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# Restrições de Inicialização/Ambiente do macOS e Cache de Confiança
<details>
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*
* .
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## Informações Básicas
As restrições de inicialização no macOS foram introduzidas para aprimorar a segurança, regulando como, por quem e de onde um processo pode ser iniciado. Iniciadas no macOS Ventura, elas fornecem um framework que categoriza cada binário do sistema em categorias de restrição distintas, definidas dentro do cache de confiança, uma lista contendo binários do sistema e seus respectivos hashes. Essas restrições se estendem a cada binário executável dentro do sistema, envolvendo um conjunto de regras que delineiam os requisitos para iniciar um determinado binário. As regras abrangem restrições próprias que um binário deve satisfazer, restrições dos pais que devem ser atendidas pelo processo pai e restrições responsáveis a serem seguidas por outras entidades relevantes.
O mecanismo se estende a aplicativos de terceiros por meio de Restrições de Ambiente, iniciando a partir do macOS Sonoma, permitindo que os desenvolvedores protejam seus aplicativos especificando um conjunto de chaves e valores para restrições de ambiente.
Você define restrições de inicialização e biblioteca de ambiente em dicionários de restrições que você salva em arquivos de lista de propriedades `launchd`, ou em arquivos de lista de propriedades separados que você usa na assinatura de código.
Existem 4 tipos de restrições:
- Restrições Próprias: Restrições aplicadas ao binário em execução.
- Processo Pai: Restrições aplicadas ao pai do processo (por exemplo, `launchd` executando um serviço XP).
- Restrições Responsáveis: Restrições aplicadas ao processo que chama o serviço em uma comunicação XPC.
- Restrições de Carregamento de Biblioteca: Use restrições de carregamento de biblioteca para descrever seletivamente o código que pode ser carregado.
Portanto, quando um processo tenta iniciar outro processo — chamando `execve(_:_:_:)` ou `posix_spawn(_:_:_:_:_:_:)` — o sistema operacional verifica se o arquivo executável satisfaz sua própria restrição. Ele também verifica se o executável do processo pai satisfaz a restrição do pai do executável e se o executável do processo responsável satisfaz a restrição do processo responsável do executável. Se alguma dessas restrições de inicialização não for atendida, o sistema operacional não executa o programa.
Se ao carregar uma biblioteca qualquer parte da restrição da biblioteca não for verdadeira, seu processo não carrega a biblioteca.
## Categorias LC
Um LC é composto por fatos e operações lógicas (e, ou...) que combinam fatos.
Os [**fatos que um LC pode usar são documentados**](https://developer.apple.com/documentation/security/defining\_launch\_environment\_and\_library\_constraints). Por exemplo:
- is-init-proc: Um valor booleano que indica se o executável deve ser o processo de inicialização do sistema operacional (`launchd`).
- is-sip-protected: Um valor booleano que indica se o executável deve ser um arquivo protegido pelo Sistema de Integridade do Sistema (SIP).
- `on-authorized-authapfs-volume:` Um valor booleano que indica se o sistema operacional carregou o executável de um volume APFS autorizado e autenticado.
- `on-authorized-authapfs-volume`: Um valor booleano que indica se o sistema operacional carregou o executável de um volume APFS autorizado e autenticado.
- Volume Cryptexes
- `on-system-volume:` Um valor booleano que indica se o sistema operacional carregou o executável do volume do sistema atualmente inicializado.
- Dentro de /System...
- ...
Quando um binário da Apple é assinado, ele é atribuído a uma categoria LC dentro do cache de confiança.
- As **16 categorias LC do iOS** foram [**revertidas e documentadas aqui**](https://gist.github.com/LinusHenze/4cd5d7ef057a144cda7234e2c247c056).
- As atuais **categorias LC (macOS 14 - Somona)** foram revertidas e suas [**descrições podem ser encontradas aqui**](https://gist.github.com/theevilbit/a6fef1e0397425a334d064f7b6e1be53).
Por exemplo, a Categoria 1 é:
```
Category 1:
Self Constraint: (on-authorized-authapfs-volume || on-system-volume) && launch-type == 1 && validation-category == 1
Parent Constraint: is-init-proc
```
* `(on-authorized-authapfs-volume || on-system-volume)`: Deve estar no volume do Sistema ou Cryptexes.
* `launch-type == 1`: Deve ser um serviço do sistema (plist em LaunchDaemons).
