# macOS MIG - Mach Interface Generator

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</details>

MIG被创建用于**简化Mach IPC**代码的生成过程。它基本上**生成了所需的代码**，以便服务器和客户端根据给定的定义进行通信。即使生成的代码看起来很丑陋，开发人员只需导入它，他的代码将比以前简单得多。

### 示例

创建一个定义文件，这里是一个非常简单的函数：

{% code title="myipc.defs" %}

```cpp
subsystem myipc 500; // Arbitrary name and id

userprefix USERPREF;        // Prefix for created functions in the client
serverprefix SERVERPREF;    // Prefix for created functions in the server

#include <mach/mach_types.defs>
#include <mach/std_types.defs>

simpleroutine Subtract(
server_port :  mach_port_t;
n1          :  uint32_t;
n2          :  uint32_t);
```

{% endcode %}

现在使用 mig 生成服务器和客户端代码，这些代码将能够相互通信以调用 Subtract 函数：

```bash
mig -header myipcUser.h -sheader myipcServer.h myipc.defs
```

在当前目录中将创建几个新文件。

在文件\*\*`myipcServer.c`**和**`myipcServer.h`**中，您可以找到结构**`SERVERPREFmyipc_subsystem`\*\*的声明和定义，该结构基本上定义了根据接收到的消息ID调用的函数（我们指定了起始编号为500）：

```c
/* Description of this subsystem, for use in direct RPC */
const struct SERVERPREFmyipc_subsystem SERVERPREFmyipc_subsystem = {
myipc_server_routine,
500, // start ID
501, // end ID
(mach_msg_size_t)sizeof(union __ReplyUnion__SERVERPREFmyipc_subsystem),
(vm_address_t)0,
{
{ (mig_impl_routine_t) 0,
// Function to call
(mig_stub_routine_t) _XSubtract, 3, 0, (routine_arg_descriptor_t)0, (mach_msg_size_t)sizeof(__Reply__Subtract_t)},
}
};
```

在\`myipcServer.h\`文件中，我们定义了一个名为\`myipcServer\`的类，该类包含了处理Mach RPC请求的方法。

```c
/* Description of this subsystem, for use in direct RPC */
extern const struct SERVERPREFmyipc_subsystem {
mig_server_routine_t	server;	/* Server routine */
mach_msg_id_t	start;	/* Min routine number */
mach_msg_id_t	end;	/* Max routine number + 1 */
unsigned int	maxsize;	/* Max msg size */
vm_address_t	reserved;	/* Reserved */
struct routine_descriptor	/* Array of routine descriptors */
routine[1];
} SERVERPREFmyipc_subsystem;
```

根据前面的结构，函数\*\*`myipc_server_routine`**将获取**消息ID\*\*并返回要调用的适当函数：

```c
mig_external mig_routine_t myipc_server_routine
(mach_msg_header_t *InHeadP)
{
int msgh_id;

msgh_id = InHeadP->msgh_id - 500;

if ((msgh_id > 0) || (msgh_id < 0))
return 0;

return SERVERPREFmyipc_subsystem.routine[msgh_id].stub_routine;
}
```

在这个例子中，我们只在定义中定义了一个函数，但如果我们定义了更多函数，它们将位于\*\*`SERVERPREFmyipc_subsystem`\*\*数组内，第一个函数将被分配给ID **500**，第二个函数将被分配给ID **501**...

实际上，可以在\*\*`myipcServer.h`**中的**`subsystem_to_name_map_myipc`\*\*结构中识别这种关系：

```c
#ifndef subsystem_to_name_map_myipc
#define subsystem_to_name_map_myipc \
{ "Subtract", 500 }
#endif
```

最后，使服务器工作的另一个重要函数将是\*\*`myipc_server`**，这个函数实际上会**调用\*\*与接收到的id相关联的函数：

<pre class="language-c"><code class="lang-c">mig_external boolean_t myipc_server
(mach_msg_header_t *InHeadP, mach_msg_header_t *OutHeadP)
{
/*
* typedef struct {
* 	mach_msg_header_t Head;
* 	NDR_record_t NDR;
* 	kern_return_t RetCode;
* } mig_reply_error_t;
*/

mig_routine_t routine;

