macOS Library Injection

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Dyld 进程

查看 Dyld 如何在二进制文件中加载库：

macOS Dyld Process

DYLD_INSERT_LIBRARIES

这类似于 Linux 上的 LD_PRELOAD。它允许指示即将运行的进程从路径加载特定库（如果环境变量已启用）。

此技术也可以 作为 ASEP 技术使用，因为每个安装的应用程序都有一个名为 "Info.plist" 的 plist，允许使用名为 LSEnvironmental 的键 分配环境变量。

库验证

即使二进制文件允许使用 DYLD_INSERT_LIBRARIES 环境变量，如果二进制文件检查要加载的库的签名，它也不会加载自定义库。

为了加载自定义库，二进制文件需要具有 以下权限之一：

• com.apple.security.cs.disable-library-validation
• com.apple.private.security.clear-library-validation

或者二进制文件 不应该 具有 强化运行时标志 或 库验证标志。

您可以使用 codesign --display --verbose <bin> 检查二进制文件是否具有 强化运行时，检查 CodeDirectory 中的 runtime 标志，如：CodeDirectory v=20500 size=767 flags=0x10000(runtime) hashes=13+7 location=embedded

如果库 使用与二进制文件相同的证书签名，您也可以加载该库。

找到一个示例，了解如何（滥用）此功能并检查限制：

macOS Dyld Hijacking & DYLD_INSERT_LIBRARIES

Dylib 劫持

与 Windows 一样，在 MacOS 中，您也可以 劫持 dylibs 使 应用程序 执行 任意 代码（实际上，从普通用户的角度来看，这可能不可行，因为您可能需要 TCC 权限才能在 .app 包内写入并劫持库）。
然而，MacOS 应用程序 加载 库的方式 比 Windows 更受限制。这意味着 恶意软件 开发人员仍然可以使用此技术进行 隐蔽，但能够 滥用此技术以提升权限的可能性要低得多。

首先，更常见 的情况是 MacOS 二进制文件指示要加载的库的完整路径。其次，MacOS 从不在 $PATH 的文件夹中搜索库。

与此功能相关的 主要 代码部分在 ImageLoader::recursiveLoadLibraries 中，位于 ImageLoader.cpp。

macho 二进制文件可以使用 4 种不同的头命令 来加载库：

• LC_LOAD_DYLIB 命令是加载 dylib 的常用命令。
• LC_LOAD_WEAK_DYLIB 命令的工作方式与前一个相同，但如果未找到 dylib，执行将继续而不会出现错误。
• LC_REEXPORT_DYLIB 命令代理（或重新导出）来自不同库的符号。
• LC_LOAD_UPWARD_DYLIB 命令在两个库相互依赖时使用（这称为 向上依赖）。

然而，有 2 种类型的 dylib 劫持：

• 缺失的弱链接库：这意味着应用程序将尝试加载一个不存在的库，配置为 LC_LOAD_WEAK_DYLIB。然后，如果攻击者在预期加载的位置放置了一个 dylib。
• 链接是“弱”的事实意味着即使未找到库，应用程序仍将继续运行。
• 与此相关的 代码 在 ImageLoaderMachO::doGetDependentLibraries 函数中，lib->required 仅在 LC_LOAD_WEAK_DYLIB 为 true 时为 false。
• 在二进制文件中查找弱链接库（稍后您将看到如何创建劫持库的示例）：

otool -l </path/to/bin> | grep LC_LOAD_WEAK_DYLIB -A 5 cmd LC_LOAD_WEAK_DYLIB cmdsize 56 name /var/tmp/lib/libUtl.1.dylib (offset 24) time stamp 2 Wed Jun 21 12:23:31 1969 current version 1.0.0 compatibility version 1.0.0

- **配置为 @rpath**：Mach-O 二进制文件可以具有 **`LC_RPATH`** 和 **`LC_LOAD_DYLIB`** 命令。根据这些命令的 **值**，**库** 将从 **不同目录** 加载。
- **`LC_RPATH`** 包含用于通过二进制文件加载库的一些文件夹的路径。
- **`LC_LOAD_DYLIB`** 包含要加载的特定库的路径。这些路径可以包含 **`@rpath`**，将由 **`LC_RPATH`** 中的值 **替换**。如果 **`LC_RPATH`** 中有多个路径，将使用所有路径来搜索要加载的库。例如：
- 如果 **`LC_LOAD_DYLIB`** 包含 `@rpath/library.dylib`，而 **`LC_RPATH`** 包含 `/application/app.app/Contents/Framework/v1/` 和 `/application/app.app/Contents/Framework/v2/`。这两个文件夹将用于加载 `library.dylib`**。** 如果库在 `[...]/v1/` 中不存在，攻击者可以将其放置在那里以劫持在 `[...]/v2/` 中加载库，因为 **`LC_LOAD_DYLIB`** 中的路径顺序被遵循。
- **在二进制文件中查找 rpath 路径和库**： `otool -l </path/to/binary> | grep -E "LC_RPATH|LC_LOAD_DYLIB" -A 5`

> [!NOTE] > **`@executable_path`**：是包含 **主可执行文件** 的 **目录** 的 **路径**。
>
> **`@loader_path`**：是包含 **Mach-O 二进制文件** 的 **目录** 的 **路径**，该文件包含加载命令。
>
> - 在可执行文件中使用时，**`@loader_path`** 实际上与 **`@executable_path`** 相同。
> - 在 **dylib** 中使用时，**`@loader_path`** 给出 **dylib** 的 **路径**。

滥用此功能以 **提升权限** 的方式是在 **应用程序** 由 **root** 执行的情况下，**查找** 攻击者具有写权限的某个文件夹中的 **库**。

<div class="mdbook-alerts mdbook-alerts-tip">
<p class="mdbook-alerts-title">
  <span class="mdbook-alerts-icon"></span>
  tip
</p>


一个很好的 **扫描器** 用于查找应用程序中的 **缺失库** 是 [**Dylib Hijack Scanner**](https://objective-see.com/products/dhs.html) 或 [**CLI 版本**](https://github.com/pandazheng/DylibHijack)。\
有关此技术的 **技术细节** 的很好的 **报告** 可以在 [**这里**](https://www.virusbulletin.com/virusbulletin/2015/03/dylib-hijacking-os-x) 找到。

</div>


**示例**

<a class="content_ref" href="macos-dyld-hijacking-and-dyld_insert_libraries.md"><span class="content_ref_label">macOS Dyld Hijacking & DYLD_INSERT_LIBRARIES</span></a>

## Dlopen 劫持

<div class="mdbook-alerts mdbook-alerts-caution">
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  <span class="mdbook-alerts-icon"></span>
  caution
</p>


请记住，**先前的库验证限制也适用于** 执行 Dlopen 劫持攻击。

</div>


来自 **`man dlopen`**：

- 当路径 **不包含斜杠字符**（即它只是一个叶名称）时，**dlopen() 将进行搜索**。如果 **`$DYLD_LIBRARY_PATH`** 在启动时设置，dyld 将首先 **在该目录中查找**。接下来，如果调用的 mach-o 文件或主可执行文件指定了 **`LC_RPATH`**，则 dyld 将 **在这些** 目录中查找。接下来，如果进程是 **不受限制的**，dyld 将在 **当前工作目录** 中搜索。最后，对于旧二进制文件，dyld 将尝试一些后备方案。如果 **`$DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`** 在启动时设置，dyld 将在 **这些目录中搜索**，否则，dyld 将在 **`/usr/local/lib/`** 中查找（如果进程不受限制），然后在 **`/usr/lib/`** 中查找（此信息来自 **`man dlopen`**）。
1. `$DYLD_LIBRARY_PATH`
2. `LC_RPATH`
3. `CWD`（如果不受限制）
4. `$DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`
5. `/usr/local/lib/`（如果不受限制）
6. `/usr/lib/`

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  <span class="mdbook-alerts-icon"></span>
  caution
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如果名称中没有斜杠，则有 2 种方式进行劫持：

- 如果任何 **`LC_RPATH`** 是 **可写的**（但签名会被检查，因此为此您还需要二进制文件不受限制）
- 如果二进制文件是 **不受限制的**，那么可以从 CWD 加载某些内容（或滥用提到的环境变量之一）

