macOS Apps - Inspecting, debugging and Fuzzing

Statische Analyse

otool & objdump & nm

otool -L /bin/ls #List dynamically linked libraries
otool -tv /bin/ps #Decompile application

objdump -m --dylibs-used /bin/ls #List dynamically linked libraries
objdump -m -h /bin/ls # Get headers information
objdump -m --syms /bin/ls # Check if the symbol table exists to get function names
objdump -m --full-contents /bin/ls # Dump every section
objdump -d /bin/ls # Dissasemble the binary
objdump --disassemble-symbols=_hello --x86-asm-syntax=intel toolsdemo #Disassemble a function using intel flavour

nm -m ./tccd # List of symbols

jtool2 & Disarm

Sie können disarm von hier herunterladen.

ARCH=arm64e disarm -c -i -I --signature /path/bin # Get bin info and signature
ARCH=arm64e disarm -c -l /path/bin # Get binary sections
ARCH=arm64e disarm -c -L /path/bin # Get binary commands (dependencies included)
ARCH=arm64e disarm -c -S /path/bin # Get symbols (func names, strings...)
ARCH=arm64e disarm -c -d /path/bin # Get disasembled
jtool2 -d __DATA.__const myipc_server | grep MIG # Get MIG info

Sie können jtool2 hier herunterladen oder es mit brew installieren.

# Install
brew install --cask jtool2

jtool2 -l /bin/ls # Get commands (headers)
jtool2 -L /bin/ls # Get libraries
jtool2 -S /bin/ls # Get symbol info
jtool2 -d /bin/ls # Dump binary
jtool2 -D /bin/ls # Decompile binary

# Get signature information
ARCH=x86_64 jtool2 --sig /System/Applications/Automator.app/Contents/MacOS/Automator

# Get MIG information
jtool2 -d __DATA.__const myipc_server | grep MIG

Codesign / ldid

# Get signer
codesign -vv -d /bin/ls 2>&1 | grep -E "Authority|TeamIdentifier"

# Check if the app’s contents have been modified
codesign --verify --verbose /Applications/Safari.app

# Get entitlements from the binary
codesign -d --entitlements :- /System/Applications/Automator.app # Check the TCC perms

# Check if the signature is valid
spctl --assess --verbose /Applications/Safari.app

# Sign a binary
codesign -s <cert-name-keychain> toolsdemo

# Get signature info
ldid -h <binary>

# Get entitlements
ldid -e <binary>

# Change entilements
## /tmp/entl.xml is a XML file with the new entitlements to add
ldid -S/tmp/entl.xml <binary>

SuspiciousPackage

SuspiciousPackage ist ein nützliches Tool, um .pkg-Dateien (Installer) zu inspizieren und zu sehen, was darin enthalten ist, bevor man sie installiert. Diese Installer haben preinstall und postinstall Bash-Skripte, die von Malware-Autoren häufig missbraucht werden, um die Malware persistieren zu lassen.

hdiutil

Dieses Tool ermöglicht es, Apple-Disk-Images (.dmg) zu mounten, um sie zu inspizieren, bevor man etwas ausführt:

hdiutil attach ~/Downloads/Firefox\ 58.0.2.dmg

Es wird in /Volumes gemountet

Gepackte Binärdateien

• Überprüfen Sie die hohe Entropie

• Überprüfen Sie die Strings (wenn es fast keinen verständlichen String gibt, gepackt)

• Der UPX-Packer für MacOS generiert einen Abschnitt namens "__XHDR"

Statische Objective-C-Analyse

Metadaten

• Den definierten Schnittstellen

• Den Schnittstellenmethoden

• Den Instanzvariablen der Schnittstelle

• Den definierten Protokollen

Beachten Sie, dass diese Namen obfuskiert sein könnten, um das Reverse Engineering der Binärdatei zu erschweren.

Funktionsaufruf

Wenn eine Funktion in einer Binärdatei aufgerufen wird, die Objective-C verwendet, wird der kompilierte Code anstelle des Aufrufs dieser Funktion objc_msgSend aufrufen. Dies wird die endgültige Funktion aufrufen:

Die Parameter, die diese Funktion erwartet, sind:

• Der erste Parameter (self) ist "ein Zeiger, der auf die Instanz der Klasse zeigt, die die Nachricht empfangen soll". Einfacher ausgedrückt, es ist das Objekt, auf dem die Methode aufgerufen wird. Wenn die Methode eine Klassenmethode ist, wird dies eine Instanz des Klassenobjekts (als Ganzes) sein, während bei einer Instanzmethode self auf eine instanziierte Instanz der Klasse als Objekt zeigt.

