hacktricks/macos-hardening/macos-security-and-privilege-escalation/macos-proces-abuse/macos-library-injection/README.md

# macOS Library Injection

<details>

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</details>

{% hint style="danger" %}
O código do **dyld é de código aberto** e pode ser encontrado em [https://opensource.apple.com/source/dyld/](https://opensource.apple.com/source/dyld/) e pode ser baixado como um tar usando um **URL como** [https://opensource.apple.com/tarballs/dyld/dyld-852.2.tar.gz](https://opensource.apple.com/tarballs/dyld/dyld-852.2.tar.gz)
{% endhint %}

## **DYLD\_INSERT\_LIBRARIES**

Isso é semelhante ao [**LD\_PRELOAD no Linux**](../../../../linux-hardening/privilege-escalation/#ld\_preload). Permite indicar a um processo que será executado para carregar uma biblioteca específica de um caminho (se a variável de ambiente estiver habilitada).

Essa técnica também pode ser **usada como técnica ASEP** já que cada aplicativo instalado possui um arquivo plist chamado "Info.plist" que permite a **atribuição de variáveis ambientais** usando uma chave chamada `LSEnvironmental`.

{% hint style="info" %}
Desde 2012, a **Apple reduziu drasticamente o poder** do **`DYLD_INSERT_LIBRARIES`**.

Vá para o código e **verifique `src/dyld.cpp`**. Na função **`pruneEnvironmentVariables`** você pode ver que as variáveis **`DYLD_*`** são removidas.

Na função **`processRestricted`** é definido o motivo da restrição. Verificando esse código, você pode ver que os motivos são:

* O binário é `setuid/setgid`
* Existência da seção `__RESTRICT/__restrict` no binário macho.
* O software possui privilégios (tempo de execução endurecido) sem o privilégio [`com.apple.security.cs.allow-dyld-environment-variables`](https://developer.apple.com/documentation/bundleresources/entitlements/com\_apple\_security\_cs\_allow-dyld-environment-variables)
* Verifique os **privilégios** de um binário com: `codesign -dv --entitlements :- </path/to/bin>`

Em versões mais atualizadas, você pode encontrar essa lógica na segunda parte da função **`configureProcessRestrictions`.** No entanto, o que é executado em versões mais recentes são as **verificações iniciais da função** (você pode remover os ifs relacionados ao iOS ou simulação, pois esses não serão usados no macOS.
{% endhint %}

### Validação de Biblioteca

Mesmo que o binário permita o uso do **`DYLD_INSERT_LIBRARIES`** env variable, se o binário verificar a assinatura da biblioteca para carregá-la, não carregará uma biblioteca personalizada.

Para carregar uma biblioteca personalizada, o binário precisa ter **um dos seguintes privilégios**:

* [`com.apple.security.cs.disable-library-validation`](../../macos-security-protections/macos-dangerous-entitlements.md#com.apple.security.cs.disable-library-validation)
* [`com.apple.private.security.clear-library-validation`](../../macos-security-protections/macos-dangerous-entitlements.md#com.apple.private.security.clear-library-validation)

ou o binário **não deve** ter a **flag de tempo de execução endurecido** ou a **flag de validação de biblioteca**.

Você pode verificar se um binário possui **tempo de execução endurecido** com `codesign --display --verbose <bin>` verificando a flag runtime em **`CodeDirectory`** como: **`CodeDirectory v=20500 size=767 flags=0x10000(runtime) hashes=13+7 location=embedded`**

Você também pode carregar uma biblioteca se ela estiver **assinada com o mesmo certificado que o binário**.

Encontre um exemplo de como (ab)usar isso e verificar as restrições em:

{% content-ref url="macos-dyld-hijacking-and-dyld_insert_libraries.md" %}
[macos-dyld-hijacking-and-dyld\_insert\_libraries.md](macos-dyld-hijacking-and-dyld\_insert\_libraries.md)
{% endcontent-ref %}

## Sequestro de Dylib

{% hint style="danger" %}
Lembre-se de que **restrições de Validação de Biblioteca anteriores também se aplicam** para realizar ataques de sequestro de Dylib.
{% endhint %}

Assim como no Windows, no MacOS também é possível **sequestrar dylibs** para fazer com que **aplicativos executem** **código arbitrário** (bem, na verdade, de um usuário comum isso pode não ser possível, pois você pode precisar de permissão TCC para escrever dentro de um pacote `.app` e sequestrar uma biblioteca).\
No entanto, a maneira como os aplicativos do **MacOS** carregam bibliotecas é **mais restrita** do que no Windows. Isso implica que os desenvolvedores de **malware** ainda podem usar essa técnica para **furtividade**, mas a probabilidade de poder **abusar disso para escalar privilégios é muito menor**.

