# macOS XPC

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## Informations de base

XPC, qui signifie XNU (le noyau utilisé par macOS) inter-Process Communication, est un cadre pour la **communication entre processus** sur macOS et iOS. XPC fournit un mécanisme pour effectuer des **appels de méthodes sûrs et asynchrones entre différents processus** sur le système. C'est une partie du paradigme de sécurité d'Apple, permettant la **création d'applications séparées par les privilèges** où chaque **composant** fonctionne avec **seulement les permissions nécessaires** pour faire son travail, limitant ainsi les dommages potentiels d'un processus compromis.

XPC utilise une forme de communication inter-processus (IPC), qui est un ensemble de méthodes permettant à différents programmes exécutés sur le même système d'échanger des données.

Les principaux avantages de XPC incluent :

1. **Sécurité** : En séparant le travail en différents processus, chaque processus peut se voir accorder uniquement les permissions dont il a besoin. Cela signifie que même si un processus est compromis, sa capacité à nuire est limitée.
2. **Stabilité** : XPC aide à isoler les plantages au composant où ils se produisent. Si un processus plante, il peut être redémarré sans affecter le reste du système.
3. **Performance** : XPC permet une concurrence facile, car différentes tâches peuvent être exécutées simultanément dans différents processus.

Le seul **inconvénient** est que **séparer une application en plusieurs processus** qui communiquent via XPC est **moins efficace**. Mais dans les systèmes actuels, cela n'est presque pas perceptible et les avantages sont meilleurs.

## Services XPC spécifiques à l'application

Les composants XPC d'une application se trouvent **à l'intérieur de l'application elle-même**. Par exemple, dans Safari, vous pouvez les trouver dans **`/Applications/Safari.app/Contents/XPCServices`**. Ils ont l'extension **`.xpc`** (comme **`com.apple.Safari.SandboxBroker.xpc`**) et sont **également des bundles** avec le binaire principal à l'intérieur : `/Applications/Safari.app/Contents/XPCServices/com.apple.Safari.SandboxBroker.xpc/Contents/MacOS/com.apple.Safari.SandboxBroker` et un `Info.plist : /Applications/Safari.app/Contents/XPCServices/com.apple.Safari.SandboxBroker.xpc/Contents/Info.plist`

Comme vous pourriez le penser, un **composant XPC aura des droits et privilèges différents** des autres composants XPC ou du binaire principal de l'application. SAUF si un service XPC est configuré avec [**JoinExistingSession**](https://developer.apple.com/documentation/bundleresources/information_property_list/xpcservice/joinexistingsession) défini sur "True" dans son fichier **Info.plist**. Dans ce cas, le service XPC s'exécutera dans la **même session de sécurité que l'application** qui l'a appelé.

Les services XPC sont **démarrés** par **launchd** lorsque nécessaire et **arrêtés** une fois toutes les tâches **complétées** pour libérer les ressources système. **Les composants XPC spécifiques à l'application ne peuvent être utilisés que par l'application**, réduisant ainsi le risque associé aux vulnérabilités potentielles.

## Services XPC à l'échelle du système

Les services XPC à l'échelle du système sont accessibles à tous les utilisateurs. Ces services, de type launchd ou Mach, doivent être **définis dans des fichiers plist** situés dans des répertoires spécifiés tels que **`/System/Library/LaunchDaemons`**, **`/Library/LaunchDaemons`**, **`/System/Library/LaunchAgents`**, ou **`/Library/LaunchAgents`**.

Ces fichiers plist auront une clé appelée **`MachServices`** avec le nom du service, et une clé appelée **`Program`** avec le chemin vers le binaire :
```xml
cat /Library/LaunchDaemons/com.jamf.management.daemon.plist

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
<dict>
<key>Program</key>
<string>/Library/Application Support/JAMF/Jamf.app/Contents/MacOS/JamfDaemon.app/Contents/MacOS/JamfDaemon</string>
<key>AbandonProcessGroup</key>
<true/>
<key>KeepAlive</key>
<true/>
<key>Label</key>
<string>com.jamf.management.daemon</string>
<key>MachServices</key>
<dict>
<key>com.jamf.management.daemon.aad</key>
<true/>
<key>com.jamf.management.daemon.agent</key>
<true/>
<key>com.jamf.management.daemon.binary</key>
<true/>
<key>com.jamf.management.daemon.selfservice</key>
<true/>
<key>com.jamf.management.daemon.service</key>
<true/>
</dict>
<key>RunAtLoad</key>
<true/>
</dict>
</plist>
```
Les éléments dans **`LaunchDameons`** sont exécutés par root. Ainsi, si un processus non privilégié peut communiquer avec l'un d'eux, il pourrait être capable d'escalader les privilèges.

## Messages d'événements XPC

Les applications peuvent **s'abonner** à différents **messages** d'événements, leur permettant d'être **initiées à la demande** lorsque de tels événements se produisent. La **configuration** de ces services est effectuée dans les fichiers plist de **launchd**, situés dans les **mêmes répertoires que les précédents** et contenant une clé supplémentaire **`LaunchEvent`**.

