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# macOS应用程序 - 检查、调试和模糊测试

<details>

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</details>

## 静态分析

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

{% code overflow="wrap" %}
```bash
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
```
{% endcode %}

### jtool2

该工具可以用作**codesign**、**otool**和**objdump**的**替代品**，并提供了一些额外的功能。[**在这里下载**](http://www.newosxbook.com/tools/jtool.html)。
```bash
# 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
```
### Codesign

Codesign（代码签名）是macOS中的一种安全机制，用于验证应用程序的身份和完整性。通过对应用程序进行数字签名，可以确保应用程序未被篡改或恶意注入。

在macOS上，每个应用程序都必须经过代码签名才能被系统信任。签名是使用开发者的私钥对应用程序进行加密的过程，以确保应用程序的完整性和来源可信。

通过验证应用程序的签名，macOS可以确保应用程序来自可信的开发者，并且没有被篡改。如果应用程序的签名无效或缺失，macOS会发出警告并阻止其运行。

Codesign还可以用于验证应用程序的权限。开发者可以使用代码签名来指定应用程序所需的特定权限，例如访问文件系统、网络或其他系统资源。这样，用户可以在安装应用程序之前，清楚地知道应用程序将要访问的权限范围。

总之，Codesign是macOS中一种重要的安全机制，用于验证应用程序的身份、完整性和权限。通过对应用程序进行数字签名，可以确保应用程序的来源可信，并防止恶意注入或篡改。
```bash
# 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
```
### SuspiciousPackage

[**SuspiciousPackage**](https://mothersruin.com/software/SuspiciousPackage/get.html) 是一个有用的工具，可以在安装之前检查 **.pkg** 文件（安装程序）并查看其中的内容。\
这些安装程序包含 `preinstall` 和 `postinstall` 的 bash 脚本，恶意软件作者通常会滥用这些脚本来**持久化**恶意软件。

### hdiutil

这个工具允许将苹果磁盘映像（**.dmg**）文件挂载起来，在运行任何内容之前进行检查：
```bash
hdiutil attach ~/Downloads/Firefox\ 58.0.2.dmg
```
它将被挂载在`/Volumes`目录下。

### Objective-C

#### 元数据

{% hint style="danger" %}
请注意，使用Objective-C编写的程序在编译为[Mach-O二进制文件](../macos-files-folders-and-binaries/universal-binaries-and-mach-o-format.md)时会**保留**它们的类声明。这些类声明包括以下信息：
{% endhint %}

* 类
* 类方法
* 类实例变量

您可以使用[class-dump](https://github.com/nygard/class-dump)获取这些信息：
```bash
class-dump Kindle.app
```
注意，这些名称可能会被混淆，以增加二进制反向工程的难度。

#### 函数调用

当在使用Objective-C的二进制文件中调用函数时，编译后的代码不会直接调用该函数，而是调用**`objc_msgSend`**。这将调用最终的函数：

![](<../../../.gitbook/assets/image (560).png>)

该函数期望的参数如下：

* 第一个参数（**self**）是“指向**接收消息的类的实例的指针**”。简单来说，它是方法被调用的对象。如果方法是类方法，则这将是类对象的一个实例（作为一个整体），而对于实例方法，self将指向作为对象的类的一个实例。
* 第二个参数（**op**）是“处理消息的方法的选择器”。简单来说，这只是**方法的名称**。
* 剩余的参数是方法所需的任何**值**（op）。

| **参数**           | **寄存器**                                                      | **（对于）objc_msgSend**                              |
| ----------------- | --------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------ |
| **第一个参数**    | **rdi**                                                         | **self：方法被调用的对象**                            |
| **第二个参数**    | **rsi**                                                         | **op：方法的名称**                                    |
| **第三个参数**    | **rdx**                                                         | **方法的第一个参数**                                  |
| **第四个参数**    | **rcx**                                                         | **方法的第二个参数**                                  |
| **第五个参数**    | **r8**                                                          | **方法的第三个参数**                                  |
| **第六个参数**    | **r9**                                                          | **方法的第四个参数**                                  |
| **第七个及以上参数** | <p><strong>rsp+</strong><br><strong>（在堆栈上）</strong></p> | **方法的第五个及以上参数**                            |

