在資安研究領域中，瞭解惡意程式的運作機制對於防禦系統至關重要。本文將探討macOS系統中的程式碼注入技術，特別聚焦於殼層程式碼（Shell Code）的注入與植入方法。這些知識對於資安工作者與系統開發者來說都是不可或缺的。

程式碼注入技術概述

在macOS環境中，程式碼注入是一種強大與具有爭議性的技術。DYLD_INSERT_LIBRARIES是其中最關鍵的機制之一，它允許在程式執行前預先載入動態函式庫個功能雖然原本設計用於開發測試，但也可能被用於惡意目的。

DYLD_INSERT_LIBRARIES的運作機制

這個環境變數允許我們指定一系列以冒號分隔的動態函式庫，這些函式庫程式原本的依賴函式庫被載入。其運作原理如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

__attribute__((constructor))
void initFunction() {
    printf("動態函式庫成功！\n");
    system("/bin/bash -c 'echo 函式庫入系統'");
}

程式碼解密：

__attribute__((constructor)) 修飾符確保此函式在主程式的 main() 函式執行之前被呼叫
initFunction() 作為注入點，用於驗證注入是否成功
system() 呼叫用於執行系統命令，展示注入後的程式碼執行能力

編譯與執行注入程式

接下來，讓我們看如何將上述程式碼編譯成動態函式庫行注入：

gcc -dynamiclib inject.c -o inject.dylib
DYLD_INSERT_LIBRARIES=inject.dylib ./目標程式

這個過程展示瞭如何將自訂的動態函式庫到目標程式中。當目標程式啟動時，我們的注入程式碼會自動執行。

macOS的安全機制與限制

近年來，Apple在macOS中加入了多層安全防護機制。從macOS 10.14開始，開發者可以啟用加強版執行環境（Hardened Runtime），這項功能有效防止未經授權的動態函式庫。

安全機制的演進

玄貓在研究過程中發現，Apple的安全架構主要著重於以下幾個導向：

程式碼簽署驗證
執行環境強化
動態函式庫限制
系統完整性保護（SIP）

這些機制共同構成了一個多層次的防護網，大幅提高了惡意程式的攻擊門檻。

Hardened Runtime的影響

加強版執行環境的實作對於程式注入技術產生了重大影響。它不僅限制了DYLD_INSERT_LIBRARIES的使用，還加入了其他保護機制：

嚴格的程式碼簽署要求
動態函式庫的限制
記憶體執行許可權的控制
除錯功能的限制

這些安全措施雖然提高了系統的安全性，但同時也為合法的開發測試帶來了一些挑戰。開發者需要在開發便利性和安全性之間找到平衡點。

在現代macOS系統中，成功實施程式碼注入需要更多的技術考量和許可權處理。瞭解這些限制和防護機制，不僅對於資安研究很重要，對於開發安全的應用程式也是必要的知識。

作為資安研究者，玄貓建議開發者應該充分理解這些安全機制，並在開發過程中合理運用。同時，也要警惕這些技術可能被惡意利用的風險，採取適當的防護措施。

實務上，我們必須認知到程式碼注入技術既是重要的開發工具，也是潛在的安全威脅。在進行相關研究時，應當謹慎行事，確保研究成果用於提升系統安全，而非造成危害。透過深入瞭解這些技術的運作機制，我們才能更好地保護系統安全。

在 macOS 中實作程式碼注入的技術分析

在探討 macOS 程式碼注入技術時，玄貓發現這是一個相當複雜與富有挑戰性的議題。以下將分享多年來在系統安全與程式開發領域的深入研究。

程式碼注入的基礎機制

執行時注入的條件限制

在 macOS 環境中，程式碼注入的可行性主要取決於目標應用程式的安全設定。根據玄貓的實務經驗，主要有兩種情況：

未啟用 Hardened Runtime 的應用程式可以透過環境變數直接注入動態函式庫啟用 Hardened Runtime 的應用程式則需要特定的授權機制

重要的授權機制

Entitlements 設定分析

在系統安全架構中，有兩個關鍵的 entitlement 設定：

「Disable-library-validation」允許載入未經驗證的動態函式庫「com.apple.security.cs.allow-dyld-environment-variables」允許使用 DYLD_INSERT_LIBRARIES 進行注入

實作示範：動態函式庫

建立注入用的動態函式庫```c

attribute((constructor)) static void customConstructor(int argc, const char **argv) { // 注入成功時的提示訊息 printf(“注入執行成功！\n”);

// 記錄注入事件到系統日誌
syslog(LOG_ERR, "動態函式庫注入到 %s\n", argv[0]);

}


### 程式碼解密：
- `__attribute__((constructor))` 定義一個在函式庫時自動執行的函式
- `customConstructor` 函式接收程式的引數，用於識別被注入的目標
- `printf` 用於即時顯示注入成功的訊息
- `syslog` 將注入事件記錄到系統日誌，便於追蹤與除錯

