Mach-o बाइनरी में एक लोड कमांड होता है जिसे LC_CODE_SIGNATURE कहा जाता है, जो बाइनरी के अंदर सिग्नेचर के ऑफसेट और आकार को इंगित करता है। वास्तव में, GUI टूल MachOView का उपयोग करके, बाइनरी के अंत में एक सेक्शन पाया जा सकता है जिसे कोड सिग्नेचर कहा जाता है जिसमें यह जानकारी होती है:
कोड सिग्नेचर का जादुई हेडर 0xFADE0CC0 है। फिर आपके पास सुपरब्लॉब के ब्लॉब की लंबाई और संख्या जैसी जानकारी होती है जो उन्हें शामिल करती है।
यह जानकारी स्रोत कोड में यहाँ पाई जा सकती है:
/** Structure of an embedded-signature SuperBlob*/typedefstruct __BlobIndex {uint32_t type; /* type of entry */uint32_t offset; /* offset of entry */} CS_BlobIndex__attribute__ ((aligned(1)));typedefstruct __SC_SuperBlob {uint32_t magic; /* magic number */uint32_t length; /* total length of SuperBlob */uint32_t count; /* number of index entries following */CS_BlobIndex index[]; /* (count) entries *//* followed by Blobs in no particular order as indicated by offsets in index */} CS_SuperBlob__attribute__ ((aligned(1)));#defineKERNEL_HAVE_CS_GENERICBLOB1typedefstruct __SC_GenericBlob {uint32_t magic; /* magic number */uint32_t length; /* total length of blob */char data[];} CS_GenericBlob__attribute__ ((aligned(1)));
Common blobs contained are Code Directory, Requirements and Entitlements and a Cryptographic Message Syntax (CMS).
Moreover, note how the data encoded in the blobs is encoded in Big Endian.
Moreover, signatures cloud be detached from the binaries and stored in /var/db/DetachedSignatures (used by iOS).
typedefstruct __CodeDirectory {uint32_t magic; /* magic number (CSMAGIC_CODEDIRECTORY) */uint32_t length; /* total length of CodeDirectory blob */uint32_t version; /* compatibility version */uint32_t flags; /* setup and mode flags */uint32_t hashOffset; /* offset of hash slot element at index zero */uint32_t identOffset; /* offset of identifier string */uint32_t nSpecialSlots; /* number of special hash slots */uint32_t nCodeSlots; /* number of ordinary (code) hash slots */uint32_t codeLimit; /* limit to main image signature range */uint8_t hashSize; /* size of each hash in bytes */uint8_t hashType; /* type of hash (cdHashType* constants) */uint8_t platform; /* platform identifier; zero if not platform binary */uint8_t pageSize; /* log2(page size in bytes); 0 => infinite */uint32_t spare2; /* unused (must be zero) */char end_earliest[0];/* Version 0x20100 */uint32_t scatterOffset; /* offset of optional scatter vector */char end_withScatter[0];/* Version 0x20200 */uint32_t teamOffset; /* offset of optional team identifier */char end_withTeam[0];/* Version 0x20300 */uint32_t spare3; /* unused (must be zero) */uint64_t codeLimit64; /* limit to main image signature range, 64 bits */char end_withCodeLimit64[0];/* Version 0x20400 */uint64_t execSegBase; /* offset of executable segment */uint64_t execSegLimit; /* limit of executable segment */uint64_t execSegFlags; /* executable segment flags */char end_withExecSeg[0];/* Version 0x20500 */uint32_t runtime;uint32_t preEncryptOffset;char end_withPreEncryptOffset[0];/* Version 0x20600 */uint8_t linkageHashType;uint8_t linkageApplicationType;uint16_t linkageApplicationSubType;uint32_t linkageOffset;uint32_t linkageSize;char end_withLinkage[0];/* followed by dynamic content as located by offset fields above */} CS_CodeDirectory__attribute__ ((aligned(1)));