• Der zweite Parameter (op) ist "der Selektor der Methode, die die Nachricht verarbeitet". Einfacher ausgedrückt, dies ist nur der Name der Methode.

• Die verbleibenden Parameter sind alle Werte, die von der Methode benötigt werden (op).

Siehe, wie Sie diese Informationen einfach mit lldb in ARM64 erhalten auf dieser Seite:

x64:

Dump ObjectiveC-Metadaten

Dynadump

Dynadump ist ein Tool zum Klassendump von Objective-C-Binärdateien. Das GitHub gibt dylibs an, aber dies funktioniert auch mit ausführbaren Dateien.

./dynadump dump /path/to/bin

Zum Zeitpunkt des Schreibens ist dies derzeit der, der am besten funktioniert.

Reguläre Werkzeuge

nm --dyldinfo-only /path/to/bin
otool -ov /path/to/bin
objdump --macho --objc-meta-data /path/to/bin

class-dump

class-dump ist das ursprüngliche Tool, das Deklarationen für die Klassen, Kategorien und Protokolle im Objective-C formatierten Code generiert.

Es ist alt und wird nicht mehr gewartet, daher wird es wahrscheinlich nicht richtig funktionieren.

ICDump

iCDump ist ein modernes und plattformübergreifendes Objective-C-Klassendump. Im Vergleich zu bestehenden Tools kann iCDump unabhängig vom Apple-Ökosystem ausgeführt werden und bietet Python-Bindings.

import icdump
metadata = icdump.objc.parse("/path/to/bin")

print(metadata.to_decl())

Statische Swift-Analyse

Mit Swift-Binärdateien, da es eine Kompatibilität zu Objective-C gibt, kann man manchmal Deklarationen mit class-dump extrahieren, aber nicht immer.

Mit den jtool -l oder otool -l Befehlen ist es möglich, mehrere Abschnitte zu finden, die mit dem Präfix __swift5 beginnen:

jtool2 -l /Applications/Stocks.app/Contents/MacOS/Stocks
LC 00: LC_SEGMENT_64              Mem: 0x000000000-0x100000000    __PAGEZERO
LC 01: LC_SEGMENT_64              Mem: 0x100000000-0x100028000    __TEXT
[...]
Mem: 0x100026630-0x100026d54        __TEXT.__swift5_typeref
Mem: 0x100026d60-0x100027061        __TEXT.__swift5_reflstr
Mem: 0x100027064-0x1000274cc        __TEXT.__swift5_fieldmd
Mem: 0x1000274cc-0x100027608        __TEXT.__swift5_capture
[...]

Sie finden weitere Informationen über die Informationen, die in diesem Abschnitt gespeichert sind, in diesem Blogbeitrag.

Darüber hinaus könnten Swift-Binärdateien Symbole haben (zum Beispiel müssen Bibliotheken Symbole speichern, damit ihre Funktionen aufgerufen werden können). Die Symbole enthalten normalerweise Informationen über den Funktionsnamen und Attribute auf eine unansehnliche Weise, sodass sie sehr nützlich sind, und es gibt "Demangler", die den ursprünglichen Namen wiederherstellen können:

# Ghidra plugin
https://github.com/ghidraninja/ghidra_scripts/blob/master/swift_demangler.py

# Swift cli
swift demangle

Dynamische Analyse

APIs

macOS stellt einige interessante APIs zur Verfügung, die Informationen über die Prozesse geben:

• proc_info: Dies ist die Haupt-API, die viele Informationen über jeden Prozess liefert. Sie müssen root sein, um Informationen über andere Prozesse zu erhalten, benötigen jedoch keine speziellen Berechtigungen oder Mach-Ports.

• libsysmon.dylib: Es ermöglicht, Informationen über Prozesse über XPC-exponierte Funktionen zu erhalten, jedoch ist es erforderlich, die Berechtigung com.apple.sysmond.client zu haben.

