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macOS Apps - Inspeção, depuração e Fuzzing

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Análise estática

otool

otool -L /bin/ls #List dynamically linked libraries
otool -tv /bin/ps #Decompile application

objdump

O comando objdump é uma ferramenta de linha de comando que permite inspecionar arquivos binários e executáveis. Ele pode ser usado para visualizar informações sobre seções, símbolos, relocs e outras informações úteis. O objdump é uma ferramenta útil para analisar binários e executáveis em busca de vulnerabilidades e outras informações importantes.

objdump -m --dylibs-used /bin/ls #List dynamically linked libraries
objdump -m -h /bin/ls # Get headers information
objdump -m --syms /bin/ls # Check if the symbol table exists to get function names
objdump -m --full-contents /bin/ls # Dump every section
objdump -d /bin/ls # Dissasemble the binary

jtool2

A ferramenta pode ser usada como um substituto para codesign, otool e objdump, e fornece algumas funcionalidades adicionais.

# Install
brew install --cask jtool2

jtool2 -l /bin/ls # Get commands (headers)
jtool2 -L /bin/ls # Get libraries
jtool2 -S /bin/ls # Get symbol info
jtool2 -d /bin/ls # Dump binary
jtool2 -D /bin/ls # Decompile binary

# Get signature information
ARCH=x86_64 jtool2 --sig /System/Applications/Automator.app/Contents/MacOS/Automator

Codesign

Codesign é uma ferramenta de linha de comando que permite assinar digitalmente aplicativos e arquivos no macOS. A assinatura digital é usada para verificar a integridade e autenticidade do aplicativo ou arquivo. Isso é importante para garantir que o aplicativo ou arquivo não tenha sido modificado ou corrompido por terceiros mal-intencionados. A assinatura digital também é usada para permitir que o aplicativo ou arquivo seja executado em sistemas macOS com Gatekeeper habilitado.

# Get signer
codesign -vv -d /bin/ls 2>&1 | grep -E "Authority|TeamIdentifier"

# Check if the app’s contents have been modified
codesign --verify --verbose /Applications/Safari.app

# Get entitlements from the binary
codesign -d --entitlements :- /System/Applications/Automator.app # Check the TCC perms

# Check if the signature is valid
spctl --assess --verbose /Applications/Safari.app

# Sign a binary
codesign -s <cert-name-keychain> toolsdemo

SuspiciousPackage

SuspiciousPackage é uma ferramenta útil para inspecionar arquivos .pkg (instaladores) e ver o que está dentro antes de instalá-los. Esses instaladores possuem scripts bash preinstall e postinstall que os autores de malware geralmente abusam para persistir o malware.

hdiutil

Esta ferramenta permite montar imagens de disco Apple (.dmg) para inspecioná-las antes de executar qualquer coisa:

hdiutil attach ~/Downloads/Firefox\ 58.0.2.dmg

Será montado em /Volumes

Objective-C

Metadados

{% hint style="danger" %} Observe que programas escritos em Objective-C mantêm suas declarações de classe quando compilados em binários Mach-O. Tais declarações de classe incluem o nome e o tipo de: {% endhint %}

A classe
Os métodos da classe
As variáveis de instância da classe

Você pode obter essas informações usando class-dump:

class-dump Kindle.app

Observe que esses nomes podem ser ofuscados para tornar a reversão do binário mais difícil.

Chamada de função

Quando uma função é chamada em um binário que usa Objective-C, o código compilado, em vez de chamar essa função, chamará objc_msgSend. Que chamará a função final:

Os parâmetros que essa função espera são:

O primeiro parâmetro (self) é "um ponteiro que aponta para a instância da classe que receberá a mensagem". Ou seja, é o objeto no qual o método está sendo invocado. Se o método for um método de classe, isso será uma instância do objeto da classe (como um todo), enquanto para um método de instância, self apontará para uma instância instanciada da classe como um objeto.
O segundo parâmetro (op) é "o seletor do método que manipula a mensagem". Novamente, de forma mais simples, este é apenas o nome do método.
Os parâmetros restantes são quaisquer valores necessários pelo método (op).

Argumento	Registrador	(para) objc_msgSend
1º argumento	rdi	self: objeto no qual o método está sendo invocado
2º argumento	rsi	op: nome do método
3º argumento	rdx	1º argumento para o método
4º argumento	rcx	2º argumento para o método
5º argumento	r8	3º argumento para o método
6º argumento	r9	4º argumento para o método
7º+ argumento	rsp+ (na pilha)	5º+ argumento para o método

Swift

Com binários Swift, uma vez que há compatibilidade com Objective-C, às vezes é possível extrair declarações usando class-dump, mas nem sempre.