ध्यान दें कि इस संरचना के विभिन्न संस्करण हैं जहाँ पुराने संस्करणों में कम जानकारी हो सकती है।
Signing Code Pages
पूर्ण बाइनरी का हैशिंग अप्रभावी होगा और यहां तक कि बेकार भी होगा यदि इसे केवल आंशिक रूप से मेमोरी में लोड किया गया हो। इसलिए, कोड सिग्नेचर वास्तव में हैश का हैश है जहाँ प्रत्येक बाइनरी पृष्ठ को व्यक्तिगत रूप से हैश किया जाता है।
वास्तव में, पिछले Code Directory कोड में आप देख सकते हैं कि पृष्ठ का आकार निर्दिष्ट है इसके एक क्षेत्र में। इसके अलावा, यदि बाइनरी का आकार पृष्ठ के आकार का गुणांक नहीं है, तो क्षेत्र CodeLimit यह निर्दिष्ट करता है कि सिग्नेचर का अंत कहाँ है।
# Get all hashes of /bin/pscodesign-d-vvvvvv/bin/ps[...]CandidateCDHashsha256=c46e56e9490d93fe35a76199bdb367b3463c91dcCandidateCDHashFullsha256=c46e56e9490d93fe35a76199bdb367b3463c91dcdb3c46403ab8ba1c2d13fd86Hashchoices=sha256CMSDigest=c46e56e9490d93fe35a76199bdb367b3463c91dcdb3c46403ab8ba1c2d13fd86CMSDigestType=2ExecutableSegmentbase=0ExecutableSegmentlimit=32768ExecutableSegmentflags=0x1Pagesize=4096-7=a542b4dcbc134fbd950c230ed9ddb99a343262a2df8e0c847caee2b6d3b41cc8-6=0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000-5=2bb2de519f43b8e116c7eeea8adc6811a276fb134c55c9c2e9dcbd3047f80c7d-4=0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000-3=0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000-2=4ca453dc8908dc7f6e637d6159c8761124ae56d080a4a550ad050c27ead273b3-1=00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000=a5e6478f89812c0c09f123524cad560a9bf758d16014b586089ddc93f004e39c1=ad7facb2586fc6e966c004d7d1d16b024f5805ff7cb47c7a85dabd8b48892ca72=93d476eeace15a5ad14c0fb56169fd080a04b99582b4c7a01e1afcbc58688f[...]# Calculate the hasehs of each page manuallyBINARY=/bin/psSIZE=`stat-f "%Z" $BINARY`PAGESIZE=4096# From the previous outputPAGES=`expr $SIZE / $PAGESIZE`for i in`seq0 $PAGES`; doddif=$BINARY of=/tmp/`basename $BINARY`.page.$ibs=$PAGESIZE skip=$i count=1doneopensslsha256/tmp/*.page.*
Entitlements Blob
ध्यान दें कि अनुप्रयोगों में एक entitlement blob भी हो सकता है जहाँ सभी अधिकार परिभाषित होते हैं। इसके अलावा, कुछ iOS बाइनरी में उनके अधिकार विशेष स्लॉट -7 में विशिष्ट हो सकते हैं (इसके बजाय -5 अधिकार विशेष स्लॉट में)।
Special Slots
MacOS अनुप्रयोगों को बाइनरी के अंदर निष्पादित करने के लिए आवश्यक सभी चीजें नहीं होती हैं, लेकिन वे बाहरी संसाधनों का भी उपयोग करते हैं (आमतौर पर अनुप्रयोगों के bundle के अंदर)। इसलिए, बाइनरी के अंदर कुछ स्लॉट होते हैं जो कुछ दिलचस्प बाहरी संसाधनों के हैश को रखेंगे ताकि यह जांचा जा सके कि उन्हें संशोधित नहीं किया गया है।
वास्तव में, कोड निर्देशिका संरचनाओं में एक पैरामीटर है जिसे nSpecialSlots कहा जाता है, जो विशेष स्लॉट की संख्या को इंगित करता है। वहाँ कोई विशेष स्लॉट 0 नहीं है और सबसे सामान्य ( -1 से -6 तक) हैं:
info.plist का हैश (या वह जो __TEXT.__info__plist के अंदर है)।
आवश्यकताओं का हैश
संसाधन निर्देशिका का हैश (bundle के अंदर _CodeSignature/CodeResources फ़ाइल का हैश)।