Stackshot & Mikrostackshots

Stackshotting ist eine Technik, die verwendet wird, um den Zustand der Prozesse zu erfassen, einschließlich der Aufrufstapel aller laufenden Threads. Dies ist besonders nützlich für Debugging, Leistungsanalyse und das Verständnis des Verhaltens des Systems zu einem bestimmten Zeitpunkt. Auf iOS und macOS kann Stackshotting mit mehreren Tools und Methoden wie den Tools sample und spindump durchgeführt werden.

Sysdiagnose

Dieses Tool (/usr/bini/ysdiagnose) sammelt im Wesentlichen viele Informationen von Ihrem Computer, indem es Dutzende verschiedener Befehle wie ps, zprint... ausführt.

Es muss als root ausgeführt werden, und der Daemon /usr/libexec/sysdiagnosed hat sehr interessante Berechtigungen wie com.apple.system-task-ports und get-task-allow.

Seine plist befindet sich in /System/Library/LaunchDaemons/com.apple.sysdiagnose.plist, die 3 MachServices deklariert:

• com.apple.sysdiagnose.CacheDelete: Löscht alte Archive in /var/rmp

• com.apple.sysdiagnose.kernel.ipc: Spezialport 23 (Kernel)

• com.apple.sysdiagnose.service.xpc: Benutzeroberflächen-Schnittstelle über die Libsysdiagnose Obj-C-Klasse. Drei Argumente in einem Dict können übergeben werden (compress, display, run)

Vereinheitlichte Protokolle

MacOS generiert viele Protokolle, die sehr nützlich sein können, wenn Sie eine Anwendung ausführen und versuchen zu verstehen, was sie tut.

Darüber hinaus gibt es einige Protokolle, die das Tag <private> enthalten, um einige Benutzer- oder Computer-identifizierbare Informationen zu verbergen. Es ist jedoch möglich, ein Zertifikat zu installieren, um diese Informationen offenzulegen. Folgen Sie den Erklärungen hier.

Hopper

Linke Spalte

In der linken Spalte von Hopper ist es möglich, die Symbole (Labels) der Binärdatei, die Liste der Prozeduren und Funktionen (Proc) und die Strings (Str) zu sehen. Dies sind nicht alle Strings, sondern die, die in verschiedenen Teilen der Mac-O-Datei definiert sind (wie cstring oder objc_methname).

Mittlere Spalte

In der mittleren Spalte können Sie den disassemblierten Code sehen. Und Sie können ihn als rohen Disassemble, als Grafik, als dekompiliert und als Binärdatei anzeigen, indem Sie auf das jeweilige Symbol klicken:

Wenn Sie mit der rechten Maustaste auf ein Codeobjekt klicken, können Sie Referenzen zu/von diesem Objekt sehen oder sogar seinen Namen ändern (dies funktioniert nicht im dekompilierten Pseudocode):

Darüber hinaus können Sie in der mittleren unteren Ecke Python-Befehle schreiben.

Rechte Spalte

In der rechten Spalte können Sie interessante Informationen wie die Navigationshistorie sehen (damit Sie wissen, wie Sie zur aktuellen Situation gekommen sind), das Aufrufdiagramm, in dem Sie alle Funktionen sehen können, die diese Funktion aufrufen, und alle Funktionen, die diese Funktion aufruft, sowie Informationen zu lokalen Variablen.

dtrace

Es ermöglicht Benutzern den Zugriff auf Anwendungen auf einem extrem niedrigen Niveau und bietet eine Möglichkeit für Benutzer, Programme zu verfolgen und sogar ihren Ausführungsfluss zu ändern. Dtrace verwendet Proben, die im gesamten Kernel platziert sind und sich an Orten wie dem Anfang und Ende von Systemaufrufen befinden.

DTrace verwendet die Funktion dtrace_probe_create, um eine Probe für jeden Systemaufruf zu erstellen. Diese Proben können am Einstiegs- und Austrittspunkt jedes Systemaufrufs ausgelöst werden. Die Interaktion mit DTrace erfolgt über /dev/dtrace, das nur für den Root-Benutzer verfügbar ist.