### Vérification du processus de connexion XPC

Lorsqu'un processus tente d'appeler une méthode via une connexion XPC, le **service XPC devrait vérifier si ce processus est autorisé à se connecter**. Voici les moyens courants de vérifier cela et les pièges courants :

{% content-ref url="macos-xpc-connecting-process-check/" %}
[macos-xpc-connecting-process-check](macos-xpc-connecting-process-check/)
{% endcontent-ref %}

## Autorisation XPC

Apple permet également aux applications de **configurer certains droits et comment les obtenir** donc si le processus appelant les possède, il serait **autorisé à appeler une méthode** du service XPC :

{% content-ref url="macos-xpc-authorization.md" %}
[macos-xpc-authorization.md](macos-xpc-authorization.md)
{% endcontent-ref %}

## Sniffer XPC

Pour renifler les messages XPC, vous pourriez utiliser [**xpcspy**](https://github.com/hot3eed/xpcspy) qui utilise **Frida**.
```bash
# Install
pip3 install xpcspy
pip3 install xpcspy --no-deps # To not make xpcspy install Frida 15 and downgrade your Frida installation

# Start sniffing
xpcspy -U -r -W <bundle-id>
## Using filters (i: for input, o: for output)
xpcspy -U <prog-name> -t 'i:com.apple.*' -t 'o:com.apple.*' -r
```
## Exemple de code C pour la communication XPC

{% tabs %}
{% tab title="xpc_server.c" %}
```c
// gcc xpc_server.c -o xpc_server

#include <xpc/xpc.h>

static void handle_event(xpc_object_t event) {
if (xpc_get_type(event) == XPC_TYPE_DICTIONARY) {
// Print received message
const char* received_message = xpc_dictionary_get_string(event, "message");
printf("Received message: %s\n", received_message);

// Create a response dictionary
xpc_object_t response = xpc_dictionary_create(NULL, NULL, 0);
xpc_dictionary_set_string(response, "received", "received");

// Send response
xpc_connection_t remote = xpc_dictionary_get_remote_connection(event);
xpc_connection_send_message(remote, response);

// Clean up
xpc_release(response);
}
}

static void handle_connection(xpc_connection_t connection) {
xpc_connection_set_event_handler(connection, ^(xpc_object_t event) {
handle_event(event);
});
xpc_connection_resume(connection);
}

int main(int argc, const char *argv[]) {
xpc_connection_t service = xpc_connection_create_mach_service("xyz.hacktricks.service",
dispatch_get_main_queue(),
XPC_CONNECTION_MACH_SERVICE_LISTENER);
if (!service) {
fprintf(stderr, "Failed to create service.\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}

xpc_connection_set_event_handler(service, ^(xpc_object_t event) {
xpc_type_t type = xpc_get_type(event);
if (type == XPC_TYPE_CONNECTION) {
handle_connection(event);
}
});

xpc_connection_resume(service);
dispatch_main();

return 0;
}
```
{% endtab %}

{% tab title="xpc_client.c" %}
```c
// gcc xpc_client.c -o xpc_client

#include <xpc/xpc.h>

int main(int argc, const char *argv[]) {
xpc_connection_t connection = xpc_connection_create_mach_service("xyz.hacktricks.service", NULL, XPC_CONNECTION_MACH_SERVICE_PRIVILEGED);

xpc_connection_set_event_handler(connection, ^(xpc_object_t event) {
if (xpc_get_type(event) == XPC_TYPE_DICTIONARY) {
// Print received message
const char* received_message = xpc_dictionary_get_string(event, "received");
printf("Received message: %s\n", received_message);
}
});

xpc_connection_resume(connection);

xpc_object_t message = xpc_dictionary_create(NULL, NULL, 0);
xpc_dictionary_set_string(message, "message", "Hello, Server!");

xpc_connection_send_message(connection, message);

dispatch_main();

return 0;
}
```
{% endtab %}

{% tab title="xyz.hacktricks.service.plist" %}
```xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd"> <plist version="1.0">
<dict>
<key>Label</key>
<string>xyz.hacktricks.service</string>
<key>MachServices</key>
<dict>
<key>xyz.hacktricks.service</key>
<true/>
</dict>
<key>Program</key>
<string>/tmp/xpc_server</string>
<key>ProgramArguments</key>
<array>
<string>/tmp/xpc_server</string>
</array>
</dict>
</plist>
```
{% endtab %}
{% endtabs %}
```bash
# Compile the server & client
gcc xpc_server.c -o xpc_server
gcc xpc_client.c -o xpc_client

# Save server on it's location
cp xpc_server /tmp

# Load daemon
sudo cp xyz.hacktricks.service.plist /Library/LaunchDaemons
sudo launchctl load /Library/LaunchDaemons/xyz.hacktricks.service.plist

# Call client
./xpc_client

# Clean
sudo launchctl unload /Library/LaunchDaemons/xyz.hacktricks.service.plist
sudo rm /Library/LaunchDaemons/xyz.hacktricks.service.plist /tmp/xpc_server
```
## Exemple de code Objective-C pour la communication XPC

