隨著蘋果對ios系統多年的研發，ios上的安全防護機制也是越來越多，越來越複雜。這對於剛接觸ios安全的研究人員來說非常不友好，往往不知從何入手。因此，為了讓大家能夠更加系統性的了解ios上的安全機制，我們從三個方面著眼：**簽名(codesign)、沙盒機制(sandbox) 和利用緩解(exploit mitigation)，對ios的系統安全機制做了乙個總結。希望能夠給大家的學習以及研究帶來一定的幫助。注意，以下內容是以最新版的ios 9.3.4做為標準進行講解。
為了保護開發者的版權以及防止盜版應用，蘋果系統擁有非常嚴格的簽名保護機制。想要開發ios程式，必須先註冊開發者賬號，並向蘋果申請相關的證書，否則程式只能在模擬器上執行，無法在真機上除錯，也無法上架app store。除了傳統的簽名機制以外，蘋果還額外增加了team id的安全防護措施，用來增強ios系統的安全性。
傳統的簽名機制即ios系統中使用的數字證書機制。數字證書是一種對數字內容進行校驗的方法，它首先對內容使用摘要演算法（例如md5，sha1）生成一段固定長度的hash值(可以理解為原內容的摘要)，然後利用私鑰對這個摘要進行加密，得到原內容的數字簽名。接受方一併接收到原內容和數字簽名，首先用相同的摘要演算法生成原內容的摘要，同時用公鑰解密數字簽名，得到摘要2，然後比較摘要1和摘要2，若相同，則驗證原內容有效。我們從蘋果mc（member center）中獲得的數字證書就是被蘋果ca簽過名的合法的證書。而ios裝置在執行app前，首先要先驗證ca的簽名是否合法，然後再通過證書中我們的公鑰來驗證app是否的確是開發者發布的，且中途沒有對程式進行過篡改。理論上想要破解或者繞過這個簽名機制，需要能夠獲取到蘋果的私鑰，或者能夠找到簽名校驗過程中的漏洞。
ios在執行**前，都會對即將執行的**進行簽名校驗。簽名的校驗機制是執行在核心裡的。因此想要關閉這個校驗的話，需要對系統進行越獄才行。核心在vm_fault_enter中規定了絕大部分情況下，具有執行位的頁需要進行簽名有效性檢查，如果檢查到該頁簽名無效會為程序設定kill flag。簽名校驗分兩種情況；如果binary是platform binary，系統會直接校驗binary的雜湊值是否存在於trustcache中。如果binary是第三方應用程式，會先在核心在檢查執行頁對應hash值，而頁hash對應的簽名由使用者態程序amfid校驗其正確性。
team id 最早在ios 8中被提出，在ios 9中得到了進一步的加強。team id的出現主要是為了阻止攻擊者將自己的動態庫載入到不屬於自己的executable中，常見例子：越獄過程中將動態庫載入到系統程序，獲得沙箱外的任意**執行能力；惡意應用通過沙箱逃逸將自己的動態庫載入到別人的app執行環境，盜取賬號密碼等有價值的資訊。所以team id的具體的校驗邏輯就是根據這個原則來設計。除了特殊情況，系統的程序只能載入系統的動態庫。第三方app根據自己的team id來決定哪些具有相同team id的dylib能被載入。
很多系統都有沙盒機制，但是像ios這麼複雜的卻很少。ios從uid/gid permission，mac和entitlement三個維度實現了整個系統的沙盒機制：
一般情況下，ios會將程序的許可權分為root和mobile，一些特殊的模組（比如基帶）會有自己的使用者組。需要注意的是，所有第三方的app都是執行在mobile許可權下的。
ios的mac在trustedbsd mac framework基礎上實現，在核心具體介面、具體位置插入許可權hook check（mac_** call），在發生呼叫時檢查當前程序是否滿足呼叫的mac police。
而程序的mac police主要是通過sandbox profile。sandbox profile是蘋果為每個系統程序或app預設的，例如：哪些檔案可讀可寫，哪些不能；哪些system call可以呼叫，哪些不能等等。
對於系統程序，一般情況下蘋果會為不同的系統程序配備不同的sandbox profile，既滿足業務需求，又遵循許可權最小化原則。
對於第三方app，則是統一配備名為 container 的sandbox profile，這個profile裡面的內容限制可達數千條。限制非常嚴格，以致於只有很少數的syscall能在第三方app內訪問。一些安卓中非常普通的呼叫，例如fork，exec等建立子程序的系統呼叫，在第三方app內都是無法生效的。我們常說的沙盒逃逸，其實目的就是跳出container的sandbox profile。
