ διαφορετικών συστημάτων (και όχι μόνο στην ίδια μηχανή).

Αυτό είναι ενδιαφέρον γιατί αν το _NDR_record βρεθεί σε ένα δυαδικό αρχείο ως εξάρτηση (jtool2 -S <binary> | grep NDR ή nm), σημαίνει ότι το δυαδικό αρχείο είναι πελάτης ή διακομιστής MIG.

Επιπλέον, οι διακομιστές MIG έχουν τον πίνακα διανομής στο __DATA.__const (ή στο __CONST.__constdata στον πυρήνα macOS και __DATA_CONST.__const σε άλλους πυρήνες *OS). Αυτό μπορεί να αποθηκευτεί με jtool2.

Και οι πελάτες MIG θα χρησιμοποιήσουν το __NDR_record για να στείλουν με __mach_msg στους διακομιστές.

Ανάλυση Δυαδικών Αρχείων

jtool

Καθώς πολλά δυαδικά αρχεία χρησιμοποιούν τώρα το MIG για να εκθέσουν mach ports, είναι ενδιαφέρον να γνωρίζουμε πώς να εντοπίσουμε ότι χρησιμοποιήθηκε το MIG και τις λειτουργίες που εκτελεί το MIG με κάθε ID μηνύματος.

jtool2 μπορεί να αναλύσει πληροφορίες MIG από ένα δυαδικό Mach-O υποδεικνύοντας το ID μηνύματος και προσδιορίζοντας τη λειτουργία που πρέπει να εκτελεστεί:

jtool2 -d __DATA.__const myipc_server | grep MIG

Επιπλέον, οι συναρτήσεις MIG είναι απλώς περιτυλίγματα της πραγματικής συνάρτησης που καλείται, πράγμα που σημαίνει ότι αν αποκτήσετε την αποσυναρμολόγησή της και κάνετε grep για BL, ίσως μπορέσετε να βρείτε την πραγματική συνάρτηση που καλείται:

jtool2 -d __DATA.__const myipc_server | grep BL

Assembly

Αναφέρθηκε προηγουμένως ότι η συνάρτηση που θα φροντίσει για την κλήση της σωστής συνάρτησης ανάλογα με το αναγνωριστικό μηνύματος που ελήφθη ήταν η myipc_server. Ωστόσο, συνήθως δεν θα έχετε τα σύμβολα του δυαδικού (χωρίς ονόματα συναρτήσεων), οπότε είναι ενδιαφέρον να ελέγξετε πώς φαίνεται αποσυμπιεσμένο καθώς θα είναι πάντα πολύ παρόμοιο (ο κώδικας αυτής της συνάρτησης είναι ανεξάρτητος από τις εκτεθειμένες συναρτήσεις):

int _myipc_server(int arg0, int arg1) {
var_10 = arg0;
var_18 = arg1;
// Αρχικές οδηγίες για να βρείτε τους σωστούς δείκτες συναρτήσεων
*(int32_t *)var_18 = *(int32_t *)var_10 & 0x1f;
*(int32_t *)(var_18 + 0x8) = *(int32_t *)(var_10 + 0x8);
*(int32_t *)(var_18 + 0x4) = 0x24;
*(int32_t *)(var_18 + 0xc) = 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x14) = *(int32_t *)(var_10 + 0x14) + 0x64;
*(int32_t *)(var_18 + 0x10) = 0x0;
if (*(int32_t *)(var_10 + 0x14) <= 0x1f4 && *(int32_t *)(var_10 + 0x14) >= 0x1f4) {
rax = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
// Κλήση στη sign_extend_64 που μπορεί να βοηθήσει στην αναγνώριση αυτής της συνάρτησης
// Αυτό αποθηκεύει στο rax τον δείκτη στην κλήση που πρέπει να κληθεί
// Ελέγξτε τη χρήση της διεύθυνσης 0x100004040 (πίνακας διευθύνσεων συναρτήσεων)
// 0x1f4 = 500 (το αρχικό ID)
            rax = *(sign_extend_64(rax - 0x1f4) * 0x28 + 0x100004040);
            var_20 = rax;
// Αν - αλλιώς, το if επιστρέφει false, ενώ το else καλεί τη σωστή συνάρτηση και επιστρέφει true
            if (rax == 0x0) {
                    *(var_18 + 0x18) = **_NDR_record;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffffffffffed1;
var_4 = 0x0;
}
else {
// Υπολογισμένη διεύθυνση που καλεί τη σωστή συνάρτηση με 2 παραμέτρους
                    (var_20)(var_10, var_18);
                    var_4 = 0x1;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **_NDR_record;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffffffffffed1;
var_4 = 0x0;
}
rax = var_4;
return rax;
}

