hacktricks/macos-hardening/macos-security-and-privilege-escalation/macos-security-protections/macos-macf.md

# macOS MACF

{% hint style="success" %}
Learn & practice AWS Hacking:<img src="../../../.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)**](https://training.hacktricks.xyz/courses/arte)<img src="../../../.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">\
Learn & practice GCP Hacking: <img src="../../../.gitbook/assets/grte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)**<img src="../../../.gitbook/assets/grte.png" alt="" data-size="line">](https://training.hacktricks.xyz/courses/grte)

<details>

<summary>Support HackTricks</summary>

* Check the [**subscription plans**](https://github.com/sponsors/carlospolop)!
* **Join the** 💬 [**Discord group**](https://discord.gg/hRep4RUj7f) or the [**telegram group**](https://t.me/peass) or **follow** us on **Twitter** 🐦 [**@hacktricks\_live**](https://twitter.com/hacktricks\_live)**.**
* **Share hacking tricks by submitting PRs to the** [**HackTricks**](https://github.com/carlospolop/hacktricks) and [**HackTricks Cloud**](https://github.com/carlospolop/hacktricks-cloud) github repos.

</details>
{% endhint %}

## Podstawowe informacje

**MACF** oznacza **Mandatory Access Control Framework**, który jest systemem zabezpieczeń wbudowanym w system operacyjny, aby pomóc chronić komputer. Działa poprzez ustalanie **ścisłych zasad dotyczących tego, kto lub co może uzyskać dostęp do określonych części systemu**, takich jak pliki, aplikacje i zasoby systemowe. Dzięki automatycznemu egzekwowaniu tych zasad, MACF zapewnia, że tylko autoryzowani użytkownicy i procesy mogą wykonywać określone działania, co zmniejsza ryzyko nieautoryzowanego dostępu lub złośliwych działań.

Należy zauważyć, że MACF nie podejmuje żadnych decyzji, ponieważ po prostu **przechwytuje** działania, pozostawiając decyzje modułom **polityki** (rozszerzenia jądra), które wywołuje, takim jak `AppleMobileFileIntegrity.kext`, `Quarantine.kext`, `Sandbox.kext`, `TMSafetyNet.kext` i `mcxalr.kext`.

### Przepływ

1. Proces wykonuje syscall/mach trap
2. Odpowiednia funkcja jest wywoływana wewnątrz jądra
3. Funkcja wywołuje MACF
4. MACF sprawdza moduły polityki, które zażądały podpięcia tej funkcji w swojej polityce
5. MACF wywołuje odpowiednie polityki
6. Polityki wskazują, czy zezwalają na działanie, czy je odrzucają

{% hint style="danger" %}
Apple jest jedyną firmą, która może korzystać z KPI Framework MAC.
{% endhint %}

### Etykiety

MACF używa **etykiet**, które następnie polityki sprawdzają, czy powinny przyznać dostęp, czy nie. Kod deklaracji struktury etykiet można [znaleźć tutaj](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/security/_label.h), która jest następnie używana wewnątrz **`struct ucred`** w [**tutaj**](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/bsd/sys/ucred.h#L86) w części **`cr_label`**. Etykieta zawiera flagi i liczbę **slotów**, które mogą być używane przez **polityki MACF do alokacji wskaźników**. Na przykład Sanbox będzie wskazywał na profil kontenera.

## Polityki MACF

Polityka MACF definiuje **zasady i warunki, które mają być stosowane w określonych operacjach jądra**.&#x20;

