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# macOS Binarios universales y formato Mach-O
<details>
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</details>
2023-06-05 18:30:03 +00:00
## Información básica
Los binarios de Mac OS generalmente se compilan como **binarios universales**. Un **binario universal** puede **soportar múltiples arquitecturas en el mismo archivo**.
Estos binarios siguen la estructura **Mach-O** que básicamente está compuesta por:
* Encabezado
* Comandos de carga
* Datos
![](<../../../.gitbook/assets/image (559).png>)
## Encabezado Fat
Busca el archivo con: `mdfind fat.h | grep -i mach-o | grep -E "fat.h$"`
2023-06-05 18:30:03 +00:00
<pre class="language-c"><code class="lang-c"><strong>#define FAT_MAGIC 0xcafebabe
</strong><strong>#define FAT_CIGAM 0xbebafeca /* NXSwapLong(FAT_MAGIC) */
</strong>
struct fat_header {
<strong> uint32_t magic; /* FAT_MAGIC or FAT_MAGIC_64 */
</strong><strong> uint32_t nfat_arch; /* número de estructuras que siguen */
2023-06-05 18:30:03 +00:00
</strong>};
struct fat_arch {
cpu_type_t cputype; /* especificador de CPU (int) */
cpu_subtype_t cpusubtype; /* especificador de máquina (int) */
uint32_t offset; /* desplazamiento del archivo a este archivo de objeto */
uint32_t size; /* tamaño de este archivo de objeto */
uint32_t align; /* alineación como una potencia de 2 */
2023-06-05 18:30:03 +00:00
};
</code></pre>
El encabezado tiene los bytes **mágicos** seguidos del **número** de **arquitecturas** que el archivo **contiene** (`nfat_arch`) y cada arquitectura tendrá una estructura `fat_arch`.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
Verifícalo con:
2023-06-05 18:30:03 +00:00
<pre class="language-shell-session"><code class="lang-shell-session">% file /bin/ls
/bin/ls: Mach-O universal binary with 2 architectures: [x86_64:Mach-O 64-bit executable x86_64] [arm64e:Mach-O 64-bit executable arm64e]
/bin/ls (for architecture x86_64): Mach-O 64-bit executable x86_64
/bin/ls (for architecture arm64e): Mach-O 64-bit executable arm64e
% otool -f -v /bin/ls
Fat headers
fat_magic FAT_MAGIC
<strong>nfat_arch 2
</strong><strong>architecture x86_64
</strong> cputype CPU_TYPE_X86_64
cpusubtype CPU_SUBTYPE_X86_64_ALL
capabilities 0x0
2023-06-05 18:30:03 +00:00
<strong> offset 16384
</strong><strong> size 72896
</strong> align 2^14 (16384)
<strong>architecture arm64e
</strong> cputype CPU_TYPE_ARM64
cpusubtype CPU_SUBTYPE_ARM64E
capabilities PTR_AUTH_VERSION USERSPACE 0
2023-06-05 18:30:03 +00:00
<strong> offset 98304
</strong><strong> size 88816
</strong> align 2^14 (16384)
</code></pre>
o utilizando la herramienta [Mach-O View](https://sourceforge.net/projects/machoview/):
2023-06-05 18:30:03 +00:00
<figure><img src="../../../.gitbook/assets/image (5) (1) (1).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>
2023-06-05 18:30:03 +00:00
Como podrás pensar, generalmente un binario universal compilado para 2 arquitecturas **duplica el tamaño** de uno compilado para solo 1 arquitectura.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
## **Encabezado Mach-O**
2023-06-05 18:30:03 +00:00
El encabezado contiene información básica sobre el archivo, como bytes mágicos para identificarlo como un archivo Mach-O e información sobre la arquitectura objetivo. Puedes encontrarlo en: `mdfind loader.h | grep -i mach-o | grep -E "loader.h$"`