Com as linhas de comando jtool -l ou otool -l, é possível encontrar várias seções que começam com o prefixo __swift5:

jtool2 -l /Applications/Stocks.app/Contents/MacOS/Stocks
LC 00: LC_SEGMENT_64              Mem: 0x000000000-0x100000000    __PAGEZERO
LC 01: LC_SEGMENT_64              Mem: 0x100000000-0x100028000    __TEXT
[...]
Mem: 0x100026630-0x100026d54        __TEXT.__swift5_typeref
Mem: 0x100026d60-0x100027061        __TEXT.__swift5_reflstr
Mem: 0x100027064-0x1000274cc        __TEXT.__swift5_fieldmd
Mem: 0x1000274cc-0x100027608        __TEXT.__swift5_capture
[...]

Você pode encontrar mais informações sobre as informações armazenadas nessas seções neste post de blog.

Binários compactados

Verifique a entropia alta
Verifique as strings (se houver quase nenhuma string compreensível, compactada)
O empacotador UPX para MacOS gera uma seção chamada "__XHDR"

Análise dinâmica

{% hint style="warning" %} Observe que, para depurar binários, o SIP precisa ser desativado (csrutil disable ou csrutil enable --without debug) ou copiar os binários para uma pasta temporária e remover a assinatura com codesign --remove-signature <binary-path> ou permitir a depuração do binário (você pode usar este script) {% endhint %}

{% hint style="warning" %} Observe que, para instrumentar binários do sistema (como cloudconfigurationd) no macOS, o SIP deve ser desativado (apenas remover a assinatura não funcionará). {% endhint %}

Logs unificados

O MacOS gera muitos logs que podem ser muito úteis ao executar um aplicativo tentando entender o que ele está fazendo.

Além disso, existem alguns logs que conterão a tag <private> para ocultar algumas informações identificáveis do usuário ou do computador. No entanto, é possível instalar um certificado para divulgar essas informações. Siga as explicações aqui.

Hopper

Painel esquerdo

No painel esquerdo do Hopper, é possível ver os símbolos (Labels) do binário, a lista de procedimentos e funções (Proc) e as strings (Str). Essas não são todas as strings, mas as definidas em várias partes do arquivo Mac-O (como cstring ou objc_methname).

Painel central

No painel central, você pode ver o código desmontado. E você pode vê-lo como um desmonte bruto, como gráfico, como descompilado e como binário clicando no ícone respectivo:

Clicando com o botão direito em um objeto de código, você pode ver referências para/de esse objeto ou até mesmo alterar seu nome (isso não funciona no pseudocódigo descompilado):

Além disso, no meio inferior, você pode escrever comandos python.

Painel direito

No painel direito, você pode ver informações interessantes, como o histórico de navegação (para saber como você chegou à situação atual), o gráfico de chamadas onde você pode ver todas as funções que chamam essa função e todas as funções que essa função chama, e informações de variáveis locais.

dtruss

dtruss -c ls #Get syscalls of ls
dtruss -c -p 1000 #get syscalls of PID 1000

ktrace

Você pode usar este mesmo com o SIP ativado.

ktrace trace -s -S -t c -c ls | grep "ls("

dtrace

Ele permite que os usuários acessem aplicativos em um nível extremamente baixo e fornece uma maneira para os usuários rastrearem programas e até mesmo mudarem seu fluxo de execução. O Dtrace usa sondas que são colocadas em todo o kernel e estão em locais como o início e o fim das chamadas do sistema.

O DTrace usa a função dtrace_probe_create para criar uma sonda para cada chamada do sistema. Essas sondas podem ser disparadas no ponto de entrada e saída de cada chamada do sistema. A interação com o DTrace ocorre por meio do /dev/dtrace, que está disponível apenas para o usuário root.

As sondas disponíveis do dtrace podem ser obtidas com:

dtrace -l | head
ID   PROVIDER            MODULE                          FUNCTION NAME
1     dtrace                                                     BEGIN
2     dtrace                                                     END
3     dtrace                                                     ERROR
43    profile                                                     profile-97
44    profile                                                     profile-199

O nome da sonda consiste em quatro partes: o provedor, o módulo, a função e o nome (fbt:mach_kernel:ptrace:entry). Se você não especificar alguma parte do nome, o Dtrace aplicará essa parte como um caractere curinga.

Para configurar o DTrace para ativar sondas e especificar quais ações executar quando elas são acionadas, precisaremos usar a linguagem D.