Em primeiro lugar, é **mais comum** encontrar que os **binários do MacOS indicam o caminho completo** para as bibliotecas a serem carregadas. E em segundo lugar, o **MacOS nunca procura** nas pastas do **$PATH** por bibliotecas.

A **parte principal** do **código** relacionada a essa funcionalidade está em **`ImageLoader::recursiveLoadLibraries`** em `ImageLoader.cpp`.

Existem **4 comandos de cabeçalho diferentes** que um binário macho pode usar para carregar bibliotecas:

* O comando **`LC_LOAD_DYLIB`** é o comando comum para carregar um dylib.
* O comando **`LC_LOAD_WEAK_DYLIB`** funciona como o anterior, mas se o dylib não for encontrado, a execução continua sem nenhum erro.
* O comando **`LC_REEXPORT_DYLIB`** ele faz proxy (ou reexporta) os símbolos de uma biblioteca diferente.
* O comando **`LC_LOAD_UPWARD_DYLIB`** é usado quando duas bibliotecas dependem uma da outra (isso é chamado de _dependência ascendente_).

No entanto, existem **2 tipos de sequestro de dylib**:

* **Bibliotecas fracamente vinculadas ausentes**: Isso significa que o aplicativo tentará carregar uma biblioteca que não existe configurada com **LC\_LOAD\_WEAK\_DYLIB**. Então, **se um atacante colocar um dylib onde é esperado, ele será carregado**.
* O fato de o link ser "fraco" significa que o aplicativo continuará sendo executado mesmo se a biblioteca não for encontrada.
* O **código relacionado** a isso está na função `ImageLoaderMachO::doGetDependentLibraries` de `ImageLoaderMachO.cpp, onde` lib->required`é apenas`false`quando`LC\_LOAD\_WEAK\_DYLIB\` é verdadeiro.
* **Encontre bibliotecas fracamente vinculadas** em binários com (você terá mais tarde um exemplo de como criar bibliotecas de sequestro):
* ```bash
  ```