Αυτή είναι η ίδια συνάρτηση αποσυμπιεσμένη σε μια διαφορετική δωρεάν έκδοση του Hopper:

int _myipc_server(int arg0, int arg1) {
r31 = r31 - 0x40;
saved_fp = r29;
stack[-8] = r30;
var_10 = arg0;
var_18 = arg1;
// Αρχικές οδηγίες για να βρείτε τους σωστούς δείκτες συναρτήσεων
*(int32_t *)var_18 = *(int32_t *)var_10 & 0x1f | 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x8) = *(int32_t *)(var_10 + 0x8);
*(int32_t *)(var_18 + 0x4) = 0x24;
*(int32_t *)(var_18 + 0xc) = 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x14) = *(int32_t *)(var_10 + 0x14) + 0x64;
*(int32_t *)(var_18 + 0x10) = 0x0;
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
r8 = r8 - 0x1f4;
if (r8 > 0x0) {
if (CPU_FLAGS & G) {
r8 = 0x1;
}
}
if ((r8 & 0x1) == 0x0) {
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
r8 = r8 - 0x1f4;
if (r8 < 0x0) {
if (CPU_FLAGS & L) {
r8 = 0x1;
}
}
if ((r8 & 0x1) == 0x0) {
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
// 0x1f4 = 500 (το αρχικό ID)
                    r8 = r8 - 0x1f4;
                    asm { smaddl     x8, w8, w9, x10 };
r8 = *(r8 + 0x8);
var_20 = r8;
r8 = r8 - 0x0;
if (r8 != 0x0) {
if (CPU_FLAGS & NE) {
r8 = 0x1;
}
}
// Ίδιο if else όπως στην προηγούμενη έκδοση
// Ελέγξτε τη χρήση της διεύθυνσης 0x100004040 (πίνακας διευθύνσεων συναρτήσεων)
                    if ((r8 & 0x1) == 0x0) {
                            *(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
                            *(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
else {
// Κλήση στη υπολογισμένη διεύθυνση όπου θα πρέπει να είναι η συνάρτηση
                            (var_20)(var_10, var_18);
                            var_4 = 0x1;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
r0 = var_4;
return r0;
}

Στην πραγματικότητα, αν πάτε στη συνάρτηση 0x100004000 θα βρείτε τον πίνακα των routine_descriptor δομών. Το πρώτο στοιχείο της δομής είναι η διεύθυνση όπου η συνάρτηση είναι υλοποιημένη, και η δομή καταλαμβάνει 0x28 bytes, οπότε κάθε 0x28 bytes (ξεκινώντας από το byte 0) μπορείτε να πάρετε 8 bytes και αυτό θα είναι η διεύθυνση της συνάρτησης που θα κληθεί:

Αυτά τα δεδομένα μπορούν να εξαχθούν χρησιμοποιώντας αυτό το σενάριο Hopper.

Debug

Ο κώδικας που παράγεται από το MIG καλεί επίσης το kernel_debug για να δημιουργήσει αρχεία καταγραφής σχετικά με τις λειτουργίες κατά την είσοδο και έξοδο. Είναι δυνατή η εξέταση τους χρησιμοποιώντας trace ή kdv: kdv all | grep MIG

References

*OS Internals, Volume I, User Mode, Jonathan Levin

Support HackTricks

Check the subscription plans!
Join the 💬 Discord group or the telegram group or follow us on Twitter 🐦 @hacktricks_live.
Share hacking tricks by submitting PRs to the HackTricks and HackTricks Cloud github repos.

PreviousmacOS IPC - Inter Process Communication NextmacOS XPC

Last updated 11 days ago