Uma explicação mais detalhada e mais exemplos podem ser encontrados em https://illumos.org/books/dtrace/chp-intro.html

Exemplos

Execute man -k dtrace para listar os scripts DTrace disponíveis. Exemplo: sudo dtruss -n binary

Em linha

#Count the number of syscalls of each running process
sudo dtrace -n 'syscall:::entry {@[execname] = count()}'

script

syscall:::entry
/pid == $1/
{
}

#Log every syscall of a PID
sudo dtrace -s script.d 1234

syscall::open:entry
{
printf("%s(%s)", probefunc, copyinstr(arg0));
}
syscall::close:entry
{
printf("%s(%d)\n", probefunc, arg0);
}

#Log files opened and closed by a process
sudo dtrace -s b.d -c "cat /etc/hosts"

syscall:::entry
{
;
}
syscall:::return
{
printf("=%d\n", arg1);
}

#Log sys calls with values
sudo dtrace -s syscalls_info.d -c "cat /etc/hosts"

ProcessMonitor

ProcessMonitor é uma ferramenta muito útil para verificar as ações relacionadas a processos que um processo está executando (por exemplo, monitorar quais novos processos um processo está criando).

FileMonitor

FileMonitor permite monitorar eventos de arquivos (como criação, modificações e exclusões), fornecendo informações detalhadas sobre esses eventos.

fs_usage

Permite acompanhar as ações executadas pelos processos:

fs_usage -w -f filesys ls #This tracks filesystem actions of proccess names containing ls
fs_usage -w -f network curl #This tracks network actions

TaskExplorer

Taskexplorer é útil para ver as bibliotecas usadas por um binário, os arquivos que ele está usando e as conexões de rede.
Ele também verifica os processos binários contra o virustotal e mostra informações sobre o binário.

PT_DENY_ATTACH

Neste post de blog, você pode encontrar um exemplo de como depurar um daemon em execução que usou PT_DENY_ATTACH para evitar a depuração, mesmo que o SIP estivesse desativado.

lldb

lldb é a ferramenta de fato para depuração de binários macOS.

lldb ./malware.bin
lldb -p 1122
lldb -n malware.bin
lldb -n malware.bin --waitfor

Comando (lldb)	Descrição
run (r)	Inicia a execução, que continuará sem interrupção até que um ponto de interrupção seja atingido ou o processo seja encerrado.
continue (c)	Continua a execução do processo depurado.
nexti (n / ni)	Executa a próxima instrução. Este comando irá pular chamadas de função.
stepi (s / si)	Executa a próxima instrução. Ao contrário do comando nexti, este comando irá entrar nas chamadas de função.
finish (f)	Executa o restante das instruções na função atual ("frame"), retorna e para.
control + c	Pausa a execução. Se o processo foi executado (r) ou continuado (c), isso fará com que o processo pare... onde quer que esteja executando no momento.
breakpoint (b)	b main b -[NSDictionary objectForKey:] b 0x0000000100004bd9 br l #Lista de pontos de interrupção br e/dis <num> #Ativar/Desativar ponto de interrupção breakpoint delete <num> b set -n main --shlib <lib_name>
help	help breakpoint #Obter ajuda do comando de ponto de interrupção help memory write #Obter ajuda para escrever na memória
reg	reg read reg read $rax reg write $rip 0x100035cc0
x/s <reg/memory address>	Exibe a memória como uma string terminada em nulo.
x/i <reg/memory address>	Exibe a memória como instrução de montagem.
x/b <reg/memory address>	Exibe a memória como byte.
print object (po)	Isso irá imprimir o objeto referenciado pelo parâmetro po $raw `{` `dnsChanger = {` `"affiliate" = "";` `"blacklist_dns" = ();` Observe que a maioria das APIs ou métodos Objective-C da Apple retornam objetos e, portanto, devem ser exibidos por meio do comando "print object" (po). Se po não produzir uma saída significativa, use `x/b`
memory	memory read 0x000.... memory read $x0+0xf2a memory write 0x100600000 -s 4 0x41414141 #Escreve AAAA nesse endereço memory write -f s $rip+0x11f+7 "AAAA" #Escreve AAAA no endereço
disassembly	dis #Desmonta a função atual dis -c 6 #Desmonta 6 linhas dis -c 0x100003764 -e 0x100003768 #De um endereço até o outro dis -p -c 4 #Começa no endereço atual desmontando
parray	parray 3 (char **)$x1 #Verifica o array de 3 componentes no registro x1

{% hint style="info" %} Ao chamar a função objc_sendMsg, o registro rsi contém o nome do método como uma string terminada em nulo ("C"). Para imprimir o nome via lldb, faça:

(lldb) x/s $rsi: 0x1000f1576: "startMiningWithPort:password:coreCount:slowMemory:currency:"