otool -l \</path/to/bin> | grep LC\_LOAD\_WEAK\_DYLIB -A 5 cmd LC\_LOAD\_WEAK\_DYLIB cmdsize 56 name /var/tmp/lib/libUtl.1.dylib (offset 24) time stamp 2 Wed Jun 21 12:23:31 1969 current version 1.0.0 compatibility version 1.0.0

````
- **Configurado com @rpath**: Binários Mach-O podem ter os comandos **`LC_RPATH`** e **`LC_LOAD_DYLIB`**. Com base nos **valores** desses comandos, as **bibliotecas** serão **carregadas** de **diretórios diferentes**.
- **`LC_RPATH`** contém os caminhos de algumas pastas usadas para carregar bibliotecas pelo binário.
- **`LC_LOAD_DYLIB`** contém o caminho para bibliotecas específicas a serem carregadas. Esses caminhos podem conter **`@rpath`**, que será **substituído** pelos valores em **`LC_RPATH`**. Se houver vários caminhos em **`LC_RPATH`**, todos serão usados para pesquisar a biblioteca a ser carregada. Exemplo:
- Se **`LC_LOAD_DYLIB`** contiver `@rpath/library.dylib` e **`LC_RPATH`** contiver `/application/app.app/Contents/Framework/v1/` e `/application/app.app/Contents/Framework/v2/`. Ambas as pastas serão usadas para carregar `library.dylib`**.** Se a biblioteca não existir em `[...]/v1/` e o atacante puder colocá-la lá para sequestrar o carregamento da biblioteca em `[...]/v2/` conforme a ordem dos caminhos em **`LC_LOAD_DYLIB`** é seguida.
- **Encontre caminhos e bibliotecas rpath** em binários com: `otool -l </path/to/binary> | grep -E "LC_RPATH|LC_LOAD_DYLIB" -A 5`

<div data-gb-custom-block data-tag="hint" data-style='info'>

**`@executable_path`**: É o **caminho** para o diretório que contém o **arquivo executável principal**.

**`@loader_path`**: É o **caminho** para o **diretório** que contém o **binário Mach-O** que contém o comando de carregamento.

- Quando usado em um executável, **`@loader_path`** é efetivamente o **mesmo** que **`@executable_path`**.
- Quando usado em um **dylib**, **`@loader_path`** fornece o **caminho** para o **dylib**.

</div>

A maneira de **escalar privilégios** abusando dessa funcionalidade seria no caso raro de um **aplicativo** sendo executado **por** **root** estar **procurando** por alguma **biblioteca em alguma pasta onde o atacante tenha permissões de escrita.**

<div data-gb-custom-block data-tag="hint" data-style='success'>

Um **scanner** útil para encontrar **bibliotecas ausentes** em aplicativos é o [**Dylib Hijack Scanner**](https://objective-see.com/products/dhs.html) ou uma [**versão CLI**](https://github.com/pandazheng/DylibHijack).\
Um **relatório com detalhes técnicos** sobre essa técnica pode ser encontrado [**aqui**](https://www.virusbulletin.com/virusbulletin/2015/03/dylib-hijacking-os-x).

</div>

**Exemplo**

<div data-gb-custom-block data-tag="content-ref" data-url='../../macos-dyld-hijacking-and-dyld_insert_libraries.md'>

[macos-dyld-hijacking-and-dyld\_insert\_libraries.md](../../macos-dyld-hijacking-and-dyld\_insert\_libraries.md)

</div>

## Sequestro de Dlopen

<div data-gb-custom-block data-tag="hint" data-style='danger'>

Lembre-se de que **restrições de Validação de Biblioteca anteriores também se aplicam** para realizar ataques de sequestro de Dlopen.

</div>

Do **`man dlopen`**:

- Quando o caminho **não contém um caractere de barra** (ou seja, é apenas um nome de folha), **dlopen() fará a busca**. Se **`$DYLD_LIBRARY_PATH`** foi definido no lançamento, o dyld primeiro **procurará nesse diretório**. Em seguida, se o arquivo mach-o chamador ou o executável principal especificar um **`LC_RPATH`**, então o dyld **procurará nesses** diretórios. Em seguida, se o processo for **não restrito**, o dyld procurará no **diretório de trabalho atual**. Por último, para binários antigos, o dyld tentará algumas alternativas. Se **`$DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`** foi definido no lançamento, o dyld procurará nesses diretórios, caso contrário, o dyld procurará em **`/usr/local/lib/`** (se o processo for não restrito), e depois em **`/usr/lib/`**. 
1. `$DYLD_LIBRARY_PATH`
2. `LC_RPATH`
3. `CWD`(se não restrito)
4. `$DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`
5. `/usr/local/lib/` (se não restrito)
6. `/usr/lib/`

<div data-gb-custom-block data-tag="hint" data-style='danger'>

Se não houver barras no nome, haveria 2 maneiras de fazer um sequestro:

- Se algum **`LC_RPATH`** for **gravável** (mas a assinatura é verificada, então para isso você também precisa que o binário seja não restrito)
- Se o binário for **não restrito** e então for possível carregar algo do CWD (ou abusar de uma das variáveis de ambiente mencionadas)

</div>

- Quando o caminho **parece um caminho de framework** (por exemplo, `/stuff/foo.framework/foo`), se **`$DYLD_FRAMEWORK_PATH`** foi definido no lançamento, o dyld primeiro procurará nesse diretório para o **caminho parcial do framework** (por exemplo, `foo.framework/foo`). Em seguida, o dyld tentará o **caminho fornecido como está** (usando o diretório de trabalho atual para caminhos relativos). Por último, para binários antigos, o dyld tentará algumas alternativas. Se **`$DYLD_FALLBACK_FRAMEWORK_PATH`** foi definido no lançamento, o dyld procurará nesses diretórios. Caso contrário, ele procurará em **`/Library/Frameworks`** (no macOS se o processo for não restrito), e depois em **`/System/Library/Frameworks`**.
1. `$DYLD_FRAMEWORK_PATH`
2. caminho fornecido (usando o diretório de trabalho atual para caminhos relativos se não restrito)
3. `$DYLD_FALLBACK_FRAMEWORK_PATH`
4. `/Library/Frameworks` (se não restrito)
5. `/System/Library/Frameworks`

<div data-gb-custom-block data-tag="hint" data-style='danger'>

Se for um caminho de framework, a maneira de sequestrá-lo seria:

- Se o processo for **não restrito**, abusando do **caminho relativo do CWD** das variáveis de ambiente mencionadas (mesmo que não seja dito nos documentos se o processo é restrito, as variáveis de ambiente DYLD\_\* são removidas)

</div>

- Quando o caminho **contém uma barra, mas não é um caminho de framework** (ou seja, um caminho completo ou um caminho parcial para um dylib), dlopen() primeiro procura (se definido) em **`$DYLD_LIBRARY_PATH`** (com a parte de folha do caminho). Em seguida, o dyld **tenta o caminho fornecido** (usando o diretório de trabalho atual para caminhos relativos (mas apenas para processos não restritos)). Por último, para binários antigos, o dyld tentará alternativas. Se **`$DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`** foi definido no lançamento, o dyld procurará nesses diretórios, caso contrário, o dyld procurará em **`/usr/local/lib/`** (se o processo for não restrito), e depois em **`/usr/lib/`**.
1. `$DYLD_LIBRARY_PATH`
2. caminho fornecido (usando o diretório de trabalho atual para caminhos relativos se não restrito)
3. `$DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`
4. `/usr/local/lib/` (se não restrito)
5. `/usr/lib/`

<div data-gb-custom-block data-tag="hint" data-style='danger'></div>

Se houver barras no nome e não for um framework, a maneira de sequestrá-lo seria:

- Se o binário for **não restrito** e então for possível carregar algo do CWD ou `/usr/local/lib` (ou abusar de uma das variáveis
```c
// gcc dlopentest.c -o dlopentest -Wl,-rpath,/tmp/test
#include <dlfcn.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
void* handle;

fprintf("--- No slash ---\n");
handle = dlopen("just_name_dlopentest.dylib",1);
if (!handle) {
fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror());
}

fprintf("--- Relative framework ---\n");
handle = dlopen("a/framework/rel_framework_dlopentest.dylib",1);
if (!handle) {
fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror());
}

fprintf("--- Abs framework ---\n");
handle = dlopen("/a/abs/framework/abs_framework_dlopentest.dylib",1);
if (!handle) {
fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror());
}

fprintf("--- Relative Path ---\n");
handle = dlopen("a/folder/rel_folder_dlopentest.dylib",1);
if (!handle) {
fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror());
}

fprintf("--- Abs Path ---\n");
handle = dlopen("/a/abs/folder/abs_folder_dlopentest.dylib",1);
if (!handle) {
fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror());
}

return 0;
}
````

Se você compilar e executar, você pode ver **onde cada biblioteca foi procurada sem sucesso**. Além disso, você poderia **filtrar os logs do FS**:

```bash
sudo fs_usage | grep "dlopentest"
```

## Desvio de Caminho Relativo

Se um **binário/aplicativo privilegiado** (como um SUID ou algum binário com poderosos privilégios) estiver **carregando uma biblioteca de caminho relativo** (por exemplo, usando `@executable_path` ou `@loader_path`) e tiver a **Validação de Biblioteca desativada**, poderia ser possível mover o binário para um local onde o atacante pudesse **modificar a biblioteca carregada pelo caminho relativo** e abusá-la para injetar código no processo.

## Podar variáveis de ambiente `DYLD_*` e `LD_LIBRARY_PATH`

No arquivo `dyld-dyld-832.7.1/src/dyld2.cpp`, é possível encontrar a função **`pruneEnvironmentVariables`**, que removerá qualquer variável de ambiente que **comece com `DYLD_`** e **`LD_LIBRARY_PATH=`**.

Também definirá como **nulo** especificamente as variáveis de ambiente **`DYLD_FALLBACK_FRAMEWORK_PATH`** e **`DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`** para binários **suid** e **sgid**.

Essa função é chamada a partir da função **`_main`** do mesmo arquivo ao visar o OSX da seguinte forma:

```cpp
#if TARGET_OS_OSX
if ( !gLinkContext.allowEnvVarsPrint && !gLinkContext.allowEnvVarsPath && !gLinkContext.allowEnvVarsSharedCache ) {
pruneEnvironmentVariables(envp, &apple);
```

e essas flags booleanas são definidas no mesmo arquivo no código:

```cpp
#if TARGET_OS_OSX
// support chrooting from old kernel
bool isRestricted = false;
bool libraryValidation = false;
// any processes with setuid or setgid bit set or with __RESTRICT segment is restricted
if ( issetugid() || hasRestrictedSegment(mainExecutableMH) ) {
isRestricted = true;
}
bool usingSIP = (csr_check(CSR_ALLOW_TASK_FOR_PID) != 0);
uint32_t flags;
if ( csops(0, CS_OPS_STATUS, &flags, sizeof(flags)) != -1 ) {
// On OS X CS_RESTRICT means the program was signed with entitlements
if ( ((flags & CS_RESTRICT) == CS_RESTRICT) && usingSIP ) {
isRestricted = true;
}
// Library Validation loosens searching but requires everything to be code signed
if ( flags & CS_REQUIRE_LV ) {
isRestricted = false;
libraryValidation = true;
}
}
gLinkContext.allowAtPaths                = !isRestricted;
gLinkContext.allowEnvVarsPrint           = !isRestricted;
gLinkContext.allowEnvVarsPath            = !isRestricted;
gLinkContext.allowEnvVarsSharedCache     = !libraryValidation || !usingSIP;
gLinkContext.allowClassicFallbackPaths   = !isRestricted;
gLinkContext.allowInsertFailures         = false;
gLinkContext.allowInterposing         	 = true;
```

O que basicamente significa que se o binário for **suid** ou **sgid**, ou tiver um segmento **RESTRICT** nos cabeçalhos ou se foi assinado com a flag **CS\_RESTRICT**, então **`!gLinkContext.allowEnvVarsPrint && !gLinkContext.allowEnvVarsPath && !gLinkContext.allowEnvVarsSharedCache`** é verdadeiro e as variáveis de ambiente são podadas.

Observe que se CS\_REQUIRE\_LV for verdadeiro, então as variáveis não serão podadas, mas a validação da biblioteca verificará se estão usando o mesmo certificado que o binário original.

## Verificar Restrições

### SUID & SGID

```bash
# Make it owned by root and suid
sudo chown root hello
sudo chmod +s hello
# Insert the library
DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello

# Remove suid
sudo chmod -s hello
```

### Seção `__RESTRICT` com segmento `__restrict`

```bash
gcc -sectcreate __RESTRICT __restrict /dev/null hello.c -o hello-restrict
DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello-restrict
```

### Tempo de execução fortificado

Crie um novo certificado no Keychain e use-o para assinar o binário:

{% code overflow="wrap" %}
```bash
# Apply runtime proetction
codesign -s <cert-name> --option=runtime ./hello
DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello #Library won't be injected

# Apply library validation
codesign -f -s <cert-name> --option=library ./hello
DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello-signed #Will throw an error because signature of binary and library aren't signed by same cert (signs must be from a valid Apple-signed developer certificate)

# Sign it
## If the signature is from an unverified developer the injection will still work
## If it's from a verified developer, it won't
codesign -f -s <cert-name> inject.dylib
DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello-signed

# Apply CS_RESTRICT protection
codesign -f -s <cert-name> --option=restrict hello-signed
DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello-signed # Won't work
```
{% endcode %}

{% hint style="danger" %}
Note que mesmo que existam binários assinados com flags **`0x0(none)`**, eles podem receber a flag **`CS_RESTRICT`** dinamicamente quando executados e, portanto, essa técnica não funcionará neles.

Você pode verificar se um proc possui essa flag com (obtenha [**csops aqui**](https://github.com/axelexic/CSOps)):

```bash
csops -status <pid>
```

e então verifique se a flag 0x800 está ativada.
{% endhint %}

## Referências

* [https://theevilbit.github.io/posts/dyld\_insert\_libraries\_dylib\_injection\_in\_macos\_osx\_deep\_dive/](https://theevilbit.github.io/posts/dyld\_insert\_libraries\_dylib\_injection\_in\_macos\_osx\_deep\_dive/)

<details>

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