Rozszerzenie jądra może skonfigurować strukturę `mac_policy_conf`, a następnie zarejestrować ją, wywołując `mac_policy_register`. Z [tutaj](https://opensource.apple.com/source/xnu/xnu-2050.18.24/security/mac_policy.h.auto.html):
```c
#define mpc_t	struct mac_policy_conf *

/**
@brief Mac policy configuration

This structure specifies the configuration information for a
MAC policy module.  A policy module developer must supply
a short unique policy name, a more descriptive full name, a list of label
namespaces and count, a pointer to the registered enty point operations,
any load time flags, and optionally, a pointer to a label slot identifier.

The Framework will update the runtime flags (mpc_runtime_flags) to
indicate that the module has been registered.

If the label slot identifier (mpc_field_off) is NULL, the Framework
will not provide label storage for the policy.  Otherwise, the
Framework will store the label location (slot) in this field.

The mpc_list field is used by the Framework and should not be
modified by policies.
*/
/* XXX - reorder these for better aligment on 64bit platforms */
struct mac_policy_conf {
const char		*mpc_name;		/** policy name */
const char		*mpc_fullname;		/** full name */
const char		**mpc_labelnames;	/** managed label namespaces */
unsigned int		 mpc_labelname_count;	/** number of managed label namespaces */
struct mac_policy_ops	*mpc_ops;		/** operation vector */
int			 mpc_loadtime_flags;	/** load time flags */
int			*mpc_field_off;		/** label slot */
int			 mpc_runtime_flags;	/** run time flags */
mpc_t			 mpc_list;		/** List reference */
void			*mpc_data;		/** module data */
};
```
Łatwo jest zidentyfikować rozszerzenia jądra konfigurowane przez te polityki, sprawdzając wywołania do `mac_policy_register`. Co więcej, sprawdzając dezasemblację rozszerzenia, można również znaleźć używaną strukturę `mac_policy_conf`.

Zauważ, że polityki MACF mogą być rejestrowane i deregisterowane również **dynamicznie**.

Jednym z głównych pól `mac_policy_conf` jest **`mpc_ops`**. To pole określa, którymi operacjami polityka jest zainteresowana. Zauważ, że jest ich setki, więc możliwe jest wyzerowanie wszystkich z nich, a następnie wybranie tylko tych, którymi polityka jest zainteresowana. Z [tutaj](https://opensource.apple.com/source/xnu/xnu-2050.18.24/security/mac\_policy.h.auto.html):
```c
struct mac_policy_ops {
mpo_audit_check_postselect_t		*mpo_audit_check_postselect;
mpo_audit_check_preselect_t		*mpo_audit_check_preselect;
mpo_bpfdesc_label_associate_t		*mpo_bpfdesc_label_associate;
mpo_bpfdesc_label_destroy_t		*mpo_bpfdesc_label_destroy;
mpo_bpfdesc_label_init_t		*mpo_bpfdesc_label_init;
mpo_bpfdesc_check_receive_t		*mpo_bpfdesc_check_receive;
mpo_cred_check_label_update_execve_t	*mpo_cred_check_label_update_execve;
mpo_cred_check_label_update_t		*mpo_cred_check_label_update;
[...]
```
Almost all the hooks will be called back by MACF when one of those operations are intercepted. However, **`mpo_policy_*`** hooks are an exception because `mpo_hook_policy_init()` is a callback called upon registration (so after `mac_policy_register()`) and `mpo_hook_policy_initbsd()` is called during late registration once the BSD subsystem has initialised properly.

Moreover, the **`mpo_policy_syscall`** hook can be registered by any kext to expose a private **ioctl** style call **interface**. Then, a user client will be able to call `mac_syscall` (#381) specifying as parameters the **policy name** with an integer **code** and optional **arguments**.\
For example, the **`Sandbox.kext`** uses this a lot.

Checking the kext's **`__DATA.__const*`** is possible to identify the `mac_policy_ops` structure used when registering the policy. It's possible to find it because its pointer is at an offset inside `mpo_policy_conf` and also because the amount of NULL pointers that will be in that area.

Moreover, it's also possible to get the list of kexts that have configured a policy by dumping from memory the struct **`_mac_policy_list`** which is updated with every policy that is registered.

## MACF Initialization

MACF is initialised very soon. It's set up in XNU's `bootstrap_thread`: after `ipc_bootstrap` a call to `mac_policy_init()` which initializes the `mac_policy_list` and moments later `mac_policy_initmach()` is called. Among other things, this function will get all the Apple kexts with the `AppleSecurityExtension` key in their Info.plist like `ALF.kext`, `AppleMobileFileIntegrity.kext`, `Quarantine.kext`, `Sandbox.kext` and `TMSafetyNet.kext` and loads them.

## MACF Callouts

It's common to find callouts to MACF defined in code like: **`#if CONFIG_MAC`** conditional blocks. Moreover, inside these blocks it's possible to find calls to `mac_proc_check*` which calls MACF to **check for permissions** to perform certain actions. Moreover, the format of the MACF callouts is: **`mac_<object>_<opType>_opName`**.

The object is one of the following: `bpfdesc`, `cred`, `file`, `proc`, `vnode`, `mount`, `devfs`, `ifnet`, `inpcb`, `mbuf`, `ipq`, `pipe`, `sysv[msg/msq/shm/sem]`, `posix[shm/sem]`, `socket`, `kext`.\
The `opType` is usually check which will be used to allow or deny the action. However, it's also possible to find `notify`, which will allow the kext to react to the given action.

You can find an example in [https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/bsd/kern/kern\_mman.c#L621](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/bsd/kern/kern\_mman.c#L621):

<pre class="language-c"><code class="lang-c">int
mmap(proc_t p, struct mmap_args *uap, user_addr_t *retval)
{
[...]
#if CONFIG_MACF
<strong>			error = mac_file_check_mmap(vfs_context_ucred(ctx),
</strong>			    fp->fp_glob, prot, flags, file_pos + pageoff,
&#x26;maxprot);
if (error) {
(void)vnode_put(vp);
goto bad;
}
#endif /* MAC */
[...]
</code></pre>

Then, it's possible to find the code of `mac_file_check_mmap` in [https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/security/mac\_file.c#L174](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/security/mac\_file.c#L174)
```c
mac_file_check_mmap(struct ucred *cred, struct fileglob *fg, int prot,
int flags, uint64_t offset, int *maxprot)
{
int error;
int maxp;

maxp = *maxprot;
MAC_CHECK(file_check_mmap, cred, fg, NULL, prot, flags, offset, &maxp);
if ((maxp | *maxprot) != *maxprot) {
panic("file_check_mmap increased max protections");
}
*maxprot = maxp;
return error;
}
```
Który wywołuje makro `MAC_CHECK`, którego kod można znaleźć w [https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/security/mac\_internal.h#L261](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/security/mac\_internal.h#L261)
```c
/*
* MAC_CHECK performs the designated check by walking the policy
* module list and checking with each as to how it feels about the
* request.  Note that it returns its value via 'error' in the scope
* of the caller.
*/
#define MAC_CHECK(check, args...) do {                              \
error = 0;                                                      \
MAC_POLICY_ITERATE({                                            \
if (mpc->mpc_ops->mpo_ ## check != NULL) {              \
DTRACE_MACF3(mac__call__ ## check, void *, mpc, int, error, int, MAC_ITERATE_CHECK); \
int __step_err = mpc->mpc_ops->mpo_ ## check (args); \
DTRACE_MACF2(mac__rslt__ ## check, void *, mpc, int, __step_err); \
error = mac_error_select(__step_err, error);         \
}                                                           \
});                                                             \
} while (0)
```
Które przejdzie przez wszystkie zarejestrowane polityki mac, wywołując ich funkcje i przechowując wynik w zmiennej error, która będzie mogła być nadpisywana tylko przez `mac_error_select` za pomocą kodów sukcesu, więc jeśli jakiekolwiek sprawdzenie się nie powiedzie, całe sprawdzenie się nie powiedzie, a akcja nie będzie dozwolona.

{% hint style="success" %}
Jednak pamiętaj, że nie wszystkie wywołania MACF są używane tylko do odrzucania akcji. Na przykład, `mac_priv_grant` wywołuje makro [**MAC\_GRANT**](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/security/mac\_internal.h#L274), które przyzna żądane uprawnienie, jeśli jakakolwiek polityka odpowie 0:
```c
/*
* MAC_GRANT performs the designated check by walking the policy
* module list and checking with each as to how it feels about the
* request.  Unlike MAC_CHECK, it grants if any policies return '0',
* and otherwise returns EPERM.  Note that it returns its value via
* 'error' in the scope of the caller.
*/
#define MAC_GRANT(check, args...) do {                              \
error = EPERM;                                                  \
MAC_POLICY_ITERATE({                                            \
if (mpc->mpc_ops->mpo_ ## check != NULL) {                  \
DTRACE_MACF3(mac__call__ ## check, void *, mpc, int, error, int, MAC_ITERATE_GRANT); \
int __step_res = mpc->mpc_ops->mpo_ ## check (args); \
if (__step_res == 0) {                              \
error = 0;                                  \
}                                                   \
DTRACE_MACF2(mac__rslt__ ## check, void *, mpc, int, __step_res); \
}                                                           \
});                                                             \
} while (0)
```
{% endhint %}

### priv\_check & priv\_grant

Te wywołania mają na celu sprawdzenie i przyznanie (dziesiątek) **uprawnień** zdefiniowanych w [**bsd/sys/priv.h**](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/bsd/sys/priv.h).\
Niektóre kody jądra wywołają `priv_check_cred()` z [**bsd/kern/kern\_priv.c**](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/bsd/kern/kern_priv.c) z poświadczeniami KAuth procesu oraz jednym z kodów uprawnień, które wywołają `mac_priv_check`, aby sprawdzić, czy jakakolwiek polityka **odmawia** przyznania uprawnienia, a następnie wywołuje `mac_priv_grant`, aby sprawdzić, czy jakakolwiek polityka przyznaje `uprawnienie`.

### proc\_check\_syscall\_unix

Ten hak pozwala na przechwytywanie wszystkich wywołań systemowych. W `bsd/dev/[i386|arm]/systemcalls.c` można zobaczyć zadeklarowaną funkcję [`unix_syscall`](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/bsd/dev/arm/systemcalls.c#L160C1-L167C25), która zawiera ten kod:
```c
#if CONFIG_MACF
if (__improbable(proc_syscall_filter_mask(proc) != NULL && !bitstr_test(proc_syscall_filter_mask(proc), syscode))) {
error = mac_proc_check_syscall_unix(proc, syscode);
if (error) {
goto skip_syscall;
}
}
#endif /* CONFIG_MACF */
```
Który sprawdzi w wywołującym procesie **bitmask**, czy bieżący syscall powinien wywołać `mac_proc_check_syscall_unix`. Dzieje się tak, ponieważ syscalls są wywoływane tak często, że warto unikać wywoływania `mac_proc_check_syscall_unix` za każdym razem.

Zauważ, że funkcja `proc_set_syscall_filter_mask()`, która ustawia bitmask syscalls w procesie, jest wywoływana przez Sandbox w celu ustawienia masek na procesach w piaskownicy.

## Ekspozycja syscalli MACF

Możliwe jest interakcja z MACF za pomocą niektórych syscalli zdefiniowanych w [security/mac.h](https://github.com/apple-oss-distributions/xnu/blob/94d3b452840153a99b38a3a9659680b2a006908e/security/mac.h#L151):
```c
/*
* Extended non-POSIX.1e interfaces that offer additional services
* available from the userland and kernel MAC frameworks.
*/
#ifdef __APPLE_API_PRIVATE
__BEGIN_DECLS
int      __mac_execve(char *fname, char **argv, char **envv, mac_t _label);
int      __mac_get_fd(int _fd, mac_t _label);
int      __mac_get_file(const char *_path, mac_t _label);
int      __mac_get_link(const char *_path, mac_t _label);
int      __mac_get_pid(pid_t _pid, mac_t _label);
int      __mac_get_proc(mac_t _label);
int      __mac_set_fd(int _fildes, const mac_t _label);
int      __mac_set_file(const char *_path, mac_t _label);
int      __mac_set_link(const char *_path, mac_t _label);
int      __mac_mount(const char *type, const char *path, int flags, void *data,
struct mac *label);
int      __mac_get_mount(const char *path, struct mac *label);
int      __mac_set_proc(const mac_t _label);
int      __mac_syscall(const char *_policyname, int _call, void *_arg);
__END_DECLS
#endif /*__APPLE_API_PRIVATE*/
```
## References

* [**\*OS Internals Volume III**](https://newosxbook.com/home.html)

{% hint style="success" %}
Ucz się i ćwicz Hacking AWS:<img src="../../../.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)**](https://training.hacktricks.xyz/courses/arte)<img src="../../../.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">\
Ucz się i ćwicz Hacking GCP: <img src="../../../.gitbook/assets/grte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)**<img src="../../../.gitbook/assets/grte.png" alt="" data-size="line">](https://training.hacktricks.xyz/courses/grte)

<details>

<summary>Wsparcie dla HackTricks</summary>

* Sprawdź [**plany subskrypcyjne**](https://github.com/sponsors/carlospolop)!
* **Dołącz do** 💬 [**grupy Discord**](https://discord.gg/hRep4RUj7f) lub [**grupy telegramowej**](https://t.me/peass) lub **śledź** nas na **Twitterze** 🐦 [**@hacktricks\_live**](https://twitter.com/hacktricks\_live)**.**
* **Dziel się trikami hackingowymi, przesyłając PR-y do** [**HackTricks**](https://github.com/carlospolop/hacktricks) i [**HackTricks Cloud**](https://github.com/carlospolop/hacktricks-cloud) repozytoriów na githubie.

</details>
{% endhint %}