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# macOS MIG - Mach Interface Generator
<details>
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</details>
## Informações Básicas
O MIG foi criado para **simplificar o processo de criação de código Mach IPC**. Basicamente, ele **gera o código necessário** para o servidor e o cliente se comunicarem com uma definição fornecida. Mesmo que o código gerado seja feio, um desenvolvedor só precisará importá-lo e seu código será muito mais simples do que antes.
A definição é especificada na Linguagem de Definição de Interface (IDL) usando a extensão `.defs`.
Essas definições têm 5 seções:
- **Declaração de subsistema**: A palavra-chave subsistema é usada para indicar o **nome** e o **id**. Também é possível marcá-lo como **`KernelServer`** se o servidor deve ser executado no kernel.
- **Inclusões e importações**: O MIG usa o pré-processador C, então é capaz de usar importações. Além disso, é possível usar `uimport` e `simport` para código gerado pelo usuário ou servidor.
- **Declarações de tipo**: É possível definir tipos de dados, embora geralmente importe `mach_types.defs` e `std_types.defs`. Para tipos personalizados, pode ser usada alguma sintaxe:
- \[i`n/out]tran`: Função que precisa ser traduzida de uma mensagem de entrada ou para uma mensagem de saída
- `c[user/server]type`: Mapeamento para outro tipo C.
- `destructor`: Chama esta função quando o tipo é liberado.
- **Operações**: Estas são as definições dos métodos RPC. Existem 5 tipos diferentes:
- `routine`: Espera resposta
- `simpleroutine`: Não espera resposta
- `procedure`: Espera resposta
- `simpleprocedure`: Não espera resposta
- `function`: Espera resposta
### Exemplo
Crie um arquivo de definição, neste caso com uma função muito simples:
{% code title="myipc.defs" %}
```cpp
subsystem myipc 500; // Arbitrary name and id
userprefix USERPREF; // Prefix for created functions in the client
serverprefix SERVERPREF; // Prefix for created functions in the server
#include <mach/mach_types.defs>
#include <mach/std_types.defs>
simpleroutine Subtract(
server_port : mach_port_t;
n1 : uint32_t;
n2 : uint32_t);
```
{% endcode %}
Observe que o primeiro **argumento é a porta a ser vinculada** e o MIG irá **lidar automaticamente com a porta de resposta** (a menos que seja chamado `mig_get_reply_port()` no código do cliente). Além disso, o **ID das operações** será **sequencial** começando pelo ID do subsistema indicado (então, se uma operação for descontinuada, ela será excluída e `skip` é usado para continuar usando seu ID).
Agora use o MIG para gerar o código do servidor e do cliente que serão capazes de se comunicar entre si para chamar a função Subtrair:
```bash
mig -header myipcUser.h -sheader myipcServer.h myipc.defs
```
Vários novos arquivos serão criados no diretório atual.
{% hint style="success" %}
Você pode encontrar um exemplo mais complexo em seu sistema com: `mdfind mach_port.defs`\
E você pode compilá-lo a partir da mesma pasta do arquivo com: `mig -DLIBSYSCALL_INTERFACE mach_ports.defs`
{% endhint %}
Nos arquivos **`myipcServer.c`** e **`myipcServer.h`** você pode encontrar a declaração e definição da struct **`SERVERPREFmyipc_subsystem`**, que basicamente define a função a ser chamada com base no ID da mensagem recebida (indicamos um número inicial de 500):
{% tabs %}
{% tab title="myipcServer.c" %}
```c
/* Description of this subsystem, for use in direct RPC */
const struct SERVERPREFmyipc_subsystem SERVERPREFmyipc_subsystem = {
myipc_server_routine,
500, // start ID
501, // end ID
(mach_msg_size_t)sizeof(union __ReplyUnion__SERVERPREFmyipc_subsystem),
(vm_address_t)0,
{
{ (mig_impl_routine_t) 0,
// Function to call
(mig_stub_routine_t) _XSubtract, 3, 0, (routine_arg_descriptor_t)0, (mach_msg_size_t)sizeof(__Reply__Subtract_t)},
}
};
```
{% endtab %}
{% tab title="myipcServer.h" %}
### macOS MIG (Mach Interface Generator)
O macOS MIG (Mach Interface Generator) é uma ferramenta que gera interfaces de comunicação entre processos para comunicação entre processos em sistemas baseados em Mach. Ele é amplamente utilizado para comunicação entre processos em sistemas macOS e iOS. O MIG gera código C que lida com a comunicação entre processos, permitindo que os processos se comuniquem de forma eficiente e segura. É importante entender como o MIG funciona para aproveitar ao máximo a comunicação entre processos em sistemas macOS.