Die verfügbaren Proben von dtrace können mit:

dtrace -l | head
ID   PROVIDER            MODULE                          FUNCTION NAME
1     dtrace                                                     BEGIN
2     dtrace                                                     END
3     dtrace                                                     ERROR
43    profile                                                     profile-97
44    profile                                                     profile-199

Der Probenname besteht aus vier Teilen: dem Anbieter, dem Modul, der Funktion und dem Namen (fbt:mach_kernel:ptrace:entry). Wenn Sie einen Teil des Namens nicht angeben, wird Dtrace diesen Teil als Platzhalter anwenden.

Um DTrace zu konfigurieren, um Proben zu aktivieren und anzugeben, welche Aktionen ausgeführt werden sollen, wenn sie ausgelöst werden, müssen wir die D-Sprache verwenden.

Eine detailliertere Erklärung und weitere Beispiele finden Sie unter https://illumos.org/books/dtrace/chp-intro.html

Beispiele

Führen Sie man -k dtrace aus, um die verfügbaren DTrace-Skripte aufzulisten. Beispiel: sudo dtruss -n binary

#Count the number of syscalls of each running process
sudo dtrace -n 'syscall:::entry {@[execname] = count()}'

• Skript

syscall:::entry
/pid == $1/
{
}

#Log every syscall of a PID
sudo dtrace -s script.d 1234

syscall::open:entry
{
printf("%s(%s)", probefunc, copyinstr(arg0));
}
syscall::close:entry
{
printf("%s(%d)\n", probefunc, arg0);
}

#Log files opened and closed by a process
sudo dtrace -s b.d -c "cat /etc/hosts"

syscall:::entry
{
;
}
syscall:::return
{
printf("=%d\n", arg1);
}

#Log sys calls with values
sudo dtrace -s syscalls_info.d -c "cat /etc/hosts"

dtruss

dtruss -c ls #Get syscalls of ls
dtruss -c -p 1000 #get syscalls of PID 1000

kdebug

Es ist eine Kernel-Trace-Einrichtung. Die dokumentierten Codes finden sich in /usr/share/misc/trace.codes.

Tools wie latency, sc_usage, fs_usage und trace verwenden es intern.

Um mit kdebug zu interagieren, wird sysctl über den kern.kdebug-Namespace verwendet, und die MIBs, die verwendet werden können, finden sich in sys/sysctl.h, wobei die Funktionen in bsd/kern/kdebug.c implementiert sind.

Um mit kdebug über einen benutzerdefinierten Client zu interagieren, sind dies normalerweise die Schritte:

• Entfernen vorhandener Einstellungen mit KERN_KDSETREMOVE

• Trace mit KERN_KDSETBUF und KERN_KDSETUP setzen

• Verwenden Sie KERN_KDGETBUF, um die Anzahl der Puffer-Einträge zu erhalten

• Den eigenen Client aus dem Trace mit KERN_KDPINDEX abrufen

• Tracing mit KERN_KDENABLE aktivieren

• Den Puffer lesen, indem KERN_KDREADTR aufgerufen wird

• Um jeden Thread mit seinem Prozess abzugleichen, rufen Sie KERN_KDTHRMAP auf.

Um diese Informationen zu erhalten, ist es möglich, das Apple-Tool trace oder das benutzerdefinierte Tool kDebugView (kdv)** zu verwenden.**

Beachten Sie, dass Kdebug nur für 1 Kunden gleichzeitig verfügbar ist. Daher kann nur ein k-debug-gestütztes Tool zur gleichen Zeit ausgeführt werden.

ktrace

Die ktrace_* APIs stammen von libktrace.dylib, die die von Kdebug umhüllen. Ein Client kann dann einfach ktrace_session_create und ktrace_events_[single/class] aufrufen, um Rückrufe für spezifische Codes festzulegen und es dann mit ktrace_start zu starten.

Sie können dies sogar mit SIP aktiviert verwenden.

Sie können als Clients das Dienstprogramm ktrace verwenden:

ktrace trace -s -S -t c -c ls | grep "ls("

Or tailspin.

kperf

Dies wird verwendet, um ein Kernel-Level-Profiling durchzuführen und ist mit Kdebug-Aufrufen erstellt.

Grundsätzlich wird die globale Variable kernel_debug_active überprüft und wenn sie gesetzt ist, wird kperf_kdebug_handler mit dem Kdebug-Code und der Adresse des aufrufenden Kernel-Frames aufgerufen. Wenn der Kdebug-Code mit einem ausgewählten übereinstimmt, werden die als Bitmap konfigurierten "Aktionen" abgerufen (siehe osfmk/kperf/action.h für die Optionen).