* `validation-category == 1`: Um executável do sistema operacional.
* `is-init-proc`: Launchd
### Reversão das Categorias LC
Você tem mais informações [**sobre isso aqui**](https://theevilbit.github.io/posts/launch\_constraints\_deep\_dive/#reversing-constraints), mas basicamente, eles são definidos em **AMFI (AppleMobileFileIntegrity)**, então você precisa baixar o Kit de Desenvolvimento do Kernel para obter o **KEXT**. Os símbolos que começam com **`kConstraintCategory`** são os **interessantes**. Extraindo-os, você obterá um fluxo codificado DER (ASN.1) que precisará ser decodificado com [ASN.1 Decoder](https://holtstrom.com/michael/tools/asn1decoder.php) ou a biblioteca python-asn1 e seu script `dump.py`, [andrivet/python-asn1](https://github.com/andrivet/python-asn1/tree/master) que lhe dará uma string mais compreensível.
## Restrições de Ambiente
Essas são as Restrições de Lançamento configuradas em **aplicativos de terceiros**. O desenvolvedor pode selecionar os **fatos** e **operandos lógicos a serem usados** em seu aplicativo para restringir o acesso a si mesmo.
É possível enumerar as Restrições de Ambiente de um aplicativo com:
```bash
codesign -d -vvvv app.app
```
## Caches de Confiança
No **macOS**, existem algumas caches de confiança:
- **`/System/Volumes/Preboot/*/boot/*/usr/standalone/firmware/FUD/BaseSystemTrustCache.img4`**
- **`/System/Volumes/Preboot/*/boot/*/usr/standalone/firmware/FUD/StaticTrustCache.img4`**
- **`/System/Library/Security/OSLaunchPolicyData`**
E no iOS parece estar em **`/usr/standalone/firmware/FUD/StaticTrustCache.img4`**.
{% hint style="warning" %}
No macOS em dispositivos Apple Silicon, se um binário assinado pela Apple não estiver na cache de confiança, o AMFI se recusará a carregá-lo.
{% endhint %}
### Enumerando Caches de Confiança
Os arquivos de cache de confiança anteriores estão no formato **IMG4** e **IM4P**, sendo o IM4P a seção de carga útil de um formato IMG4.
Você pode usar [**pyimg4**](https://github.com/m1stadev/PyIMG4) para extrair a carga útil dos bancos de dados:
{% code overflow="wrap" %}
```bash
# Installation
python3 -m pip install pyimg4
# Extract payloads data
cp /System/Volumes/Preboot/*/boot/*/usr/standalone/firmware/FUD/BaseSystemTrustCache.img4 /tmp
pyimg4 img4 extract -i /tmp/BaseSystemTrustCache.img4 -p /tmp/BaseSystemTrustCache.im4p
pyimg4 im4p extract -i /tmp/BaseSystemTrustCache.im4p -o /tmp/BaseSystemTrustCache.data
cp /System/Volumes/Preboot/*/boot/*/usr/standalone/firmware/FUD/StaticTrustCache.img4 /tmp
pyimg4 img4 extract -i /tmp/StaticTrustCache.img4 -p /tmp/StaticTrustCache.im4p
pyimg4 im4p extract -i /tmp/StaticTrustCache.im4p -o /tmp/StaticTrustCache.data
pyimg4 im4p extract -i /System/Library/Security/OSLaunchPolicyData -o /tmp/OSLaunchPolicyData.data
```
(Outra opção poderia ser usar a ferramenta [**img4tool**](https://github.com/tihmstar/img4tool), que funcionará até mesmo no M1, mesmo que a versão seja antiga e para x86\_64, se você instalá-la nos locais apropriados).