### Swift

对于Swift二进制文件，由于存在Objective-C兼容性，有时可以使用[class-dump](https://github.com/nygard/class-dump/)提取声明，但并非总是有效。

使用**`jtool -l`**或**`otool -l`**命令行，可以找到以**`__swift5`**前缀开头的多个部分：
```bash
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
[...]
```
你可以在[**这篇博客文章**](https://knight.sc/reverse%20engineering/2019/07/17/swift-metadata.html)中找到关于这些部分存储的信息的更多详细信息。

### 打包的二进制文件

* 检查高熵
* 检查字符串（如果几乎没有可理解的字符串，则可能是打包的）
* MacOS的UPX打包程序会生成一个名为"\_\_XHDR"的部分

## 动态分析

{% hint style="warning" %}
请注意，为了调试二进制文件，需要禁用SIP（`csrutil disable`或`csrutil enable --without debug`），或者将二进制文件复制到临时文件夹中，并使用`codesign --remove-signature <binary-path>`删除签名，或者允许对二进制文件进行调试（可以使用[此脚本](https://gist.github.com/carlospolop/a66b8d72bb8f43913c4b5ae45672578b)）。
{% endhint %}

{% hint style="warning" %}
请注意，为了在macOS上**对系统二进制文件**（如`cloudconfigurationd`）进行插桩，必须禁用SIP（仅删除签名是不起作用的）。
{% endhint %}

### 统一日志

MacOS会生成大量日志，当运行应用程序时，这些日志非常有用，可以帮助理解应用程序在做什么。

此外，有一些日志会包含标签`<private>`，以隐藏一些用户或计算机可识别的信息。但是，可以**安装证书来显示这些信息**。请按照[**这里的说明**](https://superuser.com/questions/1532031/how-to-show-private-data-in-macos-unified-log)进行操作。

### Hopper

#### 左侧面板

在hopper的左侧面板中，可以看到二进制文件的符号（**Labels**），过程和函数的列表（**Proc**）以及字符串（**Str**）。这些不是所有的字符串，而是在Mac-O文件的几个部分中定义的字符串（如_cstring或`objc_methname`）。

#### 中间面板

在中间面板中，可以看到**反汇编代码**。通过点击相应的图标，可以以**原始**的反汇编、**图形**、**反编译**和**二进制**的形式查看：

<figure><img src="../../../.gitbook/assets/image (2) (6).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

右键单击代码对象，可以查看对该对象的**引用/来自引用**，甚至更改其名称（在反编译的伪代码中无效）：

<figure><img src="../../../.gitbook/assets/image (1) (1) (2).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

此外，在**中间下方可以编写Python命令**。

#### 右侧面板

在右侧面板中，可以看到一些有趣的信息，例如**导航历史记录**（以便了解如何到达当前情况）、**调用图**（可以看到调用此函数的所有函数以及此函数调用的所有函数）和**局部变量**信息。

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

即使启用了**SIP**，您仍然可以使用此方法。
```bash
ktrace trace -s -S -t c -c ls | grep "ls("
```
### dtrace

它允许用户以极低的层次访问应用程序，并提供了一种追踪程序甚至更改其执行流程的方式。Dtrace使用**探针**，这些探针**分布在内核的各个位置**，例如系统调用的开始和结束位置。

DTrace使用**`dtrace_probe_create`**函数为每个系统调用创建一个探针。这些探针可以在每个系统调用的**入口和出口点**触发。与DTrace的交互通过/dev/dtrace进行，该设备仅对root用户可用。

可以使用以下命令获取dtrace的可用探针：
```bash
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
```
探针名称由四个部分组成：提供者、模块、函数和名称（`fbt:mach_kernel:ptrace:entry`）。如果您没有指定名称的某个部分，DTrace将将该部分视为通配符。

