macOS GCD - Grand Central Dispatch

Leer AWS-hacking vanaf nul tot held met htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)!

Ander maniere om HackTricks te ondersteun:

As jy jou maatskappy geadverteer wil sien in HackTricks of HackTricks in PDF wil aflaai Kyk na die INSKRYWINGSPLANNE!
Kry die amptelike PEASS & HackTricks swag
Ontdek Die PEASS Familie, ons versameling van eksklusiewe NFTs
Sluit aan by die 💬 Discord-groep of die telegram-groep of volg ons op Twitter 🐦 @carlospolopm.
Deel jou haktruuks deur PR's in te dien by die HackTricks en HackTricks Cloud github-opslag.

Basiese Inligting

Grand Central Dispatch (GCD), ook bekend as libdispatch (libdispatch.dyld), is beskikbaar op beide macOS en iOS. Dit is 'n tegnologie wat deur Apple ontwikkel is om programondersteuning te optimaliseer vir gelyktydige (multidraad) uitvoering op meerkern-hardeware.

GCD voorsien en bestuur FIFO-rye waar jou aansoek kan take indien in die vorm van blokvoorwerpe. Blokke wat na verspreidingsrye gestuur word, word uitgevoer op 'n poel van drade wat volledig deur die stelsel bestuur word. GCD skep outomaties drade vir die uitvoering van die take in die verspreidingsrye en skeduleer daardie take om op die beskikbare kerne uit te voer.

Opsomming, om kode gelyktydig uit te voer, kan prosesse blokke kode na GCD stuur, wat sal sorg vir hul uitvoering. Daarom skep prosesse nie nuwe drade nie; GCD voer die gegewe kode uit met sy eie poel van drade (wat moontlik vermeerder of verminder soos nodig).

Dit is baie nuttig om parallelle uitvoering suksesvol te bestuur, wat die aantal drade wat prosesse skep aansienlik verminder en die parallelle uitvoering optimaliseer. Dit is ideaal vir take wat groot parallelisme vereis (brute-krag?) of vir take wat nie die hoofdraad moet blokkeer nie: Byvoorbeeld, die hoofdraad op iOS hanteer UI-interaksies, dus enige ander funksionaliteit wat die program kan laat vashang (soek, 'n web besoek, 'n lêer lees...) word op hierdie manier hanteer.

Blokke

'n Blok is 'n selfstandige afdeling kode (soos 'n funksie met argumente wat 'n waarde teruggee) en kan ook gebonde veranderlikes spesifiseer. Tog, op kompilervlak bestaan blokke nie, hulle is os_objects. Elkeen van hierdie voorwerpe word gevorm deur twee strukture:

blokliteraal:
Dit begin met die isa veld, wat na die blok se klas wys:
NSConcreteGlobalBlock (blokke van __DATA.__const)
NSConcreteMallocBlock (blokke in die hoop)
NSConcreateStackBlock (blokke in stapel)
Dit het vlaggies (wat aandui watter velde teenwoordig is in die blokbeskrywing) en 'n paar gereserveerde byte
Die funksie-aanwysers om te roep
'n aanwyser na die blokbeskrywing
Ingevoerde blokveranderlikes (indien enige)
blokbeskrywing: Dit se grootte hang af van die data wat teenwoordig is (soos aangedui in die vorige vlaggies)
Dit het 'n paar gereserveerde byte
Die grootte daarvan
Dit sal gewoonlik 'n aanwyser na 'n Objective-C-stylhandtekening hê om te weet hoeveel spasie vir die parameters benodig word (vlag BLOCK_HAS_SIGNATURE)
As veranderlikes verwys word, sal hierdie blok ook aanwysers hê na 'n kopiehulp (wat die waarde aan die begin kopieer) en 'n verwyderhulp (om dit vry te stel).

Ry

'n Verspreidingsry is 'n benoemde voorwerp wat FIFO-orden van blokke vir uitvoering voorsien.

Blokke word in rye geplaas om uitgevoer te word, en hierdie ondersteun 2 modusse: DISPATCH_QUEUE_SERIAL en DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT. Natuurlik sal die seriële een geen wedstrydkondisieprobleme hê nie aangesien 'n blok nie uitgevoer sal word totdat die vorige een klaar is nie. Maar die ander tipe ry kan dit hê.

Verstekrye:

.main-thread: Vanaf dispatch_get_main_queue()
.libdispatch-manager: GCD se rybestuurder
.root.libdispatch-manager: GCD se rybestuurder
.root.maintenance-qos: Laagste prioriteitstake
.root.maintenance-qos.overcommit
.root.background-qos: Beskikbaar as DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND
.root.background-qos.overcommit
.root.utility-qos: Beskikbaar as DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_NON_INTERACTIVE
.root.utility-qos.overcommit
.root.default-qos: Beskikbaar as DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT
.root.background-qos.overcommit
.root.user-initiated-qos: Beskikbaar as DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH
.root.background-qos.overcommit
.root.user-interactive-qos: Hoogste prioriteit
.root.background-qos.overcommit

Let daarop dat dit die stelsel sal wees wat besluit watter drade watter rye op enige tyd hanteer (veral drade kan in dieselfde ry werk of dieselfde draad kan op 'n stadium in verskillende rye werk)

Eienskappe

Wanneer 'n ry geskep word met dispatch_queue_create is die derde argument 'n dispatch_queue_attr_t, wat gewoonlik ofwel DISPATCH_QUEUE_SERIAL (wat eintlik NULL is) of DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT is wat 'n aanwyser na 'n dispatch_queue_attr_t struktuur is wat toelaat om sekere parameters van die ry te beheer.