Agora você pode usar a ferramenta [**trustcache**](https://github.com/CRKatri/trustcache) para obter as informações em um formato legível:
```bash
# Install
wget https://github.com/CRKatri/trustcache/releases/download/v2.0/trustcache_macos_arm64
sudo mv ./trustcache_macos_arm64 /usr/local/bin/trustcache
xattr -rc /usr/local/bin/trustcache
chmod +x /usr/local/bin/trustcache
# Run
trustcache info /tmp/OSLaunchPolicyData.data | head
trustcache info /tmp/StaticTrustCache.data | head
trustcache info /tmp/BaseSystemTrustCache.data | head
version = 2
uuid = 35EB5284-FD1E-4A5A-9EFB-4F79402BA6C0
entry count = 969
0065fc3204c9f0765049b82022e4aa5b44f3a9c8 [none] [2] [1]
00aab02b28f99a5da9b267910177c09a9bf488a2 [none] [2] [1]
0186a480beeee93050c6c4699520706729b63eff [none] [2] [2]
0191be4c08426793ff3658ee59138e70441fc98a [none] [2] [3]
01b57a71112235fc6241194058cea5c2c7be3eb1 [none] [2] [2]
01e6934cb8833314ea29640c3f633d740fc187f2 [none] [2] [2]
020bf8c388deaef2740d98223f3d2238b08bab56 [none] [2] [3]
```
O cache de confiança segue a seguinte estrutura, então a **categoria LC é a 4ª coluna**
```c
struct trust_cache_entry2 {
uint8_t cdhash[CS_CDHASH_LEN];
uint8_t hash_type;
uint8_t flags;
uint8_t constraintCategory;
uint8_t reserved0;
} __attribute__((__packed__));
```
Em seguida, você pode usar um script como [**este**](https://gist.github.com/xpn/66dc3597acd48a4c31f5f77c3cc62f30) para extrair dados.
A partir desses dados, você pode verificar os Apps com um **valor de restrições de lançamento de `0`**, que são aqueles que não estão restritos ([**verifique aqui**](https://gist.github.com/LinusHenze/4cd5d7ef057a144cda7234e2c247c056) para saber o que cada valor representa).
## Mitigações de Ataque
As Restrições de Lançamento teriam mitigado vários ataques antigos ao **garantir que o processo não seja executado em condições inesperadas:** Por exemplo, de locais inesperados ou sendo invocado por um processo pai inesperado (se apenas o launchd deveria iniciá-lo)
Além disso, as Restrições de Lançamento também **mitigam ataques de degradação**.
No entanto, elas **não mitigam abusos comuns de XPC**, injeções de código **Electron** ou **injeções de dylib** sem validação de biblioteca (a menos que os IDs de equipe que podem carregar bibliotecas sejam conhecidos).
### Proteção do Daemon XPC
No lançamento Sonoma, um ponto notável é a **configuração de responsabilidade do serviço XPC do daemon**. O serviço XPC é responsável por si mesmo, ao contrário do cliente conectado ser responsável. Isso está documentado no relatório de feedback FB13206884. Essa configuração pode parecer falha, pois permite certas interações com o serviço XPC:
- **Iniciando o Serviço XPC**: Se for considerado um bug, essa configuração não permite iniciar o serviço XPC por meio de código de atacante.
- **Conectando a um Serviço Ativo**: Se o serviço XPC já estiver em execução (possivelmente ativado por seu aplicativo original), não há barreiras para se conectar a ele.
Embora a implementação de restrições no serviço XPC possa ser benéfica ao **reduzir a janela para ataques potenciais**, isso não aborda a preocupação principal. Garantir a segurança do serviço XPC requer fundamentalmente **validar efetivamente o cliente conectado**. Este ainda é o único método para fortalecer a segurança do serviço. Além disso, vale ressaltar que a configuração de responsabilidade mencionada está atualmente operacional, o que pode não estar alinhado com o design pretendido.
### Proteção do Electron
Mesmo que seja necessário que o aplicativo seja **aberto pelo LaunchService** (nas restrições dos pais). Isso pode ser alcançado usando **`open`** (que pode definir variáveis de ambiente) ou usando a **API de Serviços de Lançamento** (onde as variáveis de ambiente podem ser indicadas).
## Referências
* [https://youtu.be/f1HA5QhLQ7Y?t=24146](https://youtu.be/f1HA5QhLQ7Y?t=24146)
* [https://theevilbit.github.io/posts/launch\_constraints\_deep\_dive/](https://theevilbit.github.io/posts/launch\_constraints\_deep\_dive/)
* [https://eclecticlight.co/2023/06/13/why-wont-a-system-app-or-command-tool-run-launch-constraints-and-trust-caches/](https://eclecticlight.co/2023/06/13/why-wont-a-system-app-or-command-tool-run-launch-constraints-and-trust-caches/)
* [https://developer.apple.com/videos/play/wwdc2023/10266/](https://developer.apple.com/videos/play/wwdc2023/10266/)
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