Kperf hat auch eine sysctl MIB-Tabelle: (als root) sysctl kperf. Diese Codes sind in osfmk/kperf/kperfbsd.c zu finden.

Darüber hinaus befindet sich ein Teil der Funktionalität von Kperf in kpc, das Informationen über Maschinenleistungszähler bereitstellt.

ProcessMonitor

ProcessMonitor ist ein sehr nützliches Tool, um die prozessbezogenen Aktionen zu überprüfen, die ein Prozess ausführt (zum Beispiel, um zu überwachen, welche neuen Prozesse ein Prozess erstellt).

SpriteTree

SpriteTree ist ein Tool, das die Beziehungen zwischen Prozessen ausgibt. Sie müssen Ihren Mac mit einem Befehl wie sudo eslogger fork exec rename create > cap.json überwachen (das Terminal, das dies startet, benötigt FDA). Und dann können Sie die JSON in diesem Tool laden, um alle Beziehungen anzuzeigen:

FileMonitor

FileMonitor ermöglicht es, Dateiereignisse (wie Erstellung, Änderungen und Löschungen) zu überwachen und bietet detaillierte Informationen über solche Ereignisse.

Crescendo

Crescendo ist ein GUI-Tool, das das Aussehen und das Gefühl hat, das Windows-Benutzer von Microsoft Sysinternal’s Procmon kennen. Dieses Tool ermöglicht es, verschiedene Ereignistypen zu starten und zu stoppen, ermöglicht das Filtern dieser Ereignisse nach Kategorien wie Datei, Prozess, Netzwerk usw. und bietet die Funktionalität, die aufgezeichneten Ereignisse im JSON-Format zu speichern.

Apple Instruments

Apple Instruments sind Teil der Entwicklerwerkzeuge von Xcode – verwendet zur Überwachung der Anwendungsleistung, zur Identifizierung von Speicherlecks und zur Verfolgung der Dateisystemaktivität.

fs_usage

Ermöglicht das Verfolgen von Aktionen, die von Prozessen ausgeführt werden:

fs_usage -w -f filesys ls #This tracks filesystem actions of proccess names containing ls
fs_usage -w -f network curl #This tracks network actions

TaskExplorer

Taskexplorer ist nützlich, um die Bibliotheken zu sehen, die von einer Binärdatei verwendet werden, die Dateien, die sie verwendet, und die Netzwerk-Verbindungen. Es überprüft auch die Binärprozesse gegen virustotal und zeigt Informationen über die Binärdatei an.

PT_DENY_ATTACH

In diesem Blogbeitrag finden Sie ein Beispiel, wie man einen laufenden Daemon debuggt, der PT_DENY_ATTACH verwendet, um das Debuggen zu verhindern, selbst wenn SIP deaktiviert war.

lldb

lldb ist das de facto Tool für macOS Binär-Debugging.

lldb ./malware.bin
lldb -p 1122
lldb -n malware.bin
lldb -n malware.bin --waitfor

Sie können den Intel-Geschmack festlegen, wenn Sie lldb verwenden, indem Sie eine Datei mit dem Namen .lldbinit in Ihrem Home-Verzeichnis mit der folgenden Zeile erstellen:

settings set target.x86-disassembly-flavor intel

Anti-Dynamic Analyse

VM-Erkennung

• Der Befehl sysctl hw.model gibt "Mac" zurück, wenn der Host ein MacOS ist, aber etwas anderes, wenn es sich um eine VM handelt.

• Durch das Spielen mit den Werten von hw.logicalcpu und hw.physicalcpu versuchen einige Malware, zu erkennen, ob es sich um eine VM handelt.

• Einige Malware kann auch erkennen, ob die Maschine VMware basiert ist, basierend auf der MAC-Adresse (00:50:56).

• Es ist auch möglich zu finden, ob ein Prozess debuggt wird mit einem einfachen Code wie:

• if(P_TRACED == (info.kp_proc.p_flag & P_TRACED)){ //prozess wird debuggt }

• Es kann auch den ptrace Systemaufruf mit dem PT_DENY_ATTACH-Flag aufrufen. Dies verhindert, dass ein Debugger sich anheftet und verfolgt.