OutHeadP->msgh_bits = MACH_MSGH_BITS(MACH_MSGH_BITS_REPLY(InHeadP->msgh_bits), 0);
OutHeadP->msgh_remote_port = InHeadP->msgh_reply_port;
/* Minimal size: routine() will update it if different */
OutHeadP->msgh_size = (mach_msg_size_t)sizeof(mig_reply_error_t);
OutHeadP->msgh_local_port = MACH_PORT_NULL;
OutHeadP->msgh_id = InHeadP->msgh_id + 100;
OutHeadP->msgh_reserved = 0;

if ((InHeadP->msgh_id > 500) || (InHeadP->msgh_id &#x3C; 500) ||
<strong>	    ((routine = SERVERPREFmyipc_subsystem.routine[InHeadP->msgh_id - 500].stub_routine) == 0)) {
</strong>		((mig_reply_error_t *)OutHeadP)->NDR = NDR_record;
((mig_reply_error_t *)OutHeadP)->RetCode = MIG_BAD_ID;
return FALSE;
}
<strong>	(*routine) (InHeadP, OutHeadP);
</strong>	return TRUE;
}
</code></pre>

检查前面突出显示的行，访问要通过ID调用的函数。

以下是创建一个简单**服务器**和**客户端**的代码，其中客户端可以调用服务器的Subtract函数：

```c
// gcc myipc_server.c myipcServer.c -o myipc_server

#include <stdio.h>
#include <mach/mach.h>
#include <servers/bootstrap.h>
#include "myipcServer.h"

kern_return_t SERVERPREFSubtract(mach_port_t server_port, uint32_t n1, uint32_t n2)
{
printf("Received: %d - %d = %d\n", n1, n2, n1 - n2);
return KERN_SUCCESS;
}

int main() {

mach_port_t port;
kern_return_t kr;

// Register the mach service
kr = bootstrap_check_in(bootstrap_port, "xyz.hacktricks.mig", &port);
if (kr != KERN_SUCCESS) {
printf("bootstrap_check_in() failed with code 0x%x\n", kr);
return 1;
}

// myipc_server is the function that handles incoming messages (check previous exlpanation)
mach_msg_server(myipc_server, sizeof(union __RequestUnion__SERVERPREFmyipc_subsystem), port, MACH_MSG_TIMEOUT_NONE);
}
```

```c
// gcc myipc_client.c myipcUser.c -o myipc_client

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

#include <mach/mach.h>
#include <servers/bootstrap.h>
#include "myipcUser.h"

int main() {

// Lookup the receiver port using the bootstrap server.
mach_port_t port;
kern_return_t kr = bootstrap_look_up(bootstrap_port, "xyz.hacktricks.mig", &port);
if (kr != KERN_SUCCESS) {
printf("bootstrap_look_up() failed with code 0x%x\n", kr);
return 1;
}
printf("Port right name %d\n", port);
USERPREFSubtract(port, 40, 2);
}
```

### 二进制分析

由于许多二进制文件现在使用MIG来公开mach端口，了解如何**识别使用了MIG**以及MIG在每个消息ID上执行的**功能**是很有趣的。

[**jtool2**](https://hacktricks.xsx.tw/macos-hardening/macos-apps-inspecting-debugging-and-fuzzing#jtool2)可以从Mach-O二进制文件中解析MIG信息，指示消息ID并识别要执行的函数：

```bash
jtool2 -d __DATA.__const myipc_server | grep MIG
```

先前提到负责根据接收到的消息ID调用正确函数的函数是`myipc_server`。然而，通常情况下你不会有二进制文件的符号（函数名称），因此有趣的是**查看反编译后的样子**，因为它总是非常相似的（此函数的代码与暴露的函数无关）：