अनुप्रयोग विशिष्ट (अप्रयुक्त)
अधिकारों का हैश
केवल DMG कोड हस्ताक्षर
DER अधिकार
Code Signing Flags
हर प्रक्रिया से संबंधित एक बिटमास्क होता है जिसे status के रूप में जाना जाता है जिसे कर्नेल द्वारा शुरू किया जाता है और इनमें से कुछ को कोड हस्ताक्षर द्वारा ओवरराइड किया जा सकता है। कोड हस्ताक्षर में शामिल किए जा सकने वाले ये ध्वज कोड में परिभाषित हैं:
/* code signing attributes of a process */#defineCS_VALID0x00000001 /* dynamically valid */#defineCS_ADHOC0x00000002 /* ad hoc signed */#defineCS_GET_TASK_ALLOW0x00000004 /* has get-task-allow entitlement */#defineCS_INSTALLER0x00000008 /* has installer entitlement */#defineCS_FORCED_LV0x00000010 /* Library Validation required by Hardened System Policy */#defineCS_INVALID_ALLOWED0x00000020 /* (macOS Only) Page invalidation allowed by task port policy */#defineCS_HARD0x00000100 /* don't load invalid pages */#defineCS_KILL0x00000200 /* kill process if it becomes invalid */#defineCS_CHECK_EXPIRATION0x00000400 /* force expiration checking */#defineCS_RESTRICT0x00000800 /* tell dyld to treat restricted */#defineCS_ENFORCEMENT0x00001000 /* require enforcement */#defineCS_REQUIRE_LV0x00002000 /* require library validation */#defineCS_ENTITLEMENTS_VALIDATED0x00004000 /* code signature permits restricted entitlements */#define CS_NVRAM_UNRESTRICTED 0x00008000 /* has com.apple.rootless.restricted-nvram-variables.heritable entitlement */
#defineCS_RUNTIME0x00010000 /* Apply hardened runtime policies */#defineCS_LINKER_SIGNED0x00020000 /* Automatically signed by the linker */#defineCS_ALLOWED_MACHO (CS_ADHOC | CS_HARD | CS_KILL | CS_CHECK_EXPIRATION | \CS_RESTRICT | CS_ENFORCEMENT | CS_REQUIRE_LV | CS_RUNTIME | CS_LINKER_SIGNED)#defineCS_EXEC_SET_HARD0x00100000 /* set CS_HARD on any exec'ed process */#defineCS_EXEC_SET_KILL0x00200000 /* set CS_KILL on any exec'ed process */#defineCS_EXEC_SET_ENFORCEMENT0x00400000 /* set CS_ENFORCEMENT on any exec'ed process */#defineCS_EXEC_INHERIT_SIP0x00800000 /* set CS_INSTALLER on any exec'ed process */#defineCS_KILLED0x01000000 /* was killed by kernel for invalidity */#defineCS_NO_UNTRUSTED_HELPERS0x02000000 /* kernel did not load a non-platform-binary dyld or Rosetta runtime */#defineCS_DYLD_PLATFORM CS_NO_UNTRUSTED_HELPERS /* old name */#defineCS_PLATFORM_BINARY0x04000000 /* this is a platform binary */#defineCS_PLATFORM_PATH0x08000000 /* platform binary by the fact of path (osx only) */#define CS_DEBUGGED 0x10000000 /* process is currently or has previously been debugged and allowed to run with invalid pages */
#defineCS_SIGNED0x20000000 /* process has a signature (may have gone invalid) */#define CS_DEV_CODE 0x40000000 /* code is dev signed, cannot be loaded into prod signed code (will go away with rdar://problem/28322552) */
#defineCS_DATAVAULT_CONTROLLER0x80000000 /* has Data Vault controller entitlement */#define CS_ENTITLEMENT_FLAGS (CS_GET_TASK_ALLOW | CS_INSTALLER | CS_DATAVAULT_CONTROLLER | CS_NVRAM_UNRESTRICTED)
Note that the function exec_mach_imgact can also add the CS_EXEC_* flags dynamically when starting the execution.