• Sie können überprüfen, ob die sysctl oder ptrace Funktion importiert wird (aber die Malware könnte sie dynamisch importieren)

• Wie in diesem Bericht erwähnt, “Defeating Anti-Debug Techniques: macOS ptrace variants” : “Die Nachricht Process # exited with status = 45 (0x0000002d) ist normalerweise ein sicheres Zeichen dafür, dass das Debug-Ziel PT_DENY_ATTACH verwendet.”

Core Dumps

Core Dumps werden erstellt, wenn:

• kern.coredump sysctl auf 1 gesetzt ist (standardmäßig)

• Wenn der Prozess nicht suid/sgid war oder kern.sugid_coredump auf 1 gesetzt ist (standardmäßig 0)

• Das AS_CORE-Limit die Operation erlaubt. Es ist möglich, die Erstellung von Core Dumps zu unterdrücken, indem Sie ulimit -c 0 aufrufen und sie mit ulimit -c unlimited wieder aktivieren.

In diesen Fällen wird der Core Dump gemäß dem kern.corefile sysctl generiert und normalerweise in /cores/core/.%P gespeichert.

Fuzzing

ReportCrash

ReportCrash analysiert abstürzende Prozesse und speichert einen Absturzbericht auf der Festplatte. Ein Absturzbericht enthält Informationen, die einem Entwickler helfen können, die Ursache eines Absturzes zu diagnostizieren. Für Anwendungen und andere Prozesse, die im benutzerspezifischen launchd-Kontext ausgeführt werden, läuft ReportCrash als LaunchAgent und speichert Absturzberichte im ~/Library/Logs/DiagnosticReports/ des Benutzers. Für Daemons, andere Prozesse, die im systemweiten launchd-Kontext und andere privilegierte Prozesse ausgeführt werden, läuft ReportCrash als LaunchDaemon und speichert Absturzberichte im /Library/Logs/DiagnosticReports des Systems.

Wenn Sie sich Sorgen über Absturzberichte machen, die an Apple gesendet werden, können Sie sie deaktivieren. Andernfalls können Absturzberichte nützlich sein, um herauszufinden, wie ein Server abgestürzt ist.

#To disable crash reporting:
launchctl unload -w /System/Library/LaunchAgents/com.apple.ReportCrash.plist
sudo launchctl unload -w /System/Library/LaunchDaemons/com.apple.ReportCrash.Root.plist

#To re-enable crash reporting:
launchctl load -w /System/Library/LaunchAgents/com.apple.ReportCrash.plist
sudo launchctl load -w /System/Library/LaunchDaemons/com.apple.ReportCrash.Root.plist

Schlaf

Beim Fuzzing auf einem MacOS ist es wichtig, den Mac nicht in den Schlafmodus zu versetzen:

• systemsetup -setsleep Never

• pmset, Systemeinstellungen

• KeepingYouAwake

SSH-Trennung

Wenn Sie über eine SSH-Verbindung fuzzing, ist es wichtig sicherzustellen, dass die Sitzung nicht abbricht. Ändern Sie daher die sshd_config-Datei mit:

• TCPKeepAlive Yes

• ClientAliveInterval 0

• ClientAliveCountMax 0

sudo launchctl unload /System/Library/LaunchDaemons/ssh.plist
sudo launchctl load -w /System/Library/LaunchDaemons/ssh.plist

Internal Handlers

Überprüfen Sie die folgende Seite, um herauszufinden, welche App für die Verarbeitung des angegebenen Schemas oder Protokolls verantwortlich ist:

Enumerating Network Processes

Es ist interessant, Prozesse zu finden, die Netzwerkdaten verwalten:

dtrace -n 'syscall::recv*:entry { printf("-> %s (pid=%d)", execname, pid); }' >> recv.log
#wait some time
sort -u recv.log > procs.txt
cat procs.txt

Oder verwenden Sie netstat oder lsof

Libgmalloc

lldb -o "target create `which some-binary`" -o "settings set target.env-vars DYLD_INSERT_LIBRARIES=/usr/lib/libgmalloc.dylib" -o "run arg1 arg2" -o "bt" -o "reg read" -o "dis -s \$pc-32 -c 24 -m -F intel" -o "quit"

Fuzzers

AFL++

Funktioniert für CLI-Tools

Litefuzz

Es "funktioniert einfach"