(lldb) print (char*)$rsi:
(char *) $1 = 0x00000001000f1576 "startMiningWithPort:password:coreCount:slowMemory:currency:"

(lldb) reg read $rsi: rsi = 0x00000001000f1576 "startMiningWithPort:password:coreCount:slowMemory:currency:" {% endhint %}

Anti-Análise Dinâmica

Detecção de VM

O comando sysctl hw.model retorna "Mac" quando o host é um MacOS, mas algo diferente quando é uma VM.
Manipulando os valores de hw.logicalcpu e hw.physicalcpu, alguns malwares tentam detectar se é uma VM.
Alguns malwares também podem detectar se a máquina é baseada no VMware pelo endereço MAC (00:50:56).
Também é possível encontrar se um processo está sendo depurado com um código simples como:
if(P_TRACED == (info.kp_proc.p_flag & P_TRACED)){ //processo sendo depurado }
Também pode invocar a chamada do sistema ptrace com a flag PT_DENY_ATTACH. Isso impede um depurador de anexar e rastrear.
Você pode verificar se a função sysctl ou ptrace está sendo importada (mas o malware pode importá-la dinamicamente)
Como observado neste artigo, “Defeating Anti-Debug Techniques: macOS ptrace variants” :
“A mensagem Process # exited with status = 45 (0x0000002d) é geralmente um sinal revelador de que o alvo de depuração está usando PT_DENY_ATTACH”

Fuzzing

ReportCrash

ReportCrash analisa processos que falharam e salva um relatório de falha no disco. Um relatório de falha contém informações que podem ajudar um desenvolvedor a diagnosticar a causa de uma falha.
Para aplicativos e outros processos executados no contexto do launchd por usuário, o ReportCrash é executado como um LaunchAgent e salva relatórios de falhas em ~/Library/Logs/DiagnosticReports/ do usuário.
Para daemons, outros processos executados no contexto do launchd do sistema e outros processos privilegiados, o ReportCrash é executado como um LaunchDaemon e salva relatórios de falhas em /Library/Logs/DiagnosticReports do sistema.

Se você está preocupado com os relatórios de falhas sendo enviados para a Apple, você pode desativá-los. Caso contrário, os relatórios de falhas podem ser úteis para descobrir como um servidor falhou.

#To disable crash reporting:
launchctl unload -w /System/Library/LaunchAgents/com.apple.ReportCrash.plist
sudo launchctl unload -w /System/Library/LaunchDaemons/com.apple.ReportCrash.Root.plist

#To re-enable crash reporting:
launchctl load -w /System/Library/LaunchAgents/com.apple.ReportCrash.plist
sudo launchctl load -w /System/Library/LaunchDaemons/com.apple.ReportCrash.Root.plist

Dormir

Ao fazer fuzzing em um MacOS, é importante não permitir que o Mac durma:

systemsetup -setsleep Never
pmset, Preferências do Sistema
KeepingYouAwake

Desconexão SSH

Se você estiver fazendo fuzzing por meio de uma conexão SSH, é importante garantir que a sessão não vá expirar. Portanto, altere o arquivo sshd_config com:

TCPKeepAlive Yes
ClientAliveInterval 0
ClientAliveCountMax 0

sudo launchctl unload /System/Library/LaunchDaemons/ssh.plist
sudo launchctl load -w /System/Library/LaunchDaemons/ssh.plist

Manipuladores Internos

Confira a seguinte página para descobrir como você pode encontrar qual aplicativo é responsável por manipular o esquema ou protocolo especificado:

{% content-ref url="../macos-file-extension-apps.md" %} macos-file-extension-apps.md {% endcontent-ref %}

Enumerando Processos de Rede

Isso é interessante para encontrar processos que estão gerenciando dados de rede:

dtrace -n 'syscall::recv*:entry { printf("-> %s (pid=%d)", execname, pid); }' >> recv.log
#wait some time
sort -u recv.log > procs.txt
cat procs.txt

Ou use netstat ou lsof

Libgmalloc

{% code overflow="wrap" %}

lldb -o "target create `which some-binary`" -o "settings set target.env-vars DYLD_INSERT_LIBRARIES=/usr/lib/libgmalloc.dylib" -o "run arg1 arg2" -o "bt" -o "reg read" -o "dis -s \$pc-32 -c 24 -m -F intel" -o "quit"

Fuzzers

AFL++

Funciona para ferramentas CLI.

Litefuzz

Ele "simplesmente funciona" com ferramentas GUI do macOS. Observe que alguns aplicativos do macOS têm requisitos específicos, como nomes de arquivos exclusivos, a extensão correta, a necessidade de ler os arquivos do sandbox (~/Library/Containers/com.apple.Safari/Data)...

Alguns exemplos: