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| 本文作者： 史中 | 2016-08-04 11:40 |
用戶在蘋果電腦上點擊了一條鏈接，在他眼里，一切都那么平靜。然而他并不知道，隨著點擊的輕響，無數(shù)數(shù)據(jù)在電腦中奔涌激蕩。在秒針跳動五次的時間內(nèi)，蘋果公司頂尖程序員們藉由代碼構(gòu)建的層層防御體系毀滅殆盡，賽博世界的上帝悄然易主。電光火石間，黑客奪取了電腦的一切權(quán)限。
這件事，真實地發(fā)生在“黑客奧運會”——Pwn2Own 2016 上。做出這種華麗攻擊的，正是來自騰訊科恩實驗室的黑客們。令人發(fā)指的是，他們還使用了另一種姿勢，再次讓 macOS 的世界失守崩潰。
正是這種震懾人心的黑客美學(xué)，幫助他們成功獲得了“世界破解大師”的稱號。
從今年3月開始，全世界都在等待這群“大師”揭秘那次神秘攻擊的方法。五個月過去了，科恩實驗室的黑客們終于決定還原這次攻擊的技術(shù)細節(jié)。他們選擇的舞臺，是黑客界的最高盛會——BlackHat USA。
【從畫左到畫右分別是：Gross，F(xiàn)lanker（何淇丹）、傅裕斌、陳良】
陳良、Flanker（何淇丹）、傅裕斌、Gross，正是當時破解 macOS 的主力黑客。
他們親口講述的真相，幾乎超出所有人的想象：兩次完美的進攻，全部擊潰了蘋果的圖形渲染系統(tǒng)。這種攻擊方法，在世界上只出現(xiàn)過一次。而那一次攻擊的導(dǎo)演，仍然是他們。
這是一個隱秘的入口。
陳良告訴雷鋒網(wǎng)，
遠程攻擊是所有攻擊中難度較大的。而黑客進行遠程攻擊的首選正是瀏覽器 Safari。這兩次成功的攻擊，利用了兩套“Safari+圖形渲染”漏洞。
對于這種攻擊的發(fā)生，蘋果也負有一定的責(zé)任。Flanker 說，“在舊的蘋果系統(tǒng)中，一般的應(yīng)用是無權(quán)調(diào)用 GPU 和圖形渲染系統(tǒng)的，所有的圖形渲染都必須通過“窗口管家”實現(xiàn)；而在新的蘋果系統(tǒng)中，為了保證用戶體驗的順暢，蘋果開放了普通應(yīng)用調(diào)用 GPU 的權(quán)限。”
這正是一切災(zāi)難的邏輯起源。
【macOS 圖形渲染系統(tǒng)工作邏輯示意】
簡單科普一下：如果一個 App 想要繪制圖形，需要提供一些邏輯坐標，這些坐標通過內(nèi)核驅(qū)動器傳遞給 GPU 做繪制，進而轉(zhuǎn)換成物理坐標，出現(xiàn)在顯示器上。
對于已經(jīng)通過漏洞“綁架” Safari 的陳良一眾，可以偽造 Safari 的“矯詔”，向圖形繪制系統(tǒng)發(fā)出各種畸形的數(shù)據(jù)。
例如一個非常非常長的矩形，例如一個邊長為負數(shù)的矩形。
對于圖像渲染系統(tǒng)來說，無論 Safari 的命令有多么不靠譜，他都無法“抗旨不尊”。于是，可憐的渲染系統(tǒng)手握小皮鞭，逼迫 GPU 畫出一個“邊長為負數(shù)的矩形”。于是 GPU 方了，它的世界崩潰了，各種不著四六的數(shù)據(jù)被寫進內(nèi)存，黑客的嘴角露出一絲笑容。
然而，這還遠遠不夠。
【內(nèi)存溢出示意】
讓系統(tǒng)完全崩潰顯然不是黑客的目的，他們的目的是精準地控制這種崩潰——讓GPU的“哀嚎”組成一段“動人的交響曲”。
