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macOS XPC

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Informações Básicas

XPC, que significa XNU (o kernel usado pelo macOS) inter-Process Communication, é um framework para comunicação entre processos no macOS e iOS. O XPC fornece um mecanismo para realizar chamadas de métodos seguras e assíncronas entre diferentes processos no sistema. É parte do paradigma de segurança da Apple, permitindo a criação de aplicações com separação de privilégios onde cada componente executa com apenas as permissões necessárias para realizar seu trabalho, limitando assim o potencial dano de um processo comprometido.

O XPC usa uma forma de Comunicação Inter-Processos (IPC), que é um conjunto de métodos para diferentes programas em execução no mesmo sistema enviarem dados um para o outro.

Os principais benefícios do XPC incluem:

  1. Segurança: Ao separar o trabalho em diferentes processos, cada processo pode ser concedido apenas as permissões de que precisa. Isso significa que mesmo que um processo seja comprometido, sua capacidade de causar danos é limitada.
  2. Estabilidade: O XPC ajuda a isolar falhas no componente onde ocorrem. Se um processo falha, ele pode ser reiniciado sem afetar o restante do sistema.
  3. Desempenho: O XPC permite fácil concorrência, pois diferentes tarefas podem ser executadas simultaneamente em diferentes processos.

A única desvantagem é que separar uma aplicação em vários processos fazendo-os comunicar via XPC é menos eficiente. Mas nos sistemas atuais isso quase não é perceptível e os benefícios são melhores.

Serviços XPC Específicos de Aplicações

Os componentes XPC de uma aplicação estão dentro da própria aplicação. Por exemplo, no Safari você pode encontrá-los em /Applications/Safari.app/Contents/XPCServices. Eles têm a extensão .xpc (como com.apple.Safari.SandboxBroker.xpc) e são também bundles com o binário principal dentro dele: /Applications/Safari.app/Contents/XPCServices/com.apple.Safari.SandboxBroker.xpc/Contents/MacOS/com.apple.Safari.SandboxBroker e um Info.plist: /Applications/Safari.app/Contents/XPCServices/com.apple.Safari.SandboxBroker.xpc/Contents/Info.plist

Como você deve estar pensando, um componente XPC terá diferentes direitos e privilégios do que os outros componentes XPC ou o binário principal do aplicativo. EXCETO se um serviço XPC for configurado com JoinExistingSession definido como “True” no seu arquivo Info.plist. Neste caso, o serviço XPC será executado na mesma sessão de segurança que a aplicação que o chamou.

Os serviços XPC são iniciados pelo launchd quando necessário e encerrados assim que todas as tarefas estão completas para liberar recursos do sistema. Componentes XPC específicos de aplicações só podem ser utilizados pela aplicação, reduzindo assim o risco associado a potenciais vulnerabilidades.

Serviços XPC de Sistema

Serviços XPC de sistema estão acessíveis a todos os usuários. Esses serviços, seja do tipo launchd ou Mach, precisam ser definidos em arquivos plist localizados em diretórios especificados como /System/Library/LaunchDaemons, /Library/LaunchDaemons, /System/Library/LaunchAgents, ou /Library/LaunchAgents.

Esses arquivos plist terão uma chave chamada MachServices com o nome do serviço, e uma chave chamada Program com o caminho para o binário:

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>

Os que estão em LaunchDameons são executados pelo root. Portanto, se um processo não privilegiado puder se comunicar com um deles, ele poderá escalar privilégios.

Mensagens de Eventos XPC

Aplicações podem se inscrever em diferentes mensagens de eventos, permitindo que sejam iniciadas sob demanda quando tais eventos ocorrerem. A configuração para esses serviços é feita nos arquivos plist do launchd, localizados nos mesmos diretórios que os anteriores e contendo uma chave extra LaunchEvent.

Verificação do Processo de Conexão XPC

Quando um processo tenta chamar um método via uma conexão XPC, o serviço XPC deve verificar se esse processo tem permissão para conectar. Aqui estão as maneiras comuns de verificar isso e as armadilhas comuns:

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

Autorização XPC

A Apple também permite que aplicativos configurem alguns direitos e como obtê-los para que, se o processo de chamada tiver esses direitos, ele seja permitido chamar um método do serviço XPC:

{% content-ref url="macos-xpc-authorization.md" %} macos-xpc-authorization.md {% endcontent-ref %}

Sniffer XPC

Para farejar as mensagens XPC, você pode usar xpcspy que utiliza Frida.

# 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

Exemplo de Código C para Comunicação XPC

{% tabs %} {% tab title="xpc_server.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" %}

// 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 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 %}

# 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

Exemplo de Código em Objective-C para Comunicação XPC

{% tabs %} {% tab title="oc_xpc_server.m" %}

// 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" %}

// 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 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 %}

# 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

Cliente dentro de um código Dylb

// 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;
}
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