### Exemplo de uso do MIG
Aqui está um exemplo simples de como usar o MIG para comunicação entre processos em sistemas macOS:
1. Defina as mensagens que os processos podem enviar e receber.
2. Compile o arquivo de definição de interface usando o MIG.
3. Implemente o código do servidor e do cliente para lidar com as mensagens definidas.
4. Compile e execute o servidor e o cliente para iniciar a comunicação entre processos.
Compreender o funcionamento do MIG e como usá-lo adequadamente pode ser útil para desenvolver aplicativos que se comunicam de forma eficiente e segura em sistemas macOS e iOS.
{% endtab %}
```c
/* Description of this subsystem, for use in direct RPC */
extern const struct SERVERPREFmyipc_subsystem {
mig_server_routine_t server; /* Server routine */
mach_msg_id_t start; /* Min routine number */
mach_msg_id_t end; /* Max routine number + 1 */
unsigned int maxsize; /* Max msg size */
vm_address_t reserved; /* Reserved */
struct routine_descriptor /* Array of routine descriptors */
routine[1];
} SERVERPREFmyipc_subsystem;
```
Com base na estrutura anterior, a função **`myipc_server_routine`** receberá o **ID da mensagem** e retornará a função apropriada a ser chamada:
```c
mig_external mig_routine_t myipc_server_routine
(mach_msg_header_t *InHeadP)
{
int msgh_id;
msgh_id = InHeadP->msgh_id - 500;
if ((msgh_id > 0) || (msgh_id < 0))
return 0;
return SERVERPREFmyipc_subsystem.routine[msgh_id].stub_routine;
}
```
Neste exemplo, apenas definimos 1 função nas definições, mas se tivéssemos definido mais funções, elas estariam dentro do array de **`SERVERPREFmyipc_subsystem`** e a primeira teria sido atribuída ao ID **500**, a segunda ao ID **501**...
Se a função fosse esperada para enviar uma **resposta**, a função `mig_internal kern_return_t __MIG_check__Reply__<nome>` também existiria.
Na verdade, é possível identificar essa relação na struct **`subsystem_to_name_map_myipc`** de **`myipcServer.h`** (**`subsystem_to_name_map_***`** em outros arquivos):
```c
#ifndef subsystem_to_name_map_myipc
#define subsystem_to_name_map_myipc \
{ "Subtract", 500 }
#endif
```
Finalmente, outra função importante para fazer o servidor funcionar será **`myipc_server`**, que é aquela que realmente **chama a função** relacionada ao ID recebido:
```c
mig_external boolean_t myipc_server
(mach_msg_header_t *InHeadP, mach_msg_header_t *OutHeadP)
{
/*
* typedef struct {
* mach_msg_header_t Head;
* NDR_record_t NDR;
* kern_return_t RetCode;
* } mig_reply_error_t;
*/
mig_routine_t routine;
OutHeadP->msgh_bits = MACH_MSGH_BITS(MACH_MSGH_BITS_REPLY(InHeadP->msgh_bits), 0);
OutHeadP->msgh_remote_port = InHeadP->msgh_reply_port;
/* Tamanho mínimo: a rotina() irá atualizá-lo se for diferente */
OutHeadP->msgh_size = (mach_msg_size_t)sizeof(mig_reply_error_t);
OutHeadP->msgh_local_port = MACH_PORT_NULL;
OutHeadP->msgh_id = InHeadP->msgh_id + 100;
OutHeadP->msgh_reserved = 0;
if ((InHeadP->msgh_id > 500) || (InHeadP->msgh_id < 500) ||
<strong> ((routine = SERVERPREFmyipc_subsystem.routine[InHeadP->msgh_id - 500].stub_routine) == 0)) {
</strong> ((mig_reply_error_t *)OutHeadP)->NDR = NDR_record;
((mig_reply_error_t *)OutHeadP)->RetCode = MIG_BAD_ID;
return FALSE;
}
<strong> (*routine) (InHeadP, OutHeadP);
</strong> return TRUE;
}
```
Verifique as linhas anteriormente destacadas acessando a função a ser chamada por ID.