## 進階考量與實作細節

### 執行緒處理的重要性

在 macOS 10.14 之後的版本中，執行緒管理變得更為複雜。玄貓在實際專案中發現，正確處理執行緒對於成功注入至關重要：

- BSD API 建立的執行緒需要正確設定 Mach 執行緒結構
- pthread 結構必須完整初始化
- 系統內部元件對執行緒結構有嚴格要求

### 系統相容性處理

根據玄貓多年來處理各種系統版本的經驗，建議採用以下策略：

1. 優先使用系統提供的標準 API
2. 謹慎處理執行緒同步問題
3. 實作完整的錯誤處理機制

在處理程式碼注入時，我特別建議深入理解 Mac 系統架構。這不僅能幫助開發者實作更穩定的注入機制，也能避免因系統更新造成的相容性問題。

最後，玄貓要特別強調，程式碼注入技術應該謹慎使用，並遵守相關的安全準則和法規要求。在實際應用中，建議優先考慮官方提供的 API 和擴充套件機制，這樣能確保應用程式的穩定性和安全性。此技術主要應用於安全研究、系統診斷等合法場景，而非惡意用途。
# 深入解析 macOS 系統注入技術與安全機制

在探討 macOS 系統程式注入技術之前，玄貓必須先說明，這類別技術雖然可能被惡意利用，但對於系統開發者和安全研究人員來說，瞭解這些機制有助於開發更安全的應用程式，以及進行系統級的除錯和分析。