</div>


- 当路径 **看起来像框架** 路径（例如 `/stuff/foo.framework/foo`）时，如果 **`$DYLD_FRAMEWORK_PATH`** 在启动时设置，dyld 将首先在该目录中查找 **框架部分路径**（例如 `foo.framework/foo`）。接下来，dyld 将尝试 **按原样使用提供的路径**（使用当前工作目录进行相对路径）。最后，对于旧二进制文件，dyld 将尝试一些后备方案。如果 **`$DYLD_FALLBACK_FRAMEWORK_PATH`** 在启动时设置，dyld 将在这些目录中搜索。否则，它将搜索 **`/Library/Frameworks`**（在 macOS 上，如果进程不受限制），然后是 **`/System/Library/Frameworks`**。
1. `$DYLD_FRAMEWORK_PATH`
2. 提供的路径（如果不受限制，则使用当前工作目录进行相对路径）
3. `$DYLD_FALLBACK_FRAMEWORK_PATH`
4. `/Library/Frameworks`（如果不受限制）
5. `/System/Library/Frameworks`

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  <span class="mdbook-alerts-icon"></span>
  caution
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如果是框架路径，劫持它的方法是：

- 如果进程是 **不受限制的**，滥用 **相对路径从 CWD** 和提到的环境变量（即使文档中没有说明，如果进程受限，DYLD_* 环境变量会被移除）

</div>


- 当路径 **包含斜杠但不是框架路径**（即到 dylib 的完整路径或部分路径）时，dlopen() 首先在（如果设置） **`$DYLD_LIBRARY_PATH`** 中查找（使用路径的叶部分）。接下来，dyld **尝试提供的路径**（使用当前工作目录进行相对路径（但仅适用于不受限制的进程））。最后，对于旧二进制文件，dyld 将尝试后备方案。如果 **`$DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`** 在启动时设置，dyld 将在这些目录中搜索，否则，dyld 将在 **`/usr/local/lib/`** 中查找（如果进程不受限制），然后在 **`/usr/lib/`** 中查找。
1. `$DYLD_LIBRARY_PATH`
2. 提供的路径（如果不受限制，则使用当前工作目录进行相对路径）
3. `$DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`
4. `/usr/local/lib/`（如果不受限制）
5. `/usr/lib/`

<div class="mdbook-alerts mdbook-alerts-caution">
<p class="mdbook-alerts-title">
  <span class="mdbook-alerts-icon"></span>
  caution
</p>


如果名称中有斜杠且不是框架，则劫持它的方法是：

- 如果二进制文件是 **不受限制的**，那么可以从 CWD 或 `/usr/local/lib` 加载某些内容（或滥用提到的环境变量之一）

</div>


<div class="mdbook-alerts mdbook-alerts-note">
<p class="mdbook-alerts-title">
  <span class="mdbook-alerts-icon"></span>
  note
</p>


注意：没有配置文件来 **控制 dlopen 搜索**。

注意：如果主可执行文件是 **set\[ug]id 二进制文件或具有权限的代码签名**，则 **所有环境变量都会被忽略**，只能使用完整路径（[检查 DYLD_INSERT_LIBRARIES 限制](macos-dyld-hijacking-and-dyld_insert_libraries.md#check-dyld_insert_librery-restrictions)以获取更详细的信息）

注意：Apple 平台使用“通用”文件来组合 32 位和 64 位库。这意味着没有 **单独的 32 位和 64 位搜索路径**。

注意：在 Apple 平台上，大多数操作系统 dylibs 被 **组合到 dyld 缓存中**，并且不在磁盘上存在。因此，调用 **`stat()`** 预检操作系统 dylib 是否存在 **将不起作用**。但是，**`dlopen_preflight()`** 使用与 **`dlopen()`** 相同的步骤来查找兼容的 mach-o 文件。

</div>


**检查路径**

让我们使用以下代码检查所有选项：

// gcc dlopentest.c -o dlopentest -Wl,-rpath,/tmp/test #include <dlfcn.h> #include <stdio.h>

int main(void) { void* handle;

fprintf("--- No slash ---\n"); handle = dlopen("just_name_dlopentest.dylib",1); if (!handle) { fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror()); }

fprintf("--- Relative framework ---\n"); handle = dlopen("a/framework/rel_framework_dlopentest.dylib",1); if (!handle) { fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror()); }

fprintf("--- Abs framework ---\n"); handle = dlopen("/a/abs/framework/abs_framework_dlopentest.dylib",1); if (!handle) { fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror()); }

fprintf("--- Relative Path ---\n"); handle = dlopen("a/folder/rel_folder_dlopentest.dylib",1); if (!handle) { fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror()); }

fprintf("--- Abs Path ---\n"); handle = dlopen("/a/abs/folder/abs_folder_dlopentest.dylib",1); if (!handle) { fprintf(stderr, "Error loading: %s\n\n\n", dlerror()); }

return 0; }

如果你编译并执行它，你可以看到**每个库被搜索但未成功找到的位置**。此外，你还可以**过滤文件系统日志**：

sudo fs_usage | grep "dlopentest"