{% tabs %}
{% tab title="oc_xpc_server.m" %}
```objectivec
// gcc -framework Foundation oc_xpc_server.m -o oc_xpc_server
#include <Foundation/Foundation.h>

@protocol MyXPCProtocol
- (void)sayHello:(NSString *)some_string withReply:(void (^)(NSString *))reply;
@end

@interface MyXPCObject : NSObject <MyXPCProtocol>
@end


@implementation MyXPCObject
- (void)sayHello:(NSString *)some_string withReply:(void (^)(NSString *))reply {
NSLog(@"Received message: %@", some_string);
NSString *response = @"Received";
reply(response);
}
@end

@interface MyDelegate : NSObject <NSXPCListenerDelegate>
@end


@implementation MyDelegate

- (BOOL)listener:(NSXPCListener *)listener shouldAcceptNewConnection:(NSXPCConnection *)newConnection {
newConnection.exportedInterface = [NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(MyXPCProtocol)];

MyXPCObject *my_object = [MyXPCObject new];

newConnection.exportedObject = my_object;

[newConnection resume];
return YES;
}
@end

int main(void) {

NSXPCListener *listener = [[NSXPCListener alloc] initWithMachServiceName:@"xyz.hacktricks.svcoc"];

id <NSXPCListenerDelegate> delegate = [MyDelegate new];
listener.delegate = delegate;
[listener resume];

sleep(10); // Fake something is done and then it ends
}
```
{% endtab %}

{% tab title="oc_xpc_client.m" %}
```objectivec
// gcc -framework Foundation oc_xpc_client.m -o oc_xpc_client
#include <Foundation/Foundation.h>

@protocol MyXPCProtocol
- (void)sayHello:(NSString *)some_string withReply:(void (^)(NSString *))reply;
@end

int main(void) {
NSXPCConnection *connection = [[NSXPCConnection alloc] initWithMachServiceName:@"xyz.hacktricks.svcoc" options:NSXPCConnectionPrivileged];
connection.remoteObjectInterface = [NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(MyXPCProtocol)];
[connection resume];

[[connection remoteObjectProxy] sayHello:@"Hello, Server!" withReply:^(NSString *response) {
NSLog(@"Received response: %@", response);
}];

[[NSRunLoop currentRunLoop] run];

return 0;
}
```
{% endtab %}

{% tab title="xyz.hacktricks.svcoc.plist" %}
```xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd"> <plist version="1.0">
<dict>
<key>Label</key>
<string>xyz.hacktricks.svcoc</string>
<key>MachServices</key>
<dict>
<key>xyz.hacktricks.svcoc</key>
<true/>
</dict>
<key>Program</key>
<string>/tmp/oc_xpc_server</string>
<key>ProgramArguments</key>
<array>
<string>/tmp/oc_xpc_server</string>
</array>
</dict>
</plist>
```
{% endtab %}
{% endtabs %}
```bash
# Compile the server & client
gcc -framework Foundation oc_xpc_server.m -o oc_xpc_server
gcc -framework Foundation oc_xpc_client.m -o oc_xpc_client

# Save server on it's location
cp oc_xpc_server /tmp

# Load daemon
sudo cp xyz.hacktricks.svcoc.plist /Library/LaunchDaemons
sudo launchctl load /Library/LaunchDaemons/xyz.hacktricks.svcoc.plist

# Call client
./oc_xpc_client

# Clean
sudo launchctl unload /Library/LaunchDaemons/xyz.hacktricks.svcoc.plist
sudo rm /Library/LaunchDaemons/xyz.hacktricks.svcoc.plist /tmp/oc_xpc_server
```
## Client à l'intérieur d'un code Dylb
```objectivec
// gcc -dynamiclib -framework Foundation oc_xpc_client.m -o oc_xpc_client.dylib
// gcc injection example:
// DYLD_INSERT_LIBRARIES=oc_xpc_client.dylib /path/to/vuln/bin

#import <Foundation/Foundation.h>

@protocol MyXPCProtocol
- (void)sayHello:(NSString *)some_string withReply:(void (^)(NSString *))reply;
@end

__attribute__((constructor))
static void customConstructor(int argc, const char **argv)
{
NSString*  _serviceName = @"xyz.hacktricks.svcoc";

NSXPCConnection* _agentConnection = [[NSXPCConnection alloc] initWithMachServiceName:_serviceName options:4096];

[_agentConnection setRemoteObjectInterface:[NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(MyXPCProtocol)]];

[_agentConnection resume];

[[_agentConnection remoteObjectProxyWithErrorHandler:^(NSError* error) {
(void)error;
NSLog(@"Connection Failure");
}] sayHello:@"Hello, Server!" withReply:^(NSString *response) {
NSLog(@"Received response: %@", response);
}    ];
NSLog(@"Done!");

return;
}
```
<details>

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