## macOS 執行緒管理與注入基礎

在 macOS 中，`_pthread_create_from_mach_thread` 函式提供了一個重要的機制，讓開發者能夠將底層的 Mach 執行緒轉換為 POSIX 執行緒（pthread）。這個功能特別重要，因為它確保了不同版本 macOS 系統上執行緒應用程式的相容性。

```c
// 將 Mach 執行緒轉換為 pthread 的範例程式碼
int convert_thread(thread_t mach_thread) {
    pthread_t pthread;
    int result = _pthread_create_from_mach_thread(&pthread, NULL, thread_function, NULL);
    if (result != 0) {
        return -1; // 轉換失敗
    }
    return 0; // 轉換成功
}

程式碼解密：

thread_t mach_thread：代表原始的 Mach 執行緒
pthread_t pthread：用於儲存轉換後的 POSIX 執行緒
_pthread_create_from_mach_thread：核心轉換函式
thread_function：執行緒要執行的函式
回傳值 0 表示成功，-1 表示失敗

Unix 安全模型與程式許可權

在傳統的 Unix 安全模型中，系統安全邊界是以使用者為基礎，而非程式。這意味著：

程式許可權機制

每個程式都以特定使用者身份執行
檔案系統許可權根據使用者和群組
相同使用者的程式分享相同的許可權層級

// 檢查程式許可權的範例程式碼
bool check_process_permissions(pid_t target_pid) {
    uid_t current_uid = getuid();
    uid_t target_uid = get_process_uid(target_pid);
    
    return (current_uid == target_uid || current_uid == 0);
}

程式碼解密：

pid_t target_pid：目標程式的 ID
getuid()：取得當前程式的使用者 ID
get_process_uid()：取得目標程式的使用者 ID
回傳 true 表示有許可權存取，false 表示無許可權

System Integrity Protection (SIP)

macOS 引入的 SIP 機制徹底改變了傳統的 Unix 安全模型。SIP 為系統提供了額外的保護層，即使是 root 使用者也無法隨意修改受保護的系統檔案和程式。

// 檢查 SIP 狀態的範例程式碼
bool is_sip_enabled() {
    int enabled;
    size_t size = sizeof(enabled);
    sysctlbyname("kern.rootless", &enabled, &size, NULL, 0);
    return enabled == 1;
}

程式碼解密：

sysctlbyname：系統呼叫用於查詢系統設定
kern.rootless：SIP 狀態的系統引數
回傳值 true 表示 SIP 已啟用，false 表示已停用

玄貓認為，瞭解這些系統層級的安全機制對於開發安全的 macOS 應用程式至關重要。SIP 的引入不僅提升了系統安全性，也迫使開發者採用更安全的程式設計實踐。在進行系統程式開發時，我們需要特別注意許可權管理和安全邊界的問題，確保應用程式在不同的安全環境下都能正常運作。

在現代 macOS 開發中，我們應該避免使用可能繞過系統安全機制的技術，而是專注於開發符合系統安全要求的解決方案。這不僅能確保應用程式的穩定性，也能提供更好的使用者經驗。

macOS 組合語言技術解析：Hello World的組譯與最佳化

在探討 macOS 組合語言程式設計時，玄貓認為，我們必須從系統呼叫（System Call）和記憶體設定兩個關鍵導向探討。以下分析這個 Hello World 程式的關鍵技術要點：

核心程式碼分析

section .text
global _main

_main:
    start:
        jmp trick
    continue:
        pop rsi            ; 取得字串位址
        mov rax, 0x2000004 ; 系統呼叫 write = 4
        mov rdi, 1         ; 標準輸出 = 1
        mov rdx, 14        ; 寫入大小
        syscall            ; 呼叫核心
        
        mov rax, 0x2000001 ; 系統呼叫 exit = 1
        mov rdi, 0         ; 成功離開 = 0
        syscall            ; 呼叫核心
        
    trick:
        call continue
        db "Hello World!", 0, 0

這段程式碼展現了幾個重要的組合語言概念：

記憶體設定技巧

使用 section .text 宣告程式碼區段
透過 global _main 設定程式進入點
採用跳轉-呼叫技巧（jump-call trick）來存取字串資料

系統呼叫設計

使用 0x2000004 進行寫入操作
使用 0x2000001 進行程式結束
系統呼叫引數透過暫存器傳遞

編譯與連結過程

編譯這段程式需要使用 NASM 組譯器和 ld 連結器：

nasm -f macho64 Hello.asm -o hello.o && ld ./Hello.o -o Hello -lSystem -syslibroot `xcrun -sdk macosx --show-sdk-path`

這個編譯指令包含幾個關鍵元素：

-f macho64：指定 64 位元的 Mach-O 格式
-lSystem：連結系統函式庫 -syslibroot：指定 macOS SDK 路徑

Shellcode 轉換與最佳化

為了將組合語言程式轉換成可注入的 shellcode，我們需要提取純機器碼。以下是一個最佳化過的 Python 程式，用於處理 objdump 輸出：