為了達到這個目的，他們面對“三座大山”。
1、他們要利用這個微小的創(chuàng)口，用手術(shù)刀精準地在內(nèi)存里排列出他們想要的代碼。
2、即便這么艱難，但蘋果的代碼還是“閉源”的，他們必須通過逆向工程“猜”出蘋果的代碼邏輯。
3、雪上加霜的是，封閉的蘋果系統(tǒng)在安全防護上之決絕遠超 Windows。
事實上：他們每一個微小的動作，都會造成大面積的影響。
舉例來說，
這就像駕駛一部叉車穿針引線，連續(xù)完成一百次；
這就像帶上墨鏡打游戲，連續(xù)通關(guān)一絲血都不費；
這就像同時交往一百個女朋友，還讓她們感覺不到彼此的存在。
總之，這件事情，比你的想象更難。
【現(xiàn)場展示對 macOS 的破解過程】
Flanker 告訴雷鋒網(wǎng)：
比較簡單的漏洞，可以允許黑客在任意地址寫任意值。這種情況就很容易。但是和圖形相關(guān)的漏洞通常是依靠 GPU 執(zhí)行浮點運算。所以我們必須滿足它的性質(zhì)——浮點數(shù)要對應(yīng)很大的整形，所以必須在精確的內(nèi)存位置布置極其特別的數(shù)據(jù)。
從技術(shù)上來說，他們需要找到一片穩(wěn)定的內(nèi)存，然后再極其短暫的時間內(nèi)，把自己精心構(gòu)建的代碼鋪進去。就像在飛馳的列車旁，精準地跳上一個指定的車門。然而，上帝在大多數(shù)時候并不那么給力。
這個漏洞處于比較活躍喧囂的內(nèi)存區(qū)，利用時一旦內(nèi)存收到干擾，就會失敗。所以我們發(fā)明了一套“內(nèi)存風(fēng)水論”。利用內(nèi)存分配某些“先進先出”的特性，構(gòu)造了一些“空洞”，然后想辦法讓我們的代碼正好落入這片“空洞”之中。
Flanker 解釋道。
以上的技術(shù)路徑，是兩套破解方案中較為復(fù)雜的一套，被他們稱為“內(nèi)核態(tài)漏洞方案”，而另一套“用戶態(tài)漏洞方案”雖然理論相近，但利用方案相對簡潔。
【現(xiàn)場演示視頻中，攻擊者獲得系統(tǒng)最高權(quán)限】
正如前文所言，這種破解相當于“在飛馳的列車旁，精準地跳上一個指定的車門”。然而，F(xiàn)lanker 和 傅裕斌 告訴雷鋒網(wǎng)一個殘酷的事實：存在一定的可能性，當你準確地跳向車門時，車門卻是關(guān)閉的。
這種在盜夢空間最底層將入侵者扼殺掉的力量，仍然是來自內(nèi)存的“永不消逝的噪音”。Flanker 說，“用戶態(tài)漏洞方案”有15%-20%的失敗幾率，而“內(nèi)核態(tài)漏洞方案”雖然失敗幾率極低，但是仍然難保 100% 成功率。
這些來自賽博實際的的噪聲，是他們盡了最大的努力，仍然不能控制的最低值。
在3月的 Pwn2Own 大賽上，嚴苛的賽制規(guī)定，一個團隊只能在15分鐘的時間內(nèi)最多進行3次嘗試。也就是說，雖然概率很小，但是他們?nèi)匀挥惺〉目赡堋?/p>
然而這一次，一直為他們出難題的上帝終于眷顧了他們，兩種方案全部一次攻擊成功，分別用時 5 秒和 1 分鐘。
上帝眷顧他們的理由或許很多，
但是有一條不容置疑，
那就是這群中國黑客身上流淌著的，永不磨滅的黑客精神。
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