macOS Sealed System Volume & DataVault

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Sealed System Volume (SSV)

Basic Information

A partire da macOS Big Sur (11.0), il volume di sistema è sigillato crittograficamente usando un APFS snapshot hash tree. Questo è chiamato il Sealed System Volume (SSV). La partizione di sistema viene montata in sola lettura e qualsiasi modifica rompe il sigillo, che viene verificato durante l’avvio.

L’SSV fornisce:

• Rilevamento manomissioni — qualsiasi modifica ai binari/framework di sistema è rilevabile tramite il sigillo crittografico compromesso
• Protezione da rollback — il processo di avvio verifica l’integrità dello snapshot di sistema
• Prevenzione dei rootkit — anche root non può modificare in modo persistente i file sul volume di sistema (senza rompere il sigillo)

Verifica dello stato SSV

# Check if authenticated root is enabled (SSV seal verification)
csrutil authenticated-root status

# List APFS snapshots (the sealed snapshot is the boot volume)
diskutil apfs listSnapshots disk3s1

# Check mount status (should show read-only)
mount | grep " / "

# Verify the system volume seal
diskutil apfs listVolumeGroups

Entitlements per SSV Writers

Alcuni binari di sistema Apple possiedono entitlements che consentono loro di modificare o gestire il sealed system volume:

Individuare SSV Writers

# Search for binaries with SSV-related entitlements
find /System /usr -type f -perm +111 -exec sh -c '
ents=$(codesign -d --entitlements - "{}" 2>&1)
echo "$ents" | grep -q "apfs.revert-to-snapshot\|apfs.create-sealed-snapshot\|rootless.install" && echo "{}"
' \; 2>/dev/null

# Using the scanner database
sqlite3 /tmp/executables.db "
SELECT e.path, c.name
FROM executables e
JOIN executable_capabilities ec ON e.id = ec.executable_id
JOIN capabilities c ON ec.capability_id = c.id
WHERE c.name = 'ssv_writer';"

Scenari di attacco

Snapshot Rollback Attack

Se un attacker compromette un binary con com.apple.private.apfs.revert-to-snapshot, può ripristinare il volume di sistema a uno stato precedente all’aggiornamento, ripristinando vulnerabilità note:

# Conceptual — the snapshot revert operation would:
# 1. List available snapshots
diskutil apfs listSnapshots disk3s1

# 2. Revert to an older snapshot (requires the entitlement)
# This restores the system to a state with known, patched vulnerabilities

Warning

Il ripristino di uno snapshot effettivamente annulla gli aggiornamenti di sicurezza, ripristinando vulnerabilità del kernel e del sistema già corrette. Questa è una delle operazioni più pericolose possibili su macOS moderno.

Sostituzione di binari di sistema

Con SIP bypass + SSV write capability, un attaccante può:

1. Montare il volume di sistema in lettura-scrittura
2. Sostituire un daemon di sistema o una libreria di framework con una versione trojanizzata
3. Ri-sigillare lo snapshot (o accettare il sigillo rotto se SIP è già degradato)
4. Il rootkit persiste attraverso i reboot ed è invisibile agli strumenti di rilevamento in userland

CVE reali

DataVault

Informazioni di base

DataVault è il livello di protezione di Apple per i database di sistema sensibili. Anche root non può accedere ai file protetti da DataVault — solo processi con specifici entitlements possono leggerli o modificarli. Gli archivi protetti includono:

La protezione DataVault è applicata a livello di filesystem usando extended attributes e volume protection flags, verificata dal kernel.

Entitlements del DataVault Controller

com.apple.private.tcc.manager         — Full TCC database read/write
com.apple.private.tcc.manager.check-by-audit-token — TCC checks via audit token
com.apple.private.tcc.allow           — Access specific TCC-protected resources
com.apple.rootless.storage.TCC        — Write to TCC database (SIP-related)

Trovare i controller di DataVault

# Check DataVault protection on the TCC database
ls -le@ "/Library/Application Support/com.apple.TCC/TCC.db"

# Find binaries with TCC management entitlements
find /System /usr -type f -perm +111 -exec sh -c '
ents=$(codesign -d --entitlements - "{}" 2>&1)
echo "$ents" | grep -q "private.tcc\|datavault\|rootless.storage.TCC" && echo "{}"
' \; 2>/dev/null

# Using the scanner
sqlite3 /tmp/executables.db "
SELECT e.path, c.name
FROM executables e
JOIN executable_capabilities ec ON e.id = ec.executable_id
JOIN capabilities c ON ec.capability_id = c.id
WHERE c.name = 'datavault_controller';"

Scenari di attacco

Modifica diretta del database TCC

Se un attaccante compromette un DataVault controller binary (ad es., via code injection in un processo con com.apple.private.tcc.manager), può modificare direttamente il database TCC per concedere a qualsiasi applicazione qualsiasi permesso TCC:

-- Grant Full Disk Access to a malicious binary (conceptual)
INSERT INTO access (service, client, client_type, auth_value, auth_reason, auth_version)
VALUES ('kTCCServiceSystemPolicyAllFiles', 'com.attacker.malware', 0, 2, 4, 1);

-- Grant camera access without a prompt
INSERT INTO access (service, client, client_type, auth_value, auth_reason, auth_version)
VALUES ('kTCCServiceCamera', 'com.attacker.malware', 0, 2, 4, 1);

Caution

La modifica del database TCC è la massima violazione della privacy — concede qualsiasi permesso silenziosamente, senza alcuna richiesta all’utente o indicatore visibile. Storicamente, multiple macOS privilege escalation chains si sono concluse con scritture nel database TCC come payload finale.

Accesso al database del Keychain

DataVault protegge anche i file di backing del keychain. Un controller DataVault compromesso può:

1. Leggere i file raw del database del keychain
2. Estrarre elementi del keychain cifrati
3. Tentare la decrittazione offline usando la password dell’utente o chiavi recuperate

Real-World CVEs Involving DataVault/TCC Bypass

Riferimenti

• Apple Platform Security — Data Protection
• The Nightmare of Apple OTA Updates (APFS Snapshots)
• Objective-See — TCC Exploitation

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