2.2 iOS二进制文件类型(个人笔记)

在iOS逆向工程初学阶段,我们的目标主要是 ApplicationDynamic Library(以下简称dylib)Daemon这三类二进制文件,对它们的了解越深入, 逆向工程就会越顺利。这三类文件分工不同,其目录 结构和文件权限也有一些区别。

Application

Application就是我们最熟悉的App了。了解下面的几个App相关概念,是
开始逆向工程前的必备工作。

bundle:概念来源于NeXTSTEP,是一个按某种标准结构来组织的目录,其中包含了二进制文件及运行所需的资源。正向开发中常见的App和framework都是以bundle的形式存在的;在越狱iOS中常见的PreferenceBundle,可以看成是一种依附于Settings的App,结构与App类似,本质也是bundle。Framework也是bundle,但framework的bundle中存放的是一个dylib,而不是可执行文件。
App目录结构:App目录的以下三个部分比较重要:

  • Info.plist:Info.plist记录了App的基本信息,如bundle identifier、可执行文件名、图标文件名等。其中bundle identifier会在后续章节的CydiaSubstrate中成为 tweak的重要配置信息。可以通过Xcode查看它的值,也可以通过Xcode自带的命令行工具plutil查看它的值。
  • 可执行文件:同样可以通过Xcode和plutil两种方式来查看Info.plist,定位可执行文件。也可以通过Xcode自带的命令行工具plutil查看它的值“Executable File”。
  • lproj目录:proj目录下存放的是各种本地化的字符串(.strings),是iOS逆向工程的重要线索,也可以用plutil查看。

系统App VS StoreApp:/Applications/目录存放系统App和从Cydia下载的App(我们把来自Cydia的App视为系统App)。而/var/mobile/Containers/目录存放的则是StoreApp。虽然两者都是App,但它们在如下方面存在着一些差别:

  • 目录结构:数据目录的位置不同:StoreApp的数据目录在/var/mobile/Containers/Data/下,以mobile权限运行的系统App的数据目录在/var/mobile/下,而以root权限运行的系统App的数据目录在/var/root/下。
  • 安装包格式与权限:Cydia App的安装包格式一般是deb,StoreApp的 安装包格式一般是ipa。其中deb是来自Debian的安装 包格式,由Cydia作者saurik移植到iOS中,它的属主 用户和属主组一般是root和admin,能够以root权限运 行;而ipa是苹果为iOS推出的专属App安装包格式, 属主用户和属主组都是mobile,只能以mobile权限运 行。
  • 沙盒(sandbox):iOS中的沙盒就是一种访问限制机制,我们可以把它看作是权限的一种表现形式,授权文件(entitlements)也是沙盒的一部分。它是iOS最核心的安全组件之一。总的来说,沙盒会将App的文件访问范围限制在这个App内部,一个App一般不知道其他App的存在,更别说访问它们了;沙盒还会限制App的功能,例如对iCloud接口的调用就必须经过沙盒的允许。

Dynamic Library

在Xcode工程里导入的各种framework,链接的各种lib,其实本质都是dylib。如果把焦点转移到越狱iOS中,Cydia里的各种tweak无一不是以dylib的形式工作的,正是这些tweak的存在让我们能够随意定制自己的iOS。在逆向工程中,我们会频繁接触各种dylib,因此有必要了解一些相关知识。

在iOS中,lib分为static和dynamic两种,其中staticlib在编译阶段成为App可执行文件的一部分,会增加可执行文件的大小。因为App尺寸变大,启动时需要加载的内容变多,所以可能会导致App启动变慢。dylib则相对“智能”一些,它不会改变可执行文件的大小,只有当App需要用到这个dylib时,iOS才会把它加载进内存,成为App进程的一部分。

值得一提的是,dylib虽然充斥在iOS的各个角落,是逆向工程的重要目标类型,但其本身并不是可执行文件,不能独立运行,只能为别的进程服务,而且它们寄生在别的进程里,成为了这个进程的一部分。因此,dylib的权限是由它寄生的那个App决定的,同一个dylib寄生在系统App和StoreApp里时的权限是不同的。

例如,你写了一个Instagram的tweak,用来把喜欢的图片保存在本地,如果保存目录是/var/mobile/Containers/Data/下App对应的Documents目录,那么因为Instagram是一个StoreApp,这样的操作是没有问题的,tweak能够正常工作。而如果保存目录是/var/mobile/Documents,那么在兴高采烈地保存了一大堆美图,准备回头细细品味时,你就会发现/var/mobile/Documents里啥图片也没有——操作都被sandbox给禁掉了。

Daemon

Daemon为后台运行而生,给用户提供了各种“守护”,如imagent保障了iMessage的正确收发,mediaserverd处理了几乎所有的音频、视频,syslogd则用于记录系统日志等。

iOS中的daemon主要由一个可执行文件和一个plist文件构成。iOS的根进程是launchd,它会在开机时检查/System/Library/LaunchDaemons和/Library/LaunchDaemons下所有格式符合规定的plist文件,然后启动对应的daemon。

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