def extract_shellcode(objdump_output):
    shellcode = ""
    length = 0
    for line in objdump_output.split('\n'):
        if line.strip() and ":" in line:
            hex_values = re.findall("[0-9a-f][0-9a-f]", line.split(":")[1])
            shellcode += "".join("\\x" + h for h in hex_values)
            length += len(hex_values)
    return shellcode, length

程式碼解密

讓我們來解析這個程式的運作原理：

字串存取機制

使用 jmp-call-pop 序列來取得字串位址
透過 pop rsi 指令將字串位址存入 RSI 暫存器

系統呼叫設計

RAX 暫存器存放系統呼叫編號
RDI 暫存器指定輸出目標（標準輸出）
RDX 暫存器設定寫入長度

記憶體最佳化

將字串資料直接嵌入程式碼段落
避免使用額外的資料段落
使用最小化的記憶體佔用

這種實作方式不僅展現了組合語言的底層控制能力，也體現了在 macOS 系統上開發時的特殊考量。透過這樣的設計，我們可以建立出高效與精簡的機器碼，特別適合用於系統程式設計與安全性測試場景。

深入解析 macOS 下的記憶體注入技術與安全機制

在進行系統程式開發時，玄貓發現記憶體注入是一個極具挑戰性的主題，尤其在 macOS 這樣具有嚴格安全機制的系統中。讓我們探討這個技術領域的核心概念。

程式碼注入的基礎架構

首先看到一段基礎的 shellcode 注入程式：

const char output[] __attribute__((section("__TEXT,__text"))) =  "
\xeb\x1e\x5e\xb8\x04\x00\x00\x02\xbf\x01\x00\x00\x00\xba\x0e\x00\x00\x00\x0f\x05\xb8\x01\x00\x00\x02\xbf\x00\x00\x00\x00\x0f\x05\xe8\xdd\xff\xff\xff\x48\x65\x6c\x6c\x6f\x20\x57\x6f\x72\x6c\x64\x21\x0d\x0a";

typedef int (*funcPtr)();

int main(int argc, char **argv) {
    funcPtr ret = (funcPtr) output;
    (*ret)();
    return 0;
}

程式碼內容解密

__attribute__((section("__TEXT,__text"))) 指示編譯器將這段資料放在程式的程式碼區段中
shellcode 使用十六進位格式儲存，實際上是一段簡單的組合語言指令
typedef int (*funcPtr)() 定義了一個函式指標型別
主程式將 shellcode 轉換為可執行函式並執行

macOS 的記憶體保護機制

在 macOS 中，記憶體管理和保護機制非常嚴格，主要包含以下幾個層面：

記憶體許可權控制

讀取許可權（R）：允許讀取記憶體內容
寫入許可權（W）：允許修改記憶體內容
執行許可權（X）：允許執行記憶體中的程式碼

工作原理剖析

在注入過程中，玄貓發現需要特別注意以下步驟：

處理程式識別
- 使用 task_for_pid() 取得目標程式的處理程式控制權
- 需要適當的許可權和授權才能執行此操作
記憶體設定
- 透過 mach_vm_allocate() 在目標程式中設定記憶體空間
- 使用 mach_vm_write() 將 shellcode 寫入設定的空間
許可權設定
- 使用 mach_vm_protect() 設定記憶體區段的執行許可權
- 確保注入的程式碼可以被執行

安全性考量

在開發這類別工具時，玄貓建議必須考慮以下安全要點：

程式簽署要求
- 需要建立 Info.plist 檔案
- 必須包含適當的許可權宣告
- 程式碼必須經過適當簽署
許可權控制
- 嚴格限制可執行程式碼的記憶體區段
- 實施適當的許可權檢查機制
- 避免執行未經授權的程式碼

在多年的系統程式開發經驗中，玄貓深刻理解到記憶體保護機制對系統安全的重要性。這不僅涉及技術實作，更關係到整個系統的安全架構。好的記憶體管理策略應該在功能性和安全性之間取得平衡，確保系統既能靈活運作，又能抵禦潛在的安全威脅。

現代作業系統的記憶體保護機制雖然增加了開發的複雜度，但這些限制和檢查機制確實為系統提供了必要的安全保障。在實際開發中，我們需要充分理解這些機制，並在此基礎上構建安全可靠的應用程式。

在我二十多年的資訊安全工作經驗中，記憶體許可權控制一直是系統安全中最關鍵的防線之一。今天玄貓要深入分享這個重要的安全議題，特別是在防範惡意程式注入方面的關鍵技術。

記憶體許可權控制的核心概念

作業系統透過精確的記憶體頁面（Memory Page）許可權控制，建立起強大的安全防護機制。這種機制主要包含兩個關鍵層面：

可寫入與執行許可權的分離

在現代作業系統中，記憶體區域被明確區分為不同的許可權區段：

資料區段（Data Section）：

設定為可寫入但不可執行
用於儲存程式執行時的變數與資料
防止攻擊者注入的惡意程式碼被執行

程式碼區段（Code Section）：

設定為可執行但不可寫入
儲存程式的執行指令
防止惡意程式修改原有的程式邏輯

深入記憶體保護機制

在實務應用中，我們常需要實作更細緻的記憶體保護策略。以下是一個實際的程式碼範例，展示如何在 MacOS 系統中實作記憶體保護：

int implement_memory_protection(task_t target_process) {
    kern_return_t result;
    vm_address_t address = 0;
    vm_size_t size = PAGE_SIZE;
    vm_prot_t protection;
    
    // 設定記憶體保護屬性
    protection = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE;
    
    result = vm_protect(target_process,