entitlement的出現主要是為了上面兩個維度都無法解決的許可權檢查問題。
假設有這樣的場景：
程序 a 是 service 、程序 b 是 client，兩者通過ipc通訊。
程序a提供的服務介面分別有：a1 , a2 ，其中只希望介面a1能被b訪問。
因為檢查發生在使用者態，不能直接使用trustedbsd mac framework，同時需要有更簡單的查詢方式，這樣就需要在a2介面的**中加入許可權校驗。基於entitlement的校驗框架就是在這個需求背景下被提出來的。業務程序只需要關注entitlement的內容，而entitlement的正確性由簽名保證。比如想要訪問提供了能刪除app的介面的」com.apple.mobile.installd」服務就必須擁有對應的」com.apple.private.mobileinstall.allowedspi」 entitlement才行。而lockdownd這個service是用於和itunes互動來進行安裝、公升級、刪除應用的，所以這個服務為了能與installd服務通訊，進行刪除app操作，就需要擁有」com.apple.private.mobileinstall.allowedspi」 這個entitlement：
除了常見的stack canaries、 aslr和dep等利用緩解技術之外，ios還有很多高階的或者獨有的利用緩解技術：
棧金絲雀保護是已知的放置在緩衝器和控制資料之間的乙個隨機值。當緩衝器溢位時，最先被破壞通常是金絲雀值。因此當金絲雀的資料的驗證失敗的時候，就表示出現了緩衝區溢位，從而觸發保護機制，並使程式停止執行。
為了增加攻擊者**目的位址的難度，防止攻擊者直接定位攻擊**位置，使用者態程序在每次啟動時的執行檔案基址都是隨機生成的。並且，在每次手機重啟後，核心kernel mach-o的基址也是隨機的。
dep是為了防止資料頁執行**。通常情況下，預設不從堆和棧執行**。dep會檢測從這些位置執行的**，並在發現執**況時引發異常。在mprotect對應的核心實現中，不允許page被同時賦予執行和寫這兩種許可權。當page的許可權發生變化或乙個新的page mmap到記憶體中的時候，vm_fault_enter會檢查這個頁是否有執行位，如果有執行位，會對這個頁做簽名檢查。
在ios中，如果修改乙個zone中已釋放的free element，當記憶體管理器再次分配記憶體到這個free element的時候會發生隨機panic。具體的邏輯是，當element被釋放後，核心會根據重啟時建立的token生成一些內容填充在element中。這樣一方面使用者態無法得知填充的內容是什麼，另一方面核心在分配記憶體的時候可以根據token知道這個element有沒有被修改，如果被修改就產生panic。
ios系統在釋放記憶體塊的過程中，會對記憶體釋放後在free佇列中的順序進行隨機化處理，這個安全措施主要是使用攻擊者無法根據堆噴介面呼叫的時序來**對應元素在核心的布局。
armv8-a架構定義了四個例外層級，分別為el0到el3，其中數字越大代表特權(privilege)越大:
el0: 無特權模式(unprivileged)
el1: 作業系統核心模式(os kernel mode)
el2: 虛擬機器監視器模式(hypervisor mode)
el3: trustzone monitor mode
kpp就是執行在application process 的 el3中，目的是用來保證：唯讀的頁不可修改、page table 不可修改、執行頁不可修改。
雖然ios有眾多的安全機制和緩解措施，但這並不代表ios系統牢不可破。有時候一些不起眼的小錯誤就可能導致蝴蝶效應，最終造成整個安全系統的崩盤。通過對最新的ios 9.3.4研究，我們團隊依然找到了ios系統上的一些安全問題，甚至可以導致整個系統被控制。如下**就演示了在最新的ios 9.3.4上獲取系統最高許可權並安裝cydia的過程
細數iOS上的那些安全防護
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細數iOS上的那些安全防護
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iOS開發 資料加密安全防護
開發中，客戶端開發，密碼加密！伺服器不知道使用者的密碼！所以現在沒有 找回密碼 的功能，只有重置密碼！從業務邏輯來講，非對稱加密要比對稱加密要相對安全，但是效率不高，不提倡大量資料的加密的使用，而僅僅對關鍵資料進行使用。import viewcontroller.h import nsstring ...