O código a seguir cria um **servidor** e um **cliente** simples onde o cliente pode chamar as funções Subtrair do servidor:
{% tabs %}
{% tab title="myipc_server.c" %}
```c
// gcc myipc_server.c myipcServer.c -o myipc_server
#include <stdio.h>
#include <mach/mach.h>
#include <servers/bootstrap.h>
#include "myipcServer.h"
kern_return_t SERVERPREFSubtract(mach_port_t server_port, uint32_t n1, uint32_t n2)
{
printf("Received: %d - %d = %d\n", n1, n2, n1 - n2);
return KERN_SUCCESS;
}
int main() {
mach_port_t port;
kern_return_t kr;
// Register the mach service
kr = bootstrap_check_in(bootstrap_port, "xyz.hacktricks.mig", &port);
if (kr != KERN_SUCCESS) {
printf("bootstrap_check_in() failed with code 0x%x\n", kr);
return 1;
}
// myipc_server is the function that handles incoming messages (check previous exlpanation)
mach_msg_server(myipc_server, sizeof(union __RequestUnion__SERVERPREFmyipc_subsystem), port, MACH_MSG_TIMEOUT_NONE);
}
```
{% endtab %}
{% tab title="myipc_client.c" %}
```c
// gcc myipc_client.c myipcUser.c -o myipc_client
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mach/mach.h>
#include <servers/bootstrap.h>
#include "myipcUser.h"
int main() {
// Lookup the receiver port using the bootstrap server.
mach_port_t port;
kern_return_t kr = bootstrap_look_up(bootstrap_port, "xyz.hacktricks.mig", &port);
if (kr != KERN_SUCCESS) {
printf("bootstrap_look_up() failed with code 0x%x\n", kr);
return 1;
}
printf("Port right name %d\n", port);
USERPREFSubtract(port, 40, 2);
}
```
{% endtab %}
{% endtabs %}
### O registro NDR
O registro NDR é exportado por `libsystem_kernel.dylib` e é uma estrutura que permite ao MIG **transformar dados de forma que seja agnóstico ao sistema** no qual está sendo utilizado, já que o MIG foi projetado para ser usado entre diferentes sistemas (e não apenas na mesma máquina).
Isso é interessante porque se o `_NDR_record` for encontrado em um binário como uma dependência (`jtool2 -S <binary> | grep NDR` ou `nm`), significa que o binário é um cliente ou servidor MIG.
Além disso, os **servidores MIG** têm a tabela de despacho em `__DATA.__const` (ou em `__CONST.__constdata` no kernel do macOS e `__DATA_CONST.__const` em outros kernels \*OS). Isso pode ser extraído com o **`jtool2`**.
E os **clientes MIG** usarão o `__NDR_record` para enviar com `__mach_msg` para os servidores.
## Análise Binária
### jtool
Como muitos binários agora usam MIG para expor portas mach, é interessante saber como **identificar que o MIG foi usado** e as **funções que o MIG executa** com cada ID de mensagem.
[**jtool2**](../../macos-apps-inspecting-debugging-and-fuzzing/#jtool2) pode analisar informações do MIG de um binário Mach-O indicando o ID da mensagem e identificando a função a ser executada:
```bash
jtool2 -d __DATA.__const myipc_server | grep MIG
```
Além disso, as funções MIG são apenas invólucros da função real que é chamada, o que significa que ao obter seu desmontagem e procurar por BL, você pode ser capaz de encontrar a função real sendo chamada:
```bash
jtool2 -d __DATA.__const myipc_server | grep BL
```
### Assembly
Foi mencionado anteriormente que a função que irá **chamar a função correta dependendo do ID da mensagem recebida** era `myipc_server`. No entanto, geralmente você não terá os símbolos do binário (nomes de funções), então é interessante **ver como ela se parece decompilada**, pois sempre será muito semelhante (o código desta função é independente das funções expostas):
{% tabs %}
{% tab title="myipc_server decompiled 1" %}
<pre class="language-c"><code class="lang-c">int _myipc_server(int arg0, int arg1) {
var_10 = arg0;
var_18 = arg1;
// Instruções iniciais para encontrar os ponteiros de função apropriados
*(int32_t *)var_18 = *(int32_t *)var_10 & 0x1f;
*(int32_t *)(var_18 + 0x8) = *(int32_t *)(var_10 + 0x8);
*(int32_t *)(var_18 + 0x4) = 0x24;
*(int32_t *)(var_18 + 0xc) = 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x14) = *(int32_t *)(var_10 + 0x14) + 0x64;
*(int32_t *)(var_18 + 0x10) = 0x0;
if (*(int32_t *)(var_10 + 0x14) <= 0x1f4 && *(int32_t *)(var_10 + 0x14) >= 0x1f4) {
rax = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
// Chamada para sign_extend_64 que pode ajudar a identificar esta função
// Isso armazena em rax o ponteiro para a chamada que precisa ser feita
// Verifique o uso do endereço 0x100004040 (array de endereços de funções)