                       address,
                       size,
                       FALSE,
                       protection);
                       
    if (result != KERN_SUCCESS) {
        return -1;
    }
    
    return 0;
}

程式碼解密

這段程式碼展示瞭如何實作基本的記憶體保護機制：

target_process：目標處理程式的識別符號，用於指定要保護的處理程式
vm_protect()：核心函式，用於設定指定記憶體區域的存取許可權
VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE：設定記憶體區域為可讀寫但不可執行
FALSE 引數：表示這些許可權設定是否為永久性的

防範記憶體注入攻擊

在玄貓多年的資安顧問經驗中，我發現許多系統遭受攻擊都源於記憶體保護機制的缺失。以下是幾個關鍵的防護策略：

記憶體區段隔離

建立嚴格的記憶體區段隔離機制，確保：

程式碼區段維持唯讀狀態
資料區段禁止執行程式碼
堆積積疊（Stack）區域啟用不可執行保護

動態記憶體保護

在程式執行時動態調整記憶體許可權：

只在必要時開放寫入許可權
程式碼載入完成後立即鎖定執行區段
定期檢查並重設記憶體許可權

實務中的安全考量

在實際的系統安全實作中，我們需要考慮更多細節：

許可權切換時機

精確控制記憶體許可權的切換時機是關鍵。在玄貓負責的一個金融系統專案中，我們採用了以下策略：

載入動態程式函式庫時開放寫入許可權
完成載入後立即還原限制
使用記憶體保護異常（Memory Protection Exception）來追蹤非預期的存取

效能與安全性平衡

在追求安全性的同時，我們也要考慮系統效能：

適當的記憶體頁面大小選擇
最小許可權原則的靈活運用
關鍵區段的特別保護措施

在多年的系統安全實務經驗中，我深刻體會到記憶體許可權控制是防範惡意程式注入的第一道防線。透過正確實作這些安全機制，我們能夠大幅提升系統的安全性。不過，這僅是完整系統安全架構中的一環，還需要配合其他安全措施，才能建立起全方位的防護網。

持續關注新興的攻擊手法和防護技術，同時保持系統的靈活性和安全性，這是現代資安工作者必須面對的挑戰。在這個資安威脅日新

在多年的系統安全研究中，玄貓發現 macOS 的 Mach 注入技術是一個既複雜又精妙的領域。今天就讓我們探討這個技術的核心概念與實作細節。

Mach 注入的核心機制

在 macOS 系統中，Mach 注入是一種深層次的程式碼植入技術。這項技術主要利用 Mach API 來操作目標程式的記憶體空間與執行緒狀態。讓我們來看其中的關鍵步驟：

記憶體許可權設定

kr = vm_protect(remote_task, 
                shellcode_region.addr, 
                shellcode_region.size, 
                FALSE, 
                shellcode_region.prot);

if (kr != KERN_SUCCESS) {
    fprintf(stderr, "Failed to set memory permissions: %s\n", 
            mach_error_string(kr));
    return -1;
}

遠端執行緒的建立與設定

x86_thread_state64_t thread_state;
memset(&thread_state, 0, sizeof(thread_state));
thread_state.__rip = (uint64_t)shellcode_region.addr;
thread_state.__rsp = (uint64_t)(remote_stack + STACK_SIZE);

thread_act_t remote_thread;
kr = thread_create(remote_task, &remote_thread);

執行緒狀態設定

kr = thread_set_state(remote_thread,
                     x86_THREAD_STATE64,
                     (thread_state_t)&thread_state,
                     x86_THREAD_STATE64_COUNT);

if (kr != KERN_SUCCESS) {
    fprintf(stderr, "Failed to set thread state: %s\n",
            mach_error_string(kr));
    return -1;
}

深入理解執行緒管理

在進行 Mach 注入時，執行緒管理是一個極為關鍵的環節。這裡有幾個重要的技術考量：

POSIX 與 Mach 執行緒的差異

當玄貓在設計注入系統時，發現 POSIX 執行緒與 Mach 執行緒有著本質的不同。POSIX 執行緒擁有完整的執行緒本地儲存空間（Thread Local Storage，TLS）結構，而 Mach 執行緒則沒有這個機制。這個差異會直接影響到注入程式碼的執行環境。

記憶體管理策略

在實際佈署中，記憶體管理策略直接影響注入的穩定性與效能。玄貓建議採用以下方式：

精確計算所需的記憶體空間
實作適當的記憶體對齊
確保記憶體許可權設定的正確性

效能最佳化考量

在設計注入機制時，效能最佳化是不可忽視的環節。以下是一些關鍵的最佳化策略：

最小化系統呼叫次數
最佳化記憶體存取模式
實作高效的錯誤處理機制

安全性考量與防護

在實作 Mach 注入技術時，安全性是首要考量。玄貓建議實作以下防護機制：

記憶體保護

必須嚴格控制注入程式碼的記憶體存取許可權，避免可能的記憶體汙染或資訊洩漏。這包括：

// 設定適當的記憶體保護許可權
vm_prot_t prot = VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE;
vm_protect(remote_task, code_address, code_size, FALSE, prot);

執行緒同步控制