कोड सिग्नेचर आवश्यकताएँ
प्रत्येक एप्लिकेशन कुछ आवश्यकताएँ संग्रहीत करता है जिन्हें उसे निष्पादित करने के लिए पूरा करना आवश्यक है। यदि एप्लिकेशन में ऐसी आवश्यकताएँ हैं जो एप्लिकेशन द्वारा पूरी नहीं की गई हैं, तो इसे निष्पादित नहीं किया जाएगा (क्योंकि इसे शायद बदला गया है)।
एक बाइनरी की आवश्यकताएँ एक विशेष व्याकरण का उपयोग करती हैं जो व्यक्तियों की एक धारा होती है और इन्हें 0xfade0c00 को जादू के रूप में उपयोग करके ब्लॉब के रूप में एन्कोड किया जाता है, जिसका हैश एक विशेष कोड स्लॉट में संग्रहीत होता है।
एक बाइनरी की आवश्यकताएँ चलाते समय देखी जा सकती हैं:
codesign-d-r-/bin/lsExecutable=/bin/lsdesignated =>identifier"com.apple.ls"andanchorapplecodesign-d-r-/Applications/Signal.app/Executable=/Applications/Signal.app/Contents/MacOS/Signaldesignated => identifier "org.whispersystems.signal-desktop" and anchor apple generic and certificate 1[field.1.2.840.113635.100.6.2.6] /* exists */ and certificate leaf[field.1.2.840.113635.100.6.1.13] /* exists */ and certificate leaf[subject.OU] = U68MSDN6DR
ध्यान दें कि ये सिग्नेचर चीजों की जांच कर सकते हैं जैसे प्रमाणन जानकारी, TeamID, IDs, अधिकार और कई अन्य डेटा।
इसके अलावा, csreq टूल का उपयोग करके कुछ संकलित आवश्यकताएँ उत्पन्न करना संभव है:
# Generate compiled requirementscsreq -b /tmp/output.csreq -r='identifier "org.whispersystems.signal-desktop" and anchor apple generic and certificate 1[field.1.2.840.113635.100.6.2.6] /* exists */ and certificate leaf[field.1.2.840.113635.100.6.1.13] /* exists */ and certificate leaf[subject.OU] = U68MSDN6DR'
# Get the compiled bytesod-Ax-tx1/tmp/output.csreq0000000fade0c00000000b000000001000000060000010000000060000000600000006000000020000020000000216f72672e7768697370657273[...]
इस जानकारी तक पहुँच प्राप्त करना और कुछ APIs का उपयोग करके आवश्यकताओं को बनाना या संशोधित करना संभव है Security.framework जैसे:
वैधता की जाँच करना
Sec[Static]CodeCheckValidity: आवश्यकता के अनुसार SecCodeRef की वैधता की जाँच करें।
SecRequirementEvaluate: प्रमाणपत्र संदर्भ में आवश्यकता को मान्य करें।
SecTaskValidateForRequirement: CFString आवश्यकता के खिलाफ चल रहे SecTask को मान्य करें।
कोड आवश्यकताओं का निर्माण और प्रबंधन
SecRequirementCreateWithData: आवश्यकता का प्रतिनिधित्व करने वाले बाइनरी डेटा से SecRequirementRef बनाता है।
SecRequirementCreateWithString: आवश्यकता के स्ट्रिंग अभिव्यक्ति से SecRequirementRef बनाता है।
SecRequirementCopy[Data/String]: SecRequirementRef का बाइनरी डेटा प्रतिनिधित्व प्राप्त करता है।
SecRequirementCreateGroup: ऐप-ग्रुप सदस्यता के लिए एक आवश्यकता बनाएं।
कोड साइनिंग जानकारी तक पहुँच
SecStaticCodeCreateWithPath: कोड हस्ताक्षरों का निरीक्षण करने के लिए फ़ाइल प्रणाली पथ से SecStaticCodeRef ऑब्जेक्ट प्रारंभ करता है।
SecCodeCopySigningInformation: SecCodeRef या SecStaticCodeRef से साइनिंग जानकारी प्राप्त करता है।
कोड आवश्यकताओं को संशोधित करना
SecCodeSignerCreate: कोड साइनिंग संचालन करने के लिए SecCodeSignerRef ऑब्जेक्ट बनाता है।
SecCodeSignerSetRequirement: साइनिंग के दौरान लागू करने के लिए कोड साइनर के लिए एक नई आवश्यकता सेट करता है।
SecCodeSignerAddSignature: निर्दिष्ट साइनर के साथ साइन किए जा रहे कोड में एक हस्ताक्षर जोड़ता है।
आवश्यकताओं के साथ कोड को मान्य करना
SecStaticCodeCheckValidity: निर्दिष्ट आवश्यकताओं के खिलाफ एक स्थिर कोड ऑब्जेक्ट को मान्य करता है।
अतिरिक्त उपयोगी APIs
SecCodeCopy[Internal/Designated]Requirement: SecCodeRef से SecRequirementRef प्राप्त करें