要配置DTrace以激活探针并指定触发时要执行的操作，我们需要使用D语言。

更详细的解释和更多示例可以在[https://illumos.org/books/dtrace/chp-intro.html](https://illumos.org/books/dtrace/chp-intro.html)中找到。

#### 示例

运行`man -k dtrace`以列出可用的**DTrace脚本**。示例：`sudo dtruss -n binary`

* 在行中
```bash
#Count the number of syscalls of each running process
sudo dtrace -n 'syscall:::entry {@[execname] = count()}'
```
* 脚本
```bash
syscall:::entry
/pid == $1/
{
}

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

```bash
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"
```

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

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

[**ProcessMonitor**](https://objective-see.com/products/utilities.html#ProcessMonitor) 是一个非常有用的工具，用于检查进程执行的与进程相关的操作（例如，监视进程创建的新进程）。

### FileMonitor

[**FileMonitor**](https://objective-see.com/products/utilities.html#FileMonitor) 允许监视文件事件（如创建、修改和删除），并提供有关这些事件的详细信息。

### Apple Instruments

[**Apple Instruments**](https://developer.apple.com/library/archive/documentation/Performance/Conceptual/CellularBestPractices/Appendix/Appendix.html) 是Xcode开发工具的一部分，用于监视应用程序性能，识别内存泄漏和跟踪文件系统活动。

![](<../../../.gitbook/assets/image (15).png>)

### fs\_usage

允许跟踪进程执行的操作：
```bash
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**](https://objective-see.com/products/taskexplorer.html) 是一个有用的工具，可以查看二进制文件使用的**库**，它正在使用的**文件**以及**网络**连接。\
它还会对二进制进程进行**virustotal**检查，并显示有关二进制文件的信息。

## PT\_DENY\_ATTACH <a href="#page-title" id="page-title"></a>

在[**这篇博文**](https://knight.sc/debugging/2019/06/03/debugging-apple-binaries-that-use-pt-deny-attach.html)中，您可以找到一个关于如何**调试正在运行的守护进程**的示例，该守护进程使用了**`PT_DENY_ATTACH`**来防止调试，即使SIP已禁用。

### lldb

**lldb** 是macOS二进制文件**调试**的事实上的工具。
```bash
lldb ./malware.bin
lldb -p 1122
lldb -n malware.bin
lldb -n malware.bin --waitfor
```
{% hint style="warning" %}
在lldb中，使用`process save-core`命令转储进程
{% endhint %}

| **(lldb) 命令**                | **描述**                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           |
| ----------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| **run (r)**                   | 开始执行，直到遇到断点或进程终止。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 |
| **continue (c)**              | 继续执行被调试进程。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               |
| **nexti (n / ni)**            | 执行下一条指令。该命令会跳过函数调用。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             |
| **stepi (s / si)**            | 执行下一条指令。与nexti命令不同，该命令会进入函数调用。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             |
| **finish (f)**                | 执行当前函数（“frame”）中剩余的指令，然后返回并停止。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               |
| **control + c**               | 暂停执行。如果进程已经运行（r）或继续（c），这将导致进程在当前执行位置停止。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         |
| **breakpoint (b)**            | <p>b main</p><p>b -[NSDictionary objectForKey:]</p><p>b 0x0000000100004bd9</p><p>br l #断点列表</p><p>br e/dis &#x3C;num> #启用/禁用断点</p><p>breakpoint delete &#x3C;num><br>b set -n main --shlib &#x3C;lib_name></p>                                                                                                                                                                                               |
| **help**                      | <p>help breakpoint #获取断点命令的帮助</p><p>help memory write #获取写入内存的帮助</p>                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               |
| **reg**                       | <p>reg read</p><p>reg read $rax</p><p>reg write $rip 0x100035cc0</p>                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                |
| **x/s \<reg/memory address>** | 以空字符结尾的字符串形式显示内存。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 |
| **x/i \<reg/memory address>** | 以汇编指令形式显示内存。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           |
| **x/b \<reg/memory address>** | 以字节形式显示内存。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               |
| **print object (po)**         | <p>这将打印参数引用的对象</p><p>po $raw</p><p><code>{</code></p><p><code>dnsChanger = {</code></p><p><code>"affiliate" = "";</code></p><p><code>"blacklist_dns" = ();</code></p><p请注意，大多数苹果的Objective-C API或方法返回对象，因此应通过“print object”（po）命令显示。如果po没有产生有意义的输出，请使用<code>x/b</code></p> |
| **memory**                    | <p>memory read 0x000....<br>memory read $x0+0xf2a<br>memory write 0x100600000 -s 4 0x41414141 #在该地址写入AAAA<br>memory write -f s $rip+0x11f+7 "AAAA" #在该地址写入AAAA</p>                                                                                                                                                                                                                                        |
| **disassembly**               | <p>dis #反汇编当前函数<br>dis -c 6 #反汇编6行<br>dis -c 0x100003764 -e 0x100003768 #从一个地址到另一个地址<br>dis -p -c 4 #从当前地址开始反汇编</p>                                                                                                                                                                                                                                                               |
| **parray**                    | parray 3 (char \*\*)$x1 #检查x1寄存器中的3个组件的数组                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               |

{% hint style="info" %}
在调用**`objc_sendMsg`**函数时，**rsi**寄存器保存方法的名称，以空字符结尾的（“C”）字符串。要通过lldb打印名称，请执行以下操作：

`(lldb) x/s $rsi: 0x1000f1576: "startMiningWithPort:password:coreCount:slowMemory:currency:"`

`(lldb) print (char*)$rsi:`\
`(char *) $1 = 0x00000001000f1576 "startMiningWithPort:password:coreCount:slowMemory:currency:"`

`(lldb) reg read $rsi: rsi = 0x00000001000f1576 "startMiningWithPort:password:coreCount:slowMemory:currency:"`
{% endhint %}

### 反动态分析

#### 虚拟机检测

* 命令**`sysctl hw.model`**在主机为MacOS时返回"Mac"，而在虚拟机上返回其他值。
* 通过调整**`hw.logicalcpu`**和**`hw.physicalcpu`**的值，一些恶意软件尝试检测是否为虚拟机。
* 一些恶意软件还可以根据MAC地址（00:50:56）判断机器是否为VMware。
* 还可以使用简单的代码来检测进程是否正在被调试：
* `if(P_TRACED == (info.kp_proc.p_flag & P_TRACED)){ //process being debugged }`
* 还可以使用**`ptrace`**系统调用以**`PT_DENY_ATTACH`**标志调用。这可以防止调试器附加和跟踪。
* 您可以检查是否导入了**`sysctl`**或**`ptrace`**函数（但恶意软件可能会动态导入它们）
* 如在此文档中所述：“[Defeating Anti-Debug Techniques: macOS ptrace variants](https://alexomara.com/blog/defeating-anti-debug-techniques-macos-ptrace-variants/)”：\
“_消息“Process # exited with **status = 45 (0x0000002d)**”通常是调试目标使用**PT\_DENY\_ATTACH**的明显迹象_”

## 模糊测试

### [ReportCrash](https://ss64.com/osx/reportcrash.html)

ReportCrash用于**分析崩溃的进程并将崩溃报告保存到磁盘**。崩溃报告包含的信息可以帮助开发人员诊断崩溃的原因。\
对于在每个用户的launchd上下文中运行的应用程序和其他进程，ReportCrash作为LaunchAgent运行，并将崩溃报告保存在用户的`~/Library/Logs/DiagnosticReports/`目录中。\
对于守护进程、在系统launchd上下文中运行的其他进程和其他特权进程，ReportCrash作为LaunchDaemon运行，并将崩溃报告保存在系统的`/Library/Logs/DiagnosticReports`目录中。

如果您担心崩溃报告被发送到Apple，您可以禁用它们。否则，崩溃报告可以帮助您弄清楚服务器崩溃的原因。
```bash
#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
```
### 睡眠