2023-06-05 18:30:03 +00:00
```c
#define MH_MAGIC 0xfeedface /* the mach magic number */
#define MH_CIGAM 0xcefaedfe /* NXSwapInt(MH_MAGIC) */
struct mach_header {
uint32_t magic; /* mach magic number identifier */
cpu_type_t cputype; /* cpu specifier (e.g. I386) */
cpu_subtype_t cpusubtype; /* machine specifier */
uint32_t filetype; /* type of file (usage and alignment for the file) */
uint32_t ncmds; /* number of load commands */
uint32_t sizeofcmds; /* the size of all the load commands */
uint32_t flags; /* flags */
2023-06-05 18:30:03 +00:00
};
#define MH_MAGIC_64 0xfeedfacf /* the 64-bit mach magic number */
#define MH_CIGAM_64 0xcffaedfe /* NXSwapInt(MH_MAGIC_64) */
struct mach_header_64 {
uint32_t magic; /* mach magic number identifier */
int32_t cputype; /* cpu specifier */
int32_t cpusubtype; /* machine specifier */
uint32_t filetype; /* type of file */
uint32_t ncmds; /* number of load commands */
uint32_t sizeofcmds; /* the size of all the load commands */
uint32_t flags; /* flags */
uint32_t reserved; /* reserved */
2023-06-05 18:30:03 +00:00
};
```
**Tipos de archivos**:
2023-06-05 18:30:03 +00:00
* MH\_EXECUTE (0x2): Ejecutable Mach-O estándar
* MH\_DYLIB (0x6): Una biblioteca enlazada dinámicamente Mach-O (es decir, .dylib)
* MH\_BUNDLE (0x8): Un paquete Mach-O (es decir, .bundle)
2023-06-05 18:30:03 +00:00
```bash
# Checking the mac header of a binary
otool -arch arm64e -hv /bin/ls
Mach header
magic cputype cpusubtype caps filetype ncmds sizeofcmds flags
2023-06-05 18:30:03 +00:00
MH_MAGIC_64 ARM64 E USR00 EXECUTE 19 1728 NOUNDEFS DYLDLINK TWOLEVEL PIE
```
O utilizando [Mach-O View](https://sourceforge.net/projects/machoview/):
<figure><img src="../../../.gitbook/assets/image (4) (1) (4).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>
## **Comandos de carga de Mach-O**
2023-06-05 18:30:03 +00:00
Esto especifica el **diseño del archivo en memoria**. Contiene la **ubicación de la tabla de símbolos**, el contexto del hilo principal al comienzo de la ejecución y las **bibliotecas compartidas** requeridas.\
2023-06-05 18:30:03 +00:00
Los comandos básicamente instruyen al cargador dinámico **(dyld) cómo cargar el binario en memoria.**
Todos los comandos de carga comienzan con una estructura **load\_command**, definida en el **`loader.h`** mencionado anteriormente:
2023-06-05 18:30:03 +00:00
```objectivec
struct load_command {
uint32_t cmd; /* type of load command */
uint32_t cmdsize; /* total size of command in bytes */
2023-06-05 18:30:03 +00:00
};
```
Hay alrededor de **50 tipos diferentes de comandos de carga** que el sistema maneja de manera diferente. Los más comunes son: `LC_SEGMENT_64`, `LC_LOAD_DYLINKER`, `LC_MAIN`, `LC_LOAD_DYLIB` y `LC_CODE_SIGNATURE`.
### **LC\_SEGMENT/LC\_SEGMENT\_64**
{% hint style="success" %}
Básicamente, este tipo de comando de carga define **cómo cargar las secciones** que se almacenan en DATA cuando se ejecuta el binario.
{% endhint %}
Estos comandos **definen segmentos** que se **mapean** en el **espacio de memoria virtual** de un proceso cuando se ejecuta.
Existen **diferentes tipos** de segmentos, como el segmento **\_\_TEXT**, que contiene el código ejecutable de un programa, y el segmento **\_\_DATA**, que contiene datos utilizados por el proceso. Estos **segmentos se encuentran en la sección de datos** del archivo Mach-O.
**Cada segmento** se puede dividir aún más en múltiples **secciones**. La estructura del comando de carga contiene **información** sobre **estas secciones** dentro del segmento correspondiente.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
En el encabezado primero se encuentra el **encabezado del segmento**:
<pre class="language-c"><code class="lang-c">struct segment_command_64 { /* para arquitecturas de 64 bits */
uint32_t cmd; /* LC_SEGMENT_64 */
uint32_t cmdsize; /* incluye el tamaño de las estructuras section_64 */
char segname[16]; /* nombre del segmento */
uint64_t vmaddr; /* dirección de memoria de este segmento */
uint64_t vmsize; /* tamaño de memoria de este segmento */
uint64_t fileoff; /* desplazamiento del archivo de este segmento */
uint64_t filesize; /* cantidad a mapear desde el archivo */
int32_t maxprot; /* protección VM máxima */
int32_t initprot; /* protección VM inicial */
2023-06-05 18:30:03 +00:00
<strong> uint32_t nsects; /* número de secciones en el segmento */
</strong> uint32_t flags; /* banderas */
};
</code></pre>
Ejemplo de encabezado de segmento:
<figure><img src="../../../.gitbook/assets/image (2) (2) (1) (1).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>
Este encabezado define el **número de secciones cuyos encabezados aparecen después** de él:
```c
struct section_64 { /* for 64-bit architectures */
char sectname[16]; /* name of this section */
char segname[16]; /* segment this section goes in */
uint64_t addr; /* memory address of this section */
uint64_t size; /* size in bytes of this section */
uint32_t offset; /* file offset of this section */
uint32_t align; /* section alignment (power of 2) */
uint32_t reloff; /* file offset of relocation entries */
uint32_t nreloc; /* number of relocation entries */
uint32_t flags; /* flags (section type and attributes)*/
uint32_t reserved1; /* reserved (for offset or index) */
uint32_t reserved2; /* reserved (for count or sizeof) */
uint32_t reserved3; /* reserved */
2023-06-05 18:30:03 +00:00
};
```
Ejemplo de **encabezado de sección**:
<figure><img src="../../../.gitbook/assets/image (6) (2).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>
2023-06-05 18:30:03 +00:00
Si **agregas** el **desplazamiento de sección** (0x37DC) + el **desplazamiento** donde comienza la **arquitectura**, en este caso `0x18000` --> `0x37DC + 0x18000 = 0x1B7DC`
<figure><img src="../../../.gitbook/assets/image (3) (1) (1) (1).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>
2023-06-05 18:30:03 +00:00
También es posible obtener la **información de los encabezados** desde la **línea de comandos** con:
2023-06-05 18:30:03 +00:00
```bash
otool -lv /bin/ls
```
Segmentos comunes cargados por este comando:
* **`__PAGEZERO`:** Instruye al kernel a **mapear** la **dirección cero** para que **no se pueda leer, escribir o ejecutar**. Las variables maxprot y minprot en la estructura se establecen en cero para indicar que no hay **derechos de lectura-escritura-ejecución en esta página**.
* Esta asignación es importante para **mitigar las vulnerabilidades de referencia a puntero nulo**.
* **`__TEXT`**: Contiene **código ejecutable** y **datos** que son **de solo lectura**. Secciones comunes de este segmento:
* `__text`: Código binario compilado
* `__const`: Datos constantes
* `__cstring`: Constantes de cadena
* `__stubs` y `__stubs_helper`: Involucrados durante el proceso de carga de bibliotecas dinámicas
* **`__DATA`**: Contiene datos que son **escribibles**.
* `__data`: Variables globales (que han sido inicializadas)
* `__bss`: Variables estáticas (que no han sido inicializadas)
* `__objc_*` (\_\_objc\_classlist, \_\_objc\_protolist, etc): Información utilizada por el tiempo de ejecución de Objective-C
* **`__LINKEDIT`**: Contiene información para el enlazador (dyld) como "símbolo, cadena y entradas de tabla de reubicación".
* **`__OBJC`**: Contiene información utilizada por el tiempo de ejecución de Objective-C. Aunque esta información también puede encontrarse en el segmento \_\_DATA, dentro de varias secciones \_\_objc\_\*.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
### **`LC_MAIN`**
Contiene el punto de entrada en el atributo **entryoff**. En el momento de carga, **dyld** simplemente **suma** este valor a la **base del binario** en memoria y luego **salta** a esta instrucción para comenzar la ejecución del código del binario.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
### **LC\_CODE\_SIGNATURE**
Contiene información sobre la **firma de código del archivo Mach-O**. Solo contiene un **desplazamiento** que **apunta** al **bloque de firma**. Esto suele estar al final del archivo.\
Sin embargo, puedes encontrar información sobre esta sección en [**esta publicación de blog**](https://davedelong.com/blog/2018/01/10/reading-your-own-entitlements/) y en este [**gist**](https://gist.github.com/carlospolop/ef26f8eb9fafd4bc22e69e1a32b81da4).
2023-06-05 18:30:03 +00:00
### **LC\_LOAD\_DYLINKER**
Contiene la **ruta al ejecutable del enlazador dinámico** que mapea bibliotecas compartidas en el espacio de direcciones del proceso. El **valor siempre se establece en `/usr/lib/dyld`**. Es importante tener en cuenta que en macOS, el mapeo de dylib ocurre en **modo de usuario**, no en modo de kernel.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
### **`LC_LOAD_DYLIB`**
Este comando de carga describe una **dependencia de biblioteca dinámica** que **instruye** al **cargador** (dyld) a **cargar y enlazar dicha biblioteca**. Hay un comando de carga LC\_LOAD\_DYLIB **para cada biblioteca** que requiere el binario Mach-O.
* Este comando de carga es una estructura de tipo **`dylib_command`** (que contiene una estructura dylib, que describe la biblioteca dinámica dependiente real):
2023-06-05 18:30:03 +00:00
```objectivec
struct dylib_command {
uint32_t cmd; /* LC_LOAD_{,WEAK_}DYLIB */
uint32_t cmdsize; /* includes pathname string */
struct dylib dylib; /* the library identification */
2023-06-05 18:30:03 +00:00
};
struct dylib {
union lc_str name; /* library's path name */
uint32_t timestamp; /* library's build time stamp */
uint32_t current_version; /* library's current version number */
uint32_t compatibility_version; /* library's compatibility vers number*/
2023-06-05 18:30:03 +00:00
};
```
![](<../../../.gitbook/assets/image (558).png>)
2023-06-05 18:30:03 +00:00
También puedes obtener esta información desde la línea de comandos con:
```bash
otool -L /bin/ls
/bin/ls:
/usr/lib/libutil.dylib (compatibility version 1.0.0, current version 1.0.0)
/usr/lib/libncurses.5.4.dylib (compatibility version 5.4.0, current version 5.4.0)
/usr/lib/libSystem.B.dylib (compatibility version 1.0.0, current version 1319.0.0)
2023-06-05 18:30:03 +00:00
```
Algunas bibliotecas potencialmente relacionadas con malware son:
* **DiskArbitration**: Monitoreo de unidades USB
* **AVFoundation:** Captura de audio y video
* **CoreWLAN**: Escaneo de Wifi.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
{% hint style="info" %}
Un binario Mach-O puede contener uno o **más** **constructores**, que se **ejecutarán** **antes** de la dirección especificada en **LC\_MAIN**.\
Los desplazamientos de cualquier constructor se encuentran en la sección **\_\_mod\_init\_func** del segmento **\_\_DATA\_CONST**.
{% endhint %}
## **Datos Mach-O**
El corazón del archivo es la región final, los datos, que consiste en una serie de segmentos como se muestra en la región de comandos de carga. **Cada segmento puede contener una serie de secciones de datos**. Cada una de estas secciones **contiene código o datos** de un tipo particular.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
{% hint style="success" %}
Los datos son básicamente la parte que contiene toda la información cargada por los comandos de carga LC\_SEGMENTS\_64
{% endhint %}
![](<../../../.gitbook/assets/image (507) (3).png>)
Esto incluye:
2023-06-05 18:30:03 +00:00
* **Tabla de funciones:** Que contiene información sobre las funciones del programa.
* **Tabla de símbolos**: Que contiene información sobre las funciones externas utilizadas por el binario.
* También podría contener funciones internas, nombres de variables y más.
2023-06-05 18:30:03 +00:00
Para verificarlo, puedes usar la herramienta [**Mach-O View**](https://sourceforge.net/projects/machoview/):
2023-06-05 18:30:03 +00:00
<figure><img src="../../../.gitbook/assets/image (2) (1) (4).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>
2023-06-05 18:30:03 +00:00
O desde la línea de comandos:
```bash
size -m /bin/ls
```
<details>
<summary><a href="https://cloud.hacktricks.xyz/pentesting-cloud/pentesting-cloud-methodology"><strong>☁️ HackTricks Cloud ☁️</strong></a> -<a href="https://twitter.com/hacktricks_live"><strong>🐦 Twitter 🐦</strong></a> - <a href="https://www.twitch.tv/hacktricks_live/schedule"><strong>🎙️ Twitch 🎙️</strong></a> - <a href="https://www.youtube.com/@hacktricks_LIVE"><strong>🎥 Youtube 🎥</strong></a></summary>
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* Descubre [**La Familia PEASS**](https://opensea.io/collection/the-peass-family), nuestra colección exclusiva de [**NFTs**](https://opensea.io/collection/the-peass-family)
* Obtén el [**merchandising oficial de PEASS y HackTricks**](https://peass.creator-spring.com)
* **Únete al** [**💬**](https://emojipedia.org/speech-balloon/) [**grupo de Discord**](https://discord.gg/hRep4RUj7f) o al [**grupo de Telegram**](https://t.me/peass) o **sígueme** en **Twitter** [**🐦**](https://github.com/carlospolop/hacktricks/tree/7af18b62b3bdc423e11444677a6a73d4043511e9/\[https:/emojipedia.org/bird/README.md)[**@carlospolopm**](https://twitter.com/hacktricks\_live)**.**
2023-06-05 18:30:03 +00:00
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</details>