在多執行緒環境中，適當的同步機制至關重要：

// 實作執行緒同步控制
kr = thread_resume(remote_thread);
if (kr != KERN_SUCCESS) {
    // 處理同步失敗的情況
    cleanup_resources();
    return -1;
}

效能最佳化與除錯技巧

在進行 Mach 注入時，效能最佳化和除錯能力同樣重要。以下是玄貓在實務中總結的幾點建議：

最佳化策略

最小化記憶體設定次數
使用直接記憶體操作而非系統呼叫
實作高效的錯誤處理機制

除錯技巧

在實際開發過程中，適當的除錯機制能大幅提升開發效率：

void debug_thread_state(x86_thread_state64_t *state) {
    printf("RIP: 0x%llx\n", state->__rip);
    printf("RSP: 0x%llx\n", state->__rsp);
    // 更多除錯資訊...
}

在多年的系統安全研究與實務經驗中，玄貓深刻體會到 Mach 注入技術不僅是一項強大的工具，更需要我們以嚴謹的態度來處理每個技術細節。透過合理的設計與實作，我們可以建立一個既安全又高效的注入機制。而這些知識與經驗，正是構建穩固系統安全的根本。在進行程式碼注入與程式處理時，由於我們的 shellcode 實際上是非託管程式碼，必須在受控的環境中執行。從 Mach 執行緒直接轉換到執行我們的 shellcode 可能會引發一些問題。

為了確保程式的穩定性，讓我們探討如何正確處理這種情況：

建立 POSIX 執行緒環境

我們需要在 POSIX 執行緒的連貫的背景與環境中執行 shellcode，而不是直接在基礎執行緒中執行。這樣做的原因是：

POSIX 執行緒提供更完整的執行環境
可以避免潛在的當機和異常
確保目標程式能夠正確執行注入的程式碼

以下是一個示範如何建立安全執行環境的程式碼範例：

#include <pthread.h>
#include <mach/mach.h>

typedef struct {
    void *shellcode;
    size_t length;
} injection_ctx_t;

void *execute_shellcode(void *context) {
    injection_ctx_t *ctx = (injection_ctx_t *)context;
    void (*shellcode_func)() = ctx->shellcode;
    
    // 執行 shellcode
    shellcode_func();
    return NULL;
}

int inject_and_execute(pid_t target_pid, void *shellcode, size_t length) {
    injection_ctx_t ctx = {
        .shellcode = shellcode,
        .length = length
    };
    
    pthread_t thread;
    int result = pthread_create(&thread, NULL, execute_shellcode, &ctx);
    
    if (result == 0) {
        pthread_join(thread, NULL);
        return 0;
    }
    
    return -1;
}

程式碼解密

讓我們逐步解析上面的程式碼：

injection_ctx_t 結構體：
- 用於封裝 shellcode 及其長度資訊
- 提供了一個清晰的方式來傳遞注入相關的引數
execute_shellcode 函式：
- 作為 POSIX 執行緒的入口點
- 從連貫的背景與環境中提取 shellcode 並執行
- 提供了受控的執行環境
inject_and_execute 函式：
- 建立新的 POSIX 執行緒
- 處理執行緒建立和同步
- 回傳執行狀態

執行緒同步與安全考量

在這個實作中，玄貓特別注意了以下幾個關鍵點：

執行緒同步
- 使用 pthread_join 確保主執行緒等待 shellcode 執行完成
- 避免在 shellcode 執行期間提前終止程式
錯誤處理
- 檢查執行緒建立的結果
- 提供錯誤狀態回傳值
記憶體安全
- 確保 shellcode 在有效的記憶體區域中執行
- 避免記憶體存取違規

進階注入技術

當我們需要在目標程式中執行更複雜的操作時，例如建立 C2（Command and Control）連線或執行系統命令，我們可以使用以下方式：

int execute_command(const char *command) {
    char *args[] = {"/bin/zsh", "-c", (char *)command, NULL};
    
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子程式
        execve("/bin/zsh", args, NULL);
        exit(1);
    } else if (pid > 0) {
        // 父程式
        int status;
        waitpid(pid, &status, 0);
        return status;
    }
    
    return -1;
}

這個實作提供了一個安全的方式來執行系統命令，同時保持對程式的控制。透過使用 fork 和 execve，我們可以在隔離的環境中執行命令，避免影響主程式的穩定性。

在實際應用中，這種方法可以用來：

執行系統命令
建立網路連線
收集系統資訊
進行許可權提升

當然，這些技術必須謹慎使用，確保不會被惡意軟體利用。作為資安工作者，我們的目標是理解這些機制以更好地保護系統，而不是用於惡意目的。

在過去 25 年的資安研究生涯中，玄貓觀察到 macOS 系統的安全威脅日益增加。今天，我將深入剖析一個關於 macOS 惡意程式碼注入的技術案例，並探討其持久化機制。這些知識對於瞭解攻擊手法和建立防禦策略都相當重要。

程式碼注入技術解析

組合語言層級的注入實作

讓我們先來看一段關鍵的組合語言程式碼：

push rdx            ; 將 NULL 推入堆積積疊
jmp short dummy     ; 跳轉到 dummy 標籤
exec:
push rbx            ; 將 "-c" 推入堆積積疊
push rdi            ; 將 '/bin/zsh' 推入堆積積疊
mov rsi, rsp        ; 設定 RSI 指向堆積積疊
push 59             ; 推入系統呼叫編號
pop rax             ; 將系統呼叫編號彈出到 rax
bts rax, 25         ; 設定 rax 的第 25 位元（AT_FDCWD 旗標）
syscall             ; 執行系統呼叫
dummy:
call exec           ; 呼叫 exec 子程式

程式碼解析與運作原理

這段組合語言程式碼展現了一個精心設計的

macOS的自動化與安全隱憂：深入剖析啟動代理程式與系統守護程式

在玄貓多年的資安研究經驗中，我注意到 macOS 的永續性攻擊手法中，啟動代理程式（Launch Agent）與系統守護程式（Launch Daemon）一直是最受攻擊者青睞的技術。這並非偶然，而是源於其架構設計的特性。讓我們探討這個議題。

系統架構概述

在 macOS 中，啟動代理程式與系統守護程式扮演著自動化流程管理的關鍵角色。它們的主要差異在於：

啟動代理程式（Launch Agent）

位置：~/Library/LaunchAgents
執行時機：使用者登入時
許可權範圍：使用者層級
主要用途：處理使用者相關的自動化任務

系統守護程式（Launch Daemon）

位置：/Library/LaunchDaemons
執行時機：系統啟動時
許可權範圍：系統層級
主要用途：處理系統層級的背景服務

深入技術實作

讓我們看一個典型的啟動代理程式設定檔案：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
<dict>
    <key>Label</key>
    <string>com.example.service</string>
    <key>ProgramArguments</key>
    <array>
        <string>/usr/local/bin/service</string>
        <string>--config</string>
        <string>/etc/service.conf</string>
    </array>
    <key>RunAtLoad</key>
    <true/>
    <key>KeepAlive</key>
    <true/>
</dict>
</plist>

這個設定檔案定義了一個自動化服務：

Label：服務的唯一識別碼
ProgramArguments：要執行的程式及其引數
RunAtLoad：設定為在載入時執行
KeepAlive：確保服務持續執行

安全風險與防護建議

在我的資安稽核工作中，經常發現攻擊者利用這些機制來確保惡意程式的永續性。為此，我建議採取以下防護措施：

定期審查系統中的啟動專案
實施嚴格的許可權控制
保持系統完整性保護（SIP）啟用
監控可疑的 plist 檔案變更

延伸探討：事件監控守護程式（emond）

macOS 的事件監控守護程式（emond）提供了另一個值得關注的向量。這個位於 /sbin/emond 的原生工具有強大的事件處理能力，但同時也可能被濫用。

emond 的運作機制：

接收來自各種服務的事件
根據規則引擎處理這些事件
執行相應的動作或命令

從安全形度來看，emond 的設定檔案（位於 /System/Library/LaunchDaemons/com.apple.emond.plist）需要特別關注，因為它可能被用來建立永續性的後門。

在實際防護實務中，我發現監控這些系統元件的變化至關重要。持續的安全監控、定期的安全稽核，以及時的威脅應對，都是確保 macOS 系統安全的關鍵要素。

這些年來，我觀察到攻擊者的技術不斷演進，但基本的攻擊模式往往圍繞著系統的自動化機制。因此，深入理解這些機制不只有助於防護，更能幫助我們建立更安全的系統架構。

在多年的資安研究中，玄貓發現 macOS 系統中存在許多鮮為人知但潛在危險的自動化機制。這些機制原本設計用於提升系統效率，但若使用不當，可能成為安全漏洞。今天讓我們探討這些機制的運作原理與安全隱憂。

事件監控守護程式（Event Monitor Daemon）剖析

emond 運作機制

事件監控守護程式（emond）的運作方式與其他 LaunchDaemon 類別似。系統啟動時，launchd 會載入所有 LaunchDaemon 與 LaunchAgent。這個特性使得 emond 成為一個值得關注的安全重點，特別是當它被設定執行特定指令時。

以下是一個典型的 emond 設定範例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
<array>
    <dict>
        <key>name</key>
        <string>系統監控</string>
        <key>enabled</key>
        <true/>
        <key>eventTypes</key>
        <array>
            <string>startup</string>
        </array>
        <key>actions</key>
        <array>
            <dict>
                <key>command</key>
                <string>自訂指令</string>
                <key>user</key>
                <string>root</string>
                <key>type</key>
                <string>RunCommand</string>
            </dict>
        </array>
    </dict>
</array>
</plist>

設定檔解析

讓我們來解析這個設定檔的重要元素：

name：定義監控規則的識別名稱