SecCodeCopyGuestWithAttributes: विशिष्ट विशेषताओं के आधार पर कोड ऑब्जेक्ट का प्रतिनिधित्व करने वाला SecCodeRef बनाता है, जो सैंडबॉक्सिंग के लिए उपयोगी है।
SecCodeCopyPath: SecCodeRef से संबंधित फ़ाइल प्रणाली पथ प्राप्त करता है।
SecCodeCopySigningIdentifier: SecCodeRef से साइनिंग पहचानकर्ता (जैसे, टीम आईडी) प्राप्त करता है।
SecCodeGetTypeID: SecCodeRef ऑब्जेक्ट के लिए प्रकार पहचानकर्ता लौटाता है।
SecRequirementGetTypeID: SecRequirementRef का CFTypeID प्राप्त करता है।
कोड साइनिंग ध्वज और स्थिरांक
kSecCSDefaultFlags: कोड साइनिंग संचालन के लिए कई Security.framework कार्यों में उपयोग किए जाने वाले डिफ़ॉल्ट ध्वज।
kSecCSSigningInformation: ध्वज जो यह निर्दिष्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है कि साइनिंग जानकारी प्राप्त की जानी चाहिए।
कोड सिग्नेचर प्रवर्तन
कर्नेल वह है जो कोड सिग्नेचर की जाँच करता है इससे पहले कि ऐप का कोड निष्पादित हो सके। इसके अलावा, मेमोरी में नए कोड को लिखने और निष्पादित करने के लिए एक तरीका JIT का दुरुपयोग करना है यदि mprotect को MAP_JIT ध्वज के साथ कॉल किया जाता है। ध्यान दें कि एप्लिकेशन को ऐसा करने के लिए एक विशेष अधिकार की आवश्यकता होती है।
cs_blobs & cs_blob
cs_blob संरचना में चल रहे प्रक्रिया के अधिकार के बारे में जानकारी होती है। csb_platform_binary यह भी सूचित करता है कि क्या एप्लिकेशन एक प्लेटफ़ॉर्म बाइनरी है (जिसकी जाँच विभिन्न क्षणों में OS द्वारा सुरक्षा तंत्र लागू करने के लिए की जाती है जैसे कि इन प्रक्रियाओं के कार्य पोर्ट के लिए SEND अधिकारों की रक्षा करना)।
struct cs_blob {struct cs_blob *csb_next;vnode_t csb_vnode;void*csb_ro_addr;__xnu_struct_group(cs_cpu_info, csb_cpu_info, {cpu_type_t csb_cpu_type;cpu_subtype_t csb_cpu_subtype;});__xnu_struct_group(cs_signer_info, csb_signer_info, {unsignedint csb_flags;unsignedint csb_signer_type;});off_t csb_base_offset; /* Offset of Mach-O binary in fat binary */off_t csb_start_offset; /* Blob coverage area start, from csb_base_offset */off_t csb_end_offset; /* Blob coverage area end, from csb_base_offset */vm_size_t csb_mem_size;vm_offset_t csb_mem_offset;void*csb_mem_kaddr;unsignedchar csb_cdhash[CS_CDHASH_LEN];conststruct cs_hash *csb_hashtype;#ifCONFIG_SUPPLEMENTAL_SIGNATURESunsignedchar csb_linkage[CS_CDHASH_LEN];conststruct cs_hash *csb_linkage_hashtype;#endifint csb_hash_pageshift;int csb_hash_firstlevel_pageshift; /* First hash this many bytes, then hash the hashes together */const CS_CodeDirectory *csb_cd;constchar*csb_teamid;#ifCONFIG_SUPPLEMENTAL_SIGNATURESchar*csb_supplement_teamid;#endifconst CS_GenericBlob *csb_entitlements_blob; /* raw blob, subrange of csb_mem_kaddr */const CS_GenericBlob *csb_der_entitlements_blob; /* raw blob, subrange of csb_mem_kaddr *//** OSEntitlements pointer setup by AMFI. This is PAC signed in addition to the* cs_blob being within RO-memory to prevent modifications on the temporary stack* variable used to setup the blob.*/void*XNU_PTRAUTH_SIGNED_PTR("cs_blob.csb_entitlements") csb_entitlements;unsignedint csb_reconstituted; /* signature has potentially been modified after validation */__xnu_struct_group(cs_blob_platform_flags, csb_platform_flags, {/* The following two will be replaced by the csb_signer_type. */unsignedint csb_platform_binary:1;unsignedint csb_platform_path:1;});/* Validation category used for TLE */unsignedint csb_validation_category;#ifCODE_SIGNING_MONITORvoid*XNU_PTRAUTH_SIGNED_PTR("cs_blob.csb_csm_obj") csb_csm_obj;bool csb_csm_managed;#endif};
