iOS逆向笔记（一）：iOS目录结构 & 文件权限

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绝望是无限的美好。

——王小波 《万寿寺》

简介

  • 相较于iOS应用的高层表象，人们对其底层实现更感兴趣，这也是大家进行逆向工程的源动力。但是我们也都知道，未越狱的iOS是个封闭的黑盒子，直到evad3rs、盘古、太极等团队把iOS越狱之后，这个黑盒子才被打开，神秘的iOS得以完整地展现在我们面前。

iOS系统结构

  • 对于未越狱的iOS，苹果官方开放给第三方直接访问iOS文件系统的接口非常有限，开发者只需要遵循规定，参考文档即可完成工作。因此，纯粹的AppStore开发者可能对iOS系统结构一无所知。

  • 因为权限极低，来自App Store的普通App（以下简称StoreApp）不能访问自身目录以外的绝大多数文件。而iOS一旦越狱，来自Cydia的App就可以拥有比StoreApp更高的权限，从而访问全系统文件。

  • 还可以在AFC2服务的帮助下，通过iFunBox等PC端软件访问iOS全系统文件

iOS目录结构简介

  • iOS是由OSX演化而来的，而OSX则是基于UNIX操作系统的。这三者虽然有很大区别，但它们血脉相连。从Filesystem Hierarchy Standard和hier(7)中，可以一窥iOS目录结构的设计标准。

  • Filesystem Hierarchy Standard（以下简称FHS）为类UNIX操作系统的文件目录结构制定了一套标准，它的初衷之一是让用户预知文件或目录的存放位置。OSX在此基础上形成了自己的hier(7)框架。

类UNIX操作系统的常见目录结构如下所示。

  • / ：根目录，以斜杠表示，其他所有文件和目录在根目录下展开。
  • /bin ：“binary”的简写，存放提供用户级基础功能的二进制文件，如ls、ps等。
  • /boot ：存放能使系统成功启动的所有文件。iOS中此目录为空。
  • /dev ：“device”的简写，存放BSD设备文件。每个文件代表系统的一个块设备或字符设备，一般来说，“块设备”以块为单位传输数据，如硬盘；而“字符设备”以字符为单位传输数据，如调制解调器。
  • /sbin ：“system binaries”的简写，存放提供系
    统级基础功能的二进制文件，如netstat、reboot等。
  • /etc ：“Et Cetera”的简写，存放系统脚本及配置文件，如passwd、hosts等。在iOS中，/etc是一个符号链接，实际指向/private/etc。
  • /lib ：存放系统库文件、内核模块及设备驱动等。iOS中此目录为空。
  • /mnt ：“mount”的简写，存放临时的文件系统挂载点。iOS中此目录为空。
  • /private ：存放两个目录，分别是/private/etc和/private/var。
  • /tmp ：临时目录。在iOS中，/tmp是一个符号链接，实际指向/private/var/tmp。
  • /usr ：包含了大多数用户工具和程序。/usr/bin包含那些/bin和/sbin中未出现的基础功能，如nm、killall等；/usr/include包含所有的标准C头文件；/usr/lib存放库文件。
  • /var ：“variable”的简写，存放一些经常更改的文件，比如日志、用户数据、临时文件等。其中/var/mobile和/var/root分别存放了mobile用户和root用户的文件，是重点关注的目录。

作为iOS开发者，日常操作所对应的功能模块大多来自iOS的独有目录

  • /Applications ：存放所有的系统App和来自于Cydia的App，不包括StoreApp
  • /Developer ：如果一台设备连接Xcode后被指定为调试用机，Xcode就会在iOS中生成这个目录，其中会含有一些调试需要的工具和数据
  • /Library ：存放一些提供系统支持的数据。其中/Library/MobileSubstrate下存放了所有基于CydiaSubstrate（原名MobileSubstrate）的插件。
  • /System/Library ：iOS文件系统中最重要的目录之一，存放大量系统组件。
  • /System/Library/Frameworks和/System/Library/PrivateFrameworks：存放iOS中的各种framework，其中出现在SDK文档里的只是冰山一角，还有数不清的未公开功能等待我们去挖掘。
  • /System/Library/CoreServices里的SpringBoard.app：iOS桌面管理器（类似于Windows里的explorer），是用户与系统交流的最重要中介
  • /User ：用户目录，实际指向/var/mobile，这个目录里存放大量用户数据，比如：
    • /var/mobile/Media/DCIM下存放照片；
    • /var/mobile/Media/Recordings下存放录音文件；
    • /var/mobile/Library/SMS下存放短信数据库；
    • /var/mobile/Library/Mail下存放邮件数据。

注意

  • 另外一个非常重要的子目录是/var/mobile/Containers，存放StoreApp。值得注意的是，App的可执行文件在bundle与App中的数据目录被分别存放在/var/mobile/Containers/Bundle和/var/mobile/Containers/Data这两个不同目录下。

iOS文件权限简介

  • iOS是一个多用户操作系统。“用户”是一个抽象的概念，它代表对操作系统的所有权和使用权。比如，mobile用户无法调用reboot命令重启iOS，而root用户却可以；“组”是用户的一种组织方式，一个组可以包含多个用户，一个用户也可以属于多个组。

  • iOS中的每个文件都有一个属主用户和一个属主组，或者说这个用户和这个组拥有这个文件；每个文件都具有一系列权限，简单地说，权限的作用在于说明文件的属主用户能做什么，属主组能做什么，以及其他所有人能做什么。iOS用3位（bit）来表示文件的权限，从高位到低位分别是r（read）权限、w（write）权限，以及x（execute）权限。文件与用户的关系存在以下三种可能性：

    • 此用户是属主用户；
    • 此用户不是属主用户，但在属主组里；
    • 此用户既不是属主用户，又不在属主组里。

  • 所以需要用3*3位来表示一个文件的权限，如果某一位为1，则这一位代表的权限生效，否则无效。例如，111101101代表rwxr-xr-x，即该文件的属主用户拥有r、w、x权限，而属主组和其他所有人只具有r和x权限；同时，二进制的111101101转换成十六进制是755，也是一种常见的权限表示法。

  • 事实上，除r、w、x权限外，文件还可以拥有SUID、SGID和sticky等特殊权限，它们的应用频率不高，因此不占用单独的权限位，而是以简化形式出现在x权限所在的权限位中。

参考

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