在进行MacOS模糊测试时，不允许Mac进入睡眠状态非常重要：

* systemsetup -setsleep Never
* pmset，系统偏好设置
* [KeepingYouAwake](https://github.com/newmarcel/KeepingYouAwake)

#### SSH断开连接

如果您通过SSH连接进行模糊测试，确保会话不会断开非常重要。因此，请更改sshd\_config文件：

* TCPKeepAlive Yes
* ClientAliveInterval 0
* ClientAliveCountMax 0
```bash
sudo launchctl unload /System/Library/LaunchDaemons/ssh.plist
sudo launchctl load -w /System/Library/LaunchDaemons/ssh.plist
```
### 内部处理程序

**查看以下页面**以了解如何找到负责**处理指定方案或协议的应用程序：**

{% content-ref url="../macos-file-extension-apps.md" %}
[macos-file-extension-apps.md](../macos-file-extension-apps.md)
{% endcontent-ref %}

### 枚举网络进程

这是一个有趣的方法，可以找到管理网络数据的进程：
```bash
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
```
或者使用`netstat`或`lsof`

### Libgmalloc

<figure><img src="../../../.gitbook/assets/Pasted Graphic 14.png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

{% code overflow="wrap" %}
```bash
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++](https://github.com/AFLplusplus/AFLplusplus)

适用于CLI工具

#### [Litefuzz](https://github.com/sec-tools/litefuzz)

它可以与macOS的GUI工具一起使用。请注意，一些macOS应用程序具有特定要求，例如唯一的文件名、正确的扩展名，需要从沙盒(`~/Library/Containers/com.apple.Safari/Data`)中读取文件...

一些示例：

{% code overflow="wrap" %}
```bash
# iBooks
litefuzz -l -c "/System/Applications/Books.app/Contents/MacOS/Books FUZZ" -i files/epub -o crashes/ibooks -t /Users/test/Library/Containers/com.apple.iBooksX/Data/tmp -x 10 -n 100000 -ez

# -l : Local
# -c : cmdline with FUZZ word (if not stdin is used)
# -i : input directory or file
# -o : Dir to output crashes
# -t : Dir to output runtime fuzzing artifacts
# -x : Tmeout for the run (default is 1)
# -n : Num of fuzzing iterations (default is 1)
# -e : enable second round fuzzing where any crashes found are reused as inputs
# -z : enable malloc debug helpers

# Font Book
litefuzz -l -c "/System/Applications/Font Book.app/Contents/MacOS/Font Book FUZZ" -i input/fonts -o crashes/font-book -x 2 -n 500000 -ez

# smbutil (using pcap capture)
litefuzz -lk -c "smbutil view smb://localhost:4455" -a tcp://localhost:4455 -i input/mac-smb-resp -p -n 100000 -z

# screensharingd (using pcap capture)
litefuzz -s -a tcp://localhost:5900 -i input/screenshared-session --reportcrash screensharingd -p -n 100000
```
### 更多关于Fuzzing MacOS的信息

* [https://www.youtube.com/watch?v=T5xfL9tEg44](https://www.youtube.com/watch?v=T5xfL9tEg44)
* [https://github.com/bnagy/slides/blob/master/OSXScale.pdf](https://github.com/bnagy/slides/blob/master/OSXScale.pdf)
* [https://github.com/bnagy/francis/tree/master/exploitaben](https://github.com/bnagy/francis/tree/master/exploitaben)
* [https://github.com/ant4g0nist/crashwrangler](https://github.com/ant4g0nist/crashwrangler)

## 参考资料

* [**OS X事件响应：脚本和分析**](https://www.amazon.com/OS-Incident-Response-Scripting-Analysis-ebook/dp/B01FHOHHVS)
* [**https://www.youtube.com/watch?v=T5xfL9tEg44**](https://www.youtube.com/watch?v=T5xfL9tEg44)
* [**https://taomm.org/vol1/analysis.html**](https://taomm.org/vol1/analysis.html)

<details>

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