## 相对路径劫持

如果一个 **特权二进制文件/应用程序**（如 SUID 或某些具有强大权限的二进制文件）正在 **加载相对路径** 库（例如使用 `@executable_path` 或 `@loader_path`）并且 **禁用库验证**，攻击者可能会将二进制文件移动到一个位置，在那里攻击者可以 **修改相对路径加载的库**，并利用它在进程中注入代码。

## 修剪 `DYLD_*` 和 `LD_LIBRARY_PATH` 环境变量

在文件 `dyld-dyld-832.7.1/src/dyld2.cpp` 中，可以找到函数 **`pruneEnvironmentVariables`**，该函数将删除任何 **以 `DYLD_`** 和 **`LD_LIBRARY_PATH=`** 开头的环境变量。

它还将特定地将环境变量 **`DYLD_FALLBACK_FRAMEWORK_PATH`** 和 **`DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH`** 设置为 **null**，适用于 **suid** 和 **sgid** 二进制文件。

如果目标是 OSX，该函数会从同一文件的 **`_main`** 函数中调用，如下所示：

#if TARGET_OS_OSX if ( !gLinkContext.allowEnvVarsPrint && !gLinkContext.allowEnvVarsPath && !gLinkContext.allowEnvVarsSharedCache ) { pruneEnvironmentVariables(envp, &apple);

这些布尔标志在代码中的同一文件中设置：

#if TARGET_OS_OSX // support chrooting from old kernel bool isRestricted = false; bool libraryValidation = false; // any processes with setuid or setgid bit set or with __RESTRICT segment is restricted if ( issetugid() || hasRestrictedSegment(mainExecutableMH) ) { isRestricted = true; } bool usingSIP = (csr_check(CSR_ALLOW_TASK_FOR_PID) != 0); uint32_t flags; if ( csops(0, CS_OPS_STATUS, &flags, sizeof(flags)) != -1 ) { // On OS X CS_RESTRICT means the program was signed with entitlements if ( ((flags & CS_RESTRICT) == CS_RESTRICT) && usingSIP ) { isRestricted = true; } // Library Validation loosens searching but requires everything to be code signed if ( flags & CS_REQUIRE_LV ) { isRestricted = false; libraryValidation = true; } } gLinkContext.allowAtPaths = !isRestricted; gLinkContext.allowEnvVarsPrint = !isRestricted; gLinkContext.allowEnvVarsPath = !isRestricted; gLinkContext.allowEnvVarsSharedCache = !libraryValidation || !usingSIP; gLinkContext.allowClassicFallbackPaths = !isRestricted; gLinkContext.allowInsertFailures = false; gLinkContext.allowInterposing = true;

这基本上意味着，如果二进制文件是 **suid** 或 **sgid**，或者在头文件中有 **RESTRICT** 段，或者它是用 **CS_RESTRICT** 标志签名的，那么 **`!gLinkContext.allowEnvVarsPrint && !gLinkContext.allowEnvVarsPath && !gLinkContext.allowEnvVarsSharedCache`** 为真，环境变量将被修剪。

请注意，如果 CS_REQUIRE_LV 为真，则变量不会被修剪，但库验证将检查它们是否使用与原始二进制文件相同的证书。

## 检查限制

### SUID & SGID

Make it owned by root and suid

sudo chown root hello sudo chmod +s hello

Insert the library

DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello

Remove suid

sudo chmod -s hello

### Section `__RESTRICT` with segment `__restrict`

gcc -sectcreate __RESTRICT __restrict /dev/null hello.c -o hello-restrict DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello-restrict

### Hardened runtime

在钥匙串中创建一个新证书，并使用它来签署二进制文件：

Apply runtime proetction

codesign -s --option=runtime ./hello DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello #Library won't be injected

Apply library validation

codesign -f -s --option=library ./hello DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello-signed #Will throw an error because signature of binary and library aren't signed by same cert (signs must be from a valid Apple-signed developer certificate)

Sign it

If the signature is from an unverified developer the injection will still work

If it's from a verified developer, it won't

codesign -f -s inject.dylib DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello-signed

Apply CS_RESTRICT protection

codesign -f -s --option=restrict hello-signed DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./hello-signed # Won't work