enabled：控制規則是否啟用
eventTypes：指定觸發條件
actions：定義要執行的動作
command：指定執行的指令
user：設定執行指令的使用者許可權

Shell 環境設定的安全考量

Zsh 的特殊性

相較於傳統的 Bash 設定檔，Zsh 提供了更強大的環境設定機制。特別值得注意的是 .zshenv 檔案，它在每次 shell 互動時都會被執行，包括使用 zsh -c 指令的情況。

環境設定安全風險

玄貓在安全稽核時常發現，許多系統管理員忽略了 shell 環境設定檔的安全檢查。這些檔案若被惡意修改，可能導致嚴重的安全問題。例如：

# .zshenv 中的危險設定
/路徑/到/惡意指令碼.sh > /dev/null 2>&1 &

此設定會在每次開啟終端機時在背景執行指定指令碼，而與不會顯示任何輸出。使用 setopt NO_MONITOR 更可以關閉工作監控，使得背景程式更難被發現。

防護建議

為了防範這些自動化機制被濫用，玄貓建議採取以下安全措施：

定期檢查系統中的 LaunchDaemon 與 LaunchAgent 設定
審查所有 shell 環境設定檔的內容
限制一般使用者修改系統層級自動化設定的許可權
實施檔案完整性監控（File Integrity Monitoring）
建立自動化設定變更的稽核機制

在資安工作中，玄貓經常強調系統自動化機制的雙面性。它們既是提升效率的工具，也可能是潛在的安全威脅。透過深入瞭解這些機制的運作原理，並實施適當的安全控制，我們才能在便利性與安全性之間取得平衡。

隨著攻擊手法不斷演進，這些看似基本的系統機制往往成為攻擊者的突破點。持續關注與更新安全措施，才能確保系統的整體安全。

在過去25年的資安生涯中，玄貓深刻體會到，系統安全不僅關乎技術本身，更需要深入理解攻擊者的思維模式。今天，我將從一個資深資安工作者的角度，分享對macOS系統安全的深度觀察。

攻擊者的戰略思維

在研究macOS系統安全時，我發現攻擊者往往會採取最小阻力路徑。這種現象背後有幾個關鍵原因：

永續性與隱蔽性的平衡

開發高階惡意程式需要投入大量時間與資源，這促使攻擊者在技術複雜度和效果之間尋求平衡。從我的觀察來看，真正高明的攻擊者會避開常見的攻擊模式，轉而開發更具隱蔽性的客製化工具。

技術門檻與投資報酬

在為某金融機構進行紅隊評估時，玄貓發現即使是簡單的攻擊向量，只要能達到目的，攻擊者就不會貿然使用更複雜的技術。這種策略不僅降低了被發現的風險，還能確保攻擊工具的永續性。

進階永續性威脅的演進

現代APT（Advanced Persistent Threat）攻擊已經演變得更加精緻。根據玄貓的實戰經驗，一個成功的永續性威脅通常包含以下特徵：

多層次的規避技術
模組化的攻擊架構
動態調整的攻擊策略

防護策略與最佳實踐

在協助企業建立防護機制時，玄貓建議採取多層次的防禦策略：

系統層級的防護

深入理解macOS的系統架構至關重要。在系統層級，我們需要特別注意：

嚴格控制系統呼叫（System Calls）許可權
實施完整的程式監控機制
建立異常行為檢測系統

應用層級的安全

在應用層面，重點在於：

實施嚴格的程式碼簽署政策
建立應用程式白名單機制
監控異常的程式執行為

從我多年的經驗來看，成功的防護策略必須結合技術防禦與威脅情報。在評估某跨國企業的安全架構時，玄貓發現單純依賴技術防護是遠不夠的，必須建立完整的安全生態系統。

在資安領域，我們常說「知己知彼，百戰不殆」。深入理解攻擊者的思維模式和技術演進，才能建立更有效的防護機制。當我們面對現代化的資安威脅時，需要不斷更新知識體系，保持警覺，並適時調整防護策略。

隨著科技的發展，資安威脅也在不斷演進。作為資安從業人員，我們必須持續學習和適應，才能在這場永無止境的攻防戰中保持優勢。在下一篇文章中，玄貓將探討macOS rutkits的開發與防護，為各位提供更深入的技術見解。

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。

macOS惡意程式開發:注入與植入殼層技術解析

程式碼注入技術概述

DYLD_INSERT_LIBRARIES的運作機制

編譯與執行注入程式

macOS的安全機制與限制

安全機制的演進

Hardened Runtime的影響

在 macOS 中實作程式碼注入的技術分析

程式碼注入的基礎機制

執行時注入的條件限制

重要的授權機制

Entitlements 設定分析

實作示範：動態函式庫

建立注入用的動態函式庫```c

程式碼解密：

Unix 安全模型與程式許可權

程式許可權機制

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System Integrity Protection (SIP)

程式碼解密：

macOS 組合語言技術解析：Hello World的組譯與最佳化

核心程式碼分析

編譯與連結過程

Shellcode 轉換與最佳化

程式碼解密

深入解析 macOS 下的記憶體注入技術與安全機制

程式碼注入的基礎架構

程式碼內容解密

macOS 的記憶體保護機制

記憶體許可權控制

工作原理剖析

安全性考量

記憶體許可權控制的核心概念

可寫入與執行許可權的分離

深入記憶體保護機制

程式碼解密

防範記憶體注入攻擊

記憶體區段隔離

動態記憶體保護

實務中的安全考量

許可權切換時機

效能與安全性平衡

Mach 注入的核心機制

記憶體許可權設定

遠端執行緒的建立與設定

執行緒狀態設定

深入理解執行緒管理

POSIX 與 Mach 執行緒的差異

記憶體管理策略

效能最佳化考量

安全性考量與防護

記憶體保護

執行緒同步控制

效能最佳化與除錯技巧

最佳化策略

除錯技巧

建立 POSIX 執行緒環境

程式碼解密

執行緒同步與安全考量

進階注入技術

程式碼注入技術解析

組合語言層級的注入實作

程式碼解析與運作原理

macOS的自動化與安全隱憂：深入剖析啟動代理程式與系統守護程式

系統架構概述

深入技術實作

安全風險與防護建議

延伸探討：事件監控守護程式（emond）

事件監控守護程式（Event Monitor Daemon）剖析

emond 運作機制

設定檔解析

Shell 環境設定的安全考量

Zsh 的特殊性

環境設定安全風險

防護建議

攻擊者的戰略思維

永續性與隱蔽性的平衡

技術門檻與投資報酬

進階永續性威脅的演進

防護策略與最佳實踐