Verspreidingsvoorwerpe

Daar is verskeie voorwerpe wat libdispatch gebruik en rye en blokke is net 2 van hulle. Dit is moontlik om hierdie voorwerpe te skep met dispatch_object_create:

blok
data: Datablokke
groep: Groep van blokke
io: Asyns I/O-versoeke
mach: Mach-poorte
mach_msg: Mach-boodskappe
pthread_root_queue: 'n Ry met 'n pthread-draadpoel en nie werkrye nie
ry
semaphore
bron: Gebeurtenisbron

Objective-C

In Objective-C is daar verskillende funksies om 'n blok te stuur om parallel uitgevoer te word:

dispatch_async: Stuur 'n blok vir asynchrone uitvoering na 'n verspreidingsry en keer dadelik terug.
dispatch_sync: Stuur 'n blokvoorwerp vir uitvoering en keer terug nadat daardie blok klaar is met uitvoer.
dispatch_once: Voer 'n blokvoorwerp net een keer uit vir die leeftyd van 'n aansoek.
dispatch_async_and_wait: Stuur 'n werkeenheid vir uitvoering en keer slegs terug nadat dit klaar is met uitvoer. Anders as dispatch_sync, respekteer hierdie funksie alle eienskappe van die ry wanneer dit die blok uitvoer.

Hierdie funksies verwag hierdie parameters: dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block

Dit is die struktuur van 'n Blok:

struct Block {
void *isa; // NSConcreteStackBlock,...
int flags;
int reserved;
void *invoke;
struct BlockDescriptor *descriptor;
// captured variables go here
};

En hierdie is 'n voorbeeld om parallelisme te gebruik met dispatch_async:

#import <Foundation/Foundation.h>

// Define a block
void (^backgroundTask)(void) = ^{
// Code to be executed in the background
for (int i = 0; i < 10; i++) {
NSLog(@"Background task %d", i);
sleep(1);  // Simulate a long-running task
}
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// Create a dispatch queue
dispatch_queue_t backgroundQueue = dispatch_queue_create("com.example.backgroundQueue", NULL);

// Submit the block to the queue for asynchronous execution
dispatch_async(backgroundQueue, backgroundTask);

// Continue with other work on the main queue or thread
for (int i = 0; i < 10; i++) {
NSLog(@"Main task %d", i);
sleep(1);  // Simulate a long-running task
}
}
return 0;
}

Swift

libswiftDispatch is 'n biblioteek wat Swift-bindings aan die Grand Central Dispatch (GCD) raamwerk bied wat oorspronklik in C geskryf is. Die libswiftDispatch biblioteek wikkel die C GCD API's in 'n meer Swift-vriendelike koppelvlak, wat dit makliker en intuïtiever maak vir Swift-ontwikkelaars om met GCD te werk.

DispatchQueue.global().sync{ ... }
DispatchQueue.global().async{ ... }
let onceToken = DispatchOnce(); onceToken.perform { ... }
async await
var (data, response) = await URLSession.shared.data(from: URL(string: "https://api.example.com/getData"))

Kodevoorbeeld:

import Foundation

// Define a closure (the Swift equivalent of a block)
let backgroundTask: () -> Void = {
for i in 0..<10 {
print("Background task \(i)")
sleep(1)  // Simulate a long-running task
}
}

// Entry point
autoreleasepool {
// Create a dispatch queue
let backgroundQueue = DispatchQueue(label: "com.example.backgroundQueue")

// Submit the closure to the queue for asynchronous execution
backgroundQueue.async(execute: backgroundTask)

// Continue with other work on the main queue
for i in 0..<10 {
print("Main task \(i)")
sleep(1)  // Simulate a long-running task
}
}

Frida

Die volgende Frida-skrip kan gebruik word om in verskeie dispatch-funksies in te hake en die tou naam, die agterspoor en die blok te onttrek: https://github.com/seemoo-lab/frida-scripts/blob/main/scripts/libdispatch.js

frida -U <prog_name> -l libdispatch.js

dispatch_sync
Calling queue: com.apple.UIKit._UIReusePool.reuseSetAccess
Callback function: 0x19e3a6488 UIKitCore!__26-[_UIReusePool addObject:]_block_invoke
Backtrace:
0x19e3a6460 UIKitCore!-[_UIReusePool addObject:]
0x19e3a5db8 UIKitCore!-[UIGraphicsRenderer _enqueueContextForReuse:]
0x19e3a57fc UIKitCore!+[UIGraphicsRenderer _destroyCGContext:withRenderer:]
[...]