{% tabs %}
{% tab title="myipc\_server反编译 1" %}

<pre class="language-c"><code class="lang-c">int _myipc_server(int arg0, int arg1) {
var_10 = arg0;
var_18 = arg1;
// 初始指令以找到正确的函数指针
*(int32_t *)var_18 = *(int32_t *)var_10 &#x26; 0x1f;
*(int32_t *)(var_18 + 0x8) = *(int32_t *)(var_10 + 0x8);
*(int32_t *)(var_18 + 0x4) = 0x24;
*(int32_t *)(var_18 + 0xc) = 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x14) = *(int32_t *)(var_10 + 0x14) + 0x64;
*(int32_t *)(var_18 + 0x10) = 0x0;
if (*(int32_t *)(var_10 + 0x14) &#x3C;= 0x1f4 &#x26;&#x26; *(int32_t *)(var_10 + 0x14) >= 0x1f4) {
rax = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
// 调用sign_extend_64以帮助识别此函数
// 这将在rax中存储需要调用的调用指针
// 检查地址0x100004040的使用（函数地址数组）
// 0x1f4 = 500（起始ID）
<strong>            rax = *(sign_extend_64(rax - 0x1f4) * 0x28 + 0x100004040);
</strong>            var_20 = rax;
// 如果-否，if返回false，而else调用正确的函数并返回true
<strong>            if (rax == 0x0) {
</strong>                    *(var_18 + 0x18) = **_NDR_record;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffffffffffed1;
var_4 = 0x0;
}
else {
// 计算地址调用带有2个参数的正确函数
<strong>                    (var_20)(var_10, var_18);
</strong>                    var_4 = 0x1;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **_NDR_record;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffffffffffed1;
var_4 = 0x0;
}
rax = var_4;
return rax;
}
</code></pre>

{% endtab %}

{% tab title="myipc\_server反编译 2" %}
这是在不同版本的Hopper free中反编译的相同函数：

<pre class="language-c"><code class="lang-c">int _myipc_server(int arg0, int arg1) {
r31 = r31 - 0x40;
saved_fp = r29;
stack[-8] = r30;
var_10 = arg0;
var_18 = arg1;
// 初始指令以找到正确的函数指针
*(int32_t *)var_18 = *(int32_t *)var_10 &#x26; 0x1f | 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x8) = *(int32_t *)(var_10 + 0x8);
*(int32_t *)(var_18 + 0x4) = 0x24;
*(int32_t *)(var_18 + 0xc) = 0x0;
*(int32_t *)(var_18 + 0x14) = *(int32_t *)(var_10 + 0x14) + 0x64;
*(int32_t *)(var_18 + 0x10) = 0x0;
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
r8 = r8 - 0x1f4;
if (r8 > 0x0) {
if (CPU_FLAGS &#x26; G) {
r8 = 0x1;
}
}
if ((r8 &#x26; 0x1) == 0x0) {
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
r8 = r8 - 0x1f4;
if (r8 &#x3C; 0x0) {
if (CPU_FLAGS &#x26; L) {
r8 = 0x1;
}
}
if ((r8 &#x26; 0x1) == 0x0) {
r8 = *(int32_t *)(var_10 + 0x14);
// 0x1f4 = 500（起始ID）
<strong>                    r8 = r8 - 0x1f4;
</strong>                    asm { smaddl     x8, w8, w9, x10 };
r8 = *(r8 + 0x8);
var_20 = r8;
r8 = r8 - 0x0;
if (r8 != 0x0) {
if (CPU_FLAGS &#x26; NE) {
r8 = 0x1;
}
}
// 与前一个版本相同的if else
// 检查地址0x100004040（函数地址数组）的使用
<strong>                    if ((r8 &#x26; 0x1) == 0x0) {
</strong><strong>                            *(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
</strong>                            *(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
else {
// 调用计算出的地址，函数应在其中
<strong>                            (var_20)(var_10, var_18);
</strong>                            var_4 = 0x1;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
}
else {
*(var_18 + 0x18) = **0x100004000;
*(int32_t *)(var_18 + 0x20) = 0xfffffed1;
var_4 = 0x0;
}
r0 = var_4;
return r0;
}

</code></pre>

{% endtab %}
{% endtabs %}

实际上，如果你转到函数\*\*`0x100004000`**，你会找到**`routine_descriptor`**结构体的数组。结构体的第一个元素是**函数实现的地址\*\*，**结构体占用0x28字节**，因此每0x28字节（从字节0开始）你可以获得8字节，这将是将被调用的**函数的地址**：

<figure><img src="https://615200056-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F1DLBZdNLkY4FUHtMnjPr%2Fuploads%2Fgit-blob-0b96b38ef12e14426c07e22113e5e4f1530e9fd6%2Fimage%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1).png?alt=media" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

<figure><img src="https://615200056-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F1DLBZdNLkY4FUHtMnjPr%2Fuploads%2Fgit-blob-f9a051e20684e0dea6d945deb1366221c4adb511%2Fimage%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1)%20(1).png?alt=media" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

这些数据可以通过[**使用此Hopper脚本**](https://github.com/knightsc/hopper/blob/master/scripts/MIG%20Detect.py)提取。

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