// 0x1f4 = 500 (o ID de início)
<strong> rax = *(sign_extend_64(rax - 0x1f4) * 0x28 + 0x100004040);
</strong> var_20 = rax;
// Se - senão, se o se retornar falso, enquanto o senão chama a função correta e retorna verdadeiro
<strong> if (rax == 0x0) {
</strong> *(var_18 + 0x18) = **_NDR_record;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffffffffffed1;
var_4 = 0x0;
}
else {
// Endereço calculado que chama a função apropriada com 2 argumentos
<strong> (var_20)(var_10, var_18);
</strong> var_4 = 0x1;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **_NDR_record;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffffffffffed1;
var_4 = 0x0;
}
rax = var_4;
return rax;
}
</code></pre>
{% endtab %}
{% tab title="myipc_server decompiled 2" %}
Esta é a mesma função decompilada em uma versão gratuita diferente do Hopper:
<pre class="language-c"><code class="lang-c">int _myipc_server(int arg0, int arg1) {
r31 = r31 - 0x40;
saved_fp = r29;
stack[-8] = r30;
var_10 = arg0;
var_18 = arg1;
// Instruções iniciais para encontrar os ponteiros de função apropriados
*(int32_t *)var_18 = *(int32_t *)var_10 & 0x1f | 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x8) = *(int32_t *)(var_10 + 0x8);
*(int32_t *)(var_18 + 0x4) = 0x24;
*(int32_t *)(var_18 + 0xc) = 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x14) = *(int32_t *)(var_10 + 0x14) + 0x64;
*(int32_t *)(var_18 + 0x10) = 0x0;
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
r8 = r8 - 0x1f4;
if (r8 > 0x0) {
if (CPU_FLAGS & G) {
r8 = 0x1;
}
}
if ((r8 & 0x1) == 0x0) {
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
r8 = r8 - 0x1f4;
if (r8 < 0x0) {
if (CPU_FLAGS & L) {
r8 = 0x1;
}
}
if ((r8 & 0x1) == 0x0) {
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
// 0x1f4 = 500 (o ID de início)
<strong> r8 = r8 - 0x1f4;
</strong> asm { smaddl x8, w8, w9, x10 };
r8 = *(r8 + 0x8);
var_20 = r8;
r8 = r8 - 0x0;
if (r8 != 0x0) {
if (CPU_FLAGS & NE) {
r8 = 0x1;
}
}
// Mesmo se senão que na versão anterior
// Verifique o uso do endereço 0x100004040 (array de endereços de funções)
<strong> if ((r8 & 0x1) == 0x0) {
</strong><strong> *(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
</strong> *(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
else {
// Chamada para o endereço calculado onde a função deve estar
<strong> (var_20)(var_10, var_18);
</strong> var_4 = 0x1;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
r0 = var_4;
return r0;
}
</code></pre>
{% endtab %}
{% endtabs %}
Na verdade, se você for para a função **`0x100004000`**, você encontrará o array de structs **`routine_descriptor`**. O primeiro elemento da struct é o **endereço** onde a **função** é implementada, e a **struct tem 0x28 bytes**, então a cada 0x28 bytes (começando do byte 0) você pode obter 8 bytes e esse será o **endereço da função** que será chamada:
<figure><img src="../../../../.gitbook/assets/image (35).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>
<figure><img src="../../../../.gitbook/assets/image (36).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>
Esses dados podem ser extraídos [**usando este script do Hopper**](https://github.com/knightsc/hopper/blob/master/scripts/MIG%20Detect.py).
### Depuração
O código gerado pelo MIG também chama `kernel_debug` para gerar logs sobre operações na entrada e saída. É possível verificá-los usando **`trace`** ou **`kdv`**: `kdv all | grep MIG`
## Referências
* [\*OS Internals, Volume I, User Mode, Jonathan Levin](https://www.amazon.com/MacOS-iOS-Internals-User-Mode/dp/099105556X)
<details>
<summary><strong>Aprenda hacking AWS do zero ao herói com</strong> <a href="https://training.hacktricks.xyz/courses/arte"><strong>htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)</strong></a><strong>!</strong></summary>
Outras maneiras de apoiar o HackTricks:
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* Descubra [**A Família PEASS**](https://opensea.io/collection/the-peass-family), nossa coleção exclusiva de [**NFTs**](https://opensea.io/collection/the-peass-family)
* **Junte-se ao** 💬 [**grupo Discord**](https://discord.gg/hRep4RUj7f) ou ao [**grupo telegram**](https://t.me/peass) ou **siga-nos** no **Twitter** 🐦 [**@carlospolopm**](https://twitter.com/hacktricks\_live)**.**
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