基于PEGASUS（Trident三叉戟）的OS X 10.11.6本地提权

0x00 序

这段时间最火的当属阿联酋的*活动人士被apt攻击所使用的ios pegasus（又称trident三叉戟）0day漏洞了。为了修复该漏洞，苹果专门发布了一个ios 9.3.5版本。这个漏洞的厉害之处在于可以直接从沙盒内对内核进行攻击(无需沙盒逃逸)，并且同时影响ios(9.3.4)和os x (10.11.6)。因此，本篇文章将会从pegasus漏洞形成的原因开始分析，然后一步一步教大家写出os x上利用pegasus提权的攻击代码。

《ios冰与火之歌》这一系列文章的目录如下：

objective-c pwn and ios arm64 rop

在非越狱的ios上进行app hook（番外篇）

app hook答疑以及ios 9砸壳（番外篇）

利用xpc过app沙盒

uaf and kernel pwn

基于pegasus（三叉戟）的os x 10.11.6本地提权 (番外篇)

另外文中涉及代码可在我的github下载: https://github.com/zhengmin1989/ios_ice_and_fire

0x01 漏洞分析

pegasus（三叉戟）实际上是由三个漏洞组成，分别是：

cve-2016-4657：safari的webkit内核上的内存破坏漏洞。

cve-2016-4655：内核信息泄露漏洞，可用于绕过kaslr。

cve-2016-4656：内核uaf漏洞，可用于控制内核并执行任意代码。

关于cve-2016-4657目前还没有公开的资料，但stefan esser和pangu分别爆出了另外两个漏洞cve-2016-4655和cve-2016-4656的细节。利用已经曝光的这两个漏洞，其实已经可以做到ios非完美越狱和os x本地提权了。下面我们就来讲解一下这两个漏洞形成的原因以及如何利用。

0x02 cve-2016-4655 内核信息泄露

cve-2016-4655这个漏洞形成的原因是内核在序列化和反序列化osnumber的时候没有验证长度的正确性。因此，如果我们将number的长度设置的非常长，并用io_registry_entry_get_property()去获取number数据的话，就会造成内核的信息泄露。

我们知道内核栈中会保存函数的返回地址，因此我们可以利用这个返回地址去计算出内核的kslide，从而攻破kaslr的保护。

那么如何编写利用代码呢？我们先创建一个序列化后的dictionary。对内核来说，这个dictionary应该是这样的：喎? f/ware/vc/"="" target="_blank" class="keylink">vcd4ncjxwcmugy2xhc3m9"brush:java;"> min0x4141414141414141

但是我们对osnumber的长度进行了修改，变成了0x200：

    uint32_t data[] = {
    0x000000d3,                        
    0x81000001,                        
    0x08000004, 0x006e696d,
    0x84000200,    //change the length of osnumber
    0x41414141, 0x41414141
  };

发送这个给内核后，内核在反序列化的时候就会出现错误。随后我们使用io_registry_entry_get_property_bytes()这个用户态函数就可以获取到内核返回的数据了。

因为我们修改了os number的长度，所以返回的数据不光有我们发送给内核的number，还有栈上数据，比如函数ret时候的返回地址-0xffffff80003934bf。

通过这个地址我们就可以计算出来kslide了。

0x03 cve-2016-4656 内核代码执行

cve-2016-4656这个漏洞其实有两种触发uaf的方法，我们这里先讲比较简单的那一种（两种方法在stefan esser的文章中都有介绍）。简单uaf漏洞形成的原因是osunserializebinary支持用osstring和ossymbol来作为key，并且支持用osobject去引用之前的key。但是osstring和ossymbol不一样的地方在于，osstring key转换为ossymbol的过程中osstring已经被free掉了，但这个osstring却被加入了对象列表里。

因此当我们osobject类型去引用一个已经被释放了的osstring的时候，就会产生uaf崩溃：

通过汇编崩溃的位置我们可以找到源码对应的位置是在341行创建osobject对象的时候：

因此，如果我们能够在osstring被free的时候，立刻申请一段和osstring一样大小的内存并且构造好对应的vtable数据，当程序执行到osobject创建的时候，内核就能成功的被我们控制。

那么如何编写利用代码呢？我们还是先创建一个序列化后的dictionary。对内核来说，这个dictionary应该是这样的：

a
true
b
vtable data...1

内核随后会解析这个dictionary，正如我们之前分析的，osstring-”a”在创建完后就被free掉了，这时候，我们立刻创建ossymbol-”b”以及和osstring-”a”大小相同的osdata，就可以在osstring-”a” free后重新控制这块内存，随后当内核使用osobject引用osstring-”a”，并调用retain()函数的时候，其实就是在调用我们已经控制的vtable了。

0x04 利用rop提权

首先我们先申请一块内存来放vtable和rop chain，在os x上有一种取巧的方法，如果我们是32位的程序的话，可以使用null page。因此，我们先用vm_allocate()申请到null page，然后将vtable和rop chain都保存在null page里：

随后在os x上用rop提权的代码我们可以直接使用tpwn的：首先获得当前进程的ucred，然后将cr_svuid设置为0，最后用thread_exception_return退出进程。

0x05 测试exp

编写完代码后，我们来尝试执行一下我们的exp。
首先说一下测试环境：mac os x ei capitan 10.11.6 (15g31)，在没有安装2016-01的security update的情况下（这时候内核相当于ios 9.3.4，如果安装完2016-01 update就相当于ios 9.3.5）。

接下来我们编译一下我们的exp：

clang -framework iokit -framework foundation -framework corefoundation -m32 -wl,-pagezero_size,0 -o3 exp.m lsym.m -o exp
然后运行：

可以看到我们已经成功的获取了root权限。

0x06 总结

这篇文章介绍了如何利用pegasus（trident三叉戟）做到内核信息泄露以及内核代码执行，然后利用rop获取root权限。另外，因为pegasus（trident三叉戟）同时存在于ios和os x，有兴趣的同学可以在我们发布的攻击代码的基础上，尝试一下ios攻击代码的编写。

基于pegasus（trident三叉戟）的os x 10.11.6本地提权exp的下载地址：https://github.com/zhengmin1989/os-x-10.11.6-exp-via-pegasus

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