macOS Seatbelt サンドボックス プロファイリング

アプリケーション用の最小限の権限を持つ allowlist ベースの Seatbelt サンドボックス設定を生成します。

使用するとき

• ユーザーが macOS 上のアプリケーションを「サンドボックス化」「隔離」または「制限」することを要求している
• ファイル/ネットワークアクセスが制限された macOS プロセスをサンドボックス化する
• サプライチェーン攻撃が懸念される場合の多層防御的な隔離を作成する

使用しないとき

• Linux コンテナ (代わりに seccomp-bpf、AppArmor、または namespaces を使用)
• Windows アプリケーション
• 正当にシステムへの広範なアクセスが必要なアプリケーション
• サンドボックス化のオーバーヘッドが正当化されない一時的なスクリプト

プロファイリング方法論

ステップ 1: アプリケーション要件の識別

これらのリソースカテゴリ全体でアプリケーションが何を必要とするかを決定します:

カテゴリ	操作	一般的なユースケース
ファイル読み取り	file-read-data, file-read-metadata, file-read-xattr, file-test-existence, file-map-executable	ソースファイル、設定、ライブラリの読み取り
ファイル書き込み	file-write-data, file-write-create, file-write-unlink, file-write-mode, file-write-xattr, file-clone, file-link	出力ファイル、キャッシュ、一時ファイル
ネットワーク	network-bind, network-inbound, network-outbound	サーバー、API 呼び出し、パッケージダウンロード
プロセス	process-fork, process-exec, process-exec-interpreter, process-info*, process-codesigning*	子プロセスの生成、スクリプト実行
Mach IPC	mach-lookup, mach-register, mach-bootstrap, mach-task-name	システムサービス、XPC、通知
POSIX IPC	ipc-posix-shm*, ipc-posix-sem*	共有メモリ、セマフォ
Sysctl	sysctl-read, sysctl-write	システム情報の読み取り (CPU、メモリ)
IOKit	iokit-open, iokit-get-properties, iokit-set-properties	ハードウェアアクセス、デバイスドライバ
シグナル	signal	プロセス間のシグナルハンドリング
疑似 TTY	pseudo-tty	ターミナルエミュレーション
システム	system-fsctl, system-socket, system-audit, system-info	低レベルシステムコール
ユーザー設定	user-preference-read, user-preference-write	ユーザーデフォルトの読み取り/書き込み
通知	darwin-notification-post, distributed-notification-post	システム通知
AppleEvents	appleevent-send	アプリ間通信 (AppleScript)
カメラ/マイク	device-camera, device-microphone	メディアキャプチャ
動的コード	dynamic-code-generation	JIT コンパイル
NVRAM	nvram-get, nvram-set, nvram-delete	ファームウェア変数

各カテゴリについて、以下を決定します: 必要か? および 特定のスコープ (パス、サービスなど)

アプリケーションが Webpack などの Javascript バンドラーの build および serve コマンドのように、大きく異なる操作を実行する複数のサブコマンドを持つ場合は、以下を実行してください:

• サブコマンドを個別にプロファイリング
• 各サブコマンド用に個別の Seatbelt 設定を作成
• 元のバイナリのドロップイン置換として機能し、渡されたサブコマンドに応じて適切な Seatbelt プロファイルでサンドボックス化されたアプリケーションを実行するヘルパースクリプトを作成

ステップ 2: 最小プロファイルで開始

デフォルト拒否と必須のプロセス操作で開始し、.sb 拡張子を持つ適切に名前付けられた Seatbelt プロファイルファイルに保存します。

(version 1)
(deny default)

;; 任意のプロセスで必須
(allow process-exec*)
(allow process-fork)
(allow sysctl-read)

;; メタデータアクセス (stat、readdir) - ファイルの内容を露出しない
(allow file-read-metadata)

ステップ 3: ファイル読み取りアクセスを追加 (Allowlist)

allowlist ベースの読み取りに file-read-data (not file-read*) を使用します:

(allow file-read-data
    ;; システムパス (ほとんどのランタイムで必須)
    (subpath "/usr")
    (subpath "/bin")
    (subpath "/sbin")
    (subpath "/System")
    (subpath "/Library")
    (subpath "/opt")                    ;; Homebrew
    (subpath "/private/var")
    (subpath "/private/etc")
    (subpath "/private/tmp")
    (subpath "/dev")

    ;; パス解決用のルートシンボリックリンク
    (literal "/")
    (literal "/var")
    (literal "/etc")
    (literal "/tmp")
    (literal "/private")

    ;; アプリケーション固有の設定 (必要に応じてカスタマイズ)
    (regex (string-append "^" (regex-quote (param "HOME")) "/\\.myapp(/.*)?$"))

    ;; ワーキングディレクトリ
    (subpath (param "WORKING_DIR")))

file-read-data を file-read* の代わりに使用する理由は?

• file-read* は、任意のパスからのすべてのファイル読み取り操作を許可します
• file-read-data は、リストされたパスからのみファイル内容の読み取りを許可します
• file-read-metadata (広くに許可) と組み合わせると、以下が得られます:
  • ✅ 任意の場所で stat/readdir が可能 (パス解決に必要)
  • ❌ allowlist 外のファイル内容は読み取り不可

ステップ 4: ファイル書き込みアクセスを追加 (制限付き)

(allow file-write*
    ;; ワーキングディレクトリのみ
    (subpath (param "WORKING_DIR"))

    ;; 一時ディレクトリ
    (subpath "/private/tmp")
    (subpath "/tmp")
    (subpath "/private/var/folders")

    ;; 出力用のデバイスファイル
    (literal "/dev/null")
    (literal "/dev/tty"))

ステップ 5: ネットワークを設定

ネットワークアクセスの 3 つのレベル:

;; オプション 1: すべてのネットワークをブロック (最も制限的 - ビルドツール用)
(deny network*)

;; オプション 2: ローカルホストのみ (開発サーバー、ローカルサービス用)
;; ローカルポートにバインド
(allow network-bind (local tcp "*:*"))
;; インバウンド接続を受け入れ
(allow network-inbound (local tcp "*:*"))
;; ローカルホスト + DNS へのアウトバウンド
(allow network-outbound
    (literal "/private/var/run/mDNSResponder")  ;; DNS 解決
    (remote ip "localhost:*"))                   ;; ローカルホストのみ

;; オプション 3: すべてのネットワークを許可 (最も制限的でない - 可能な限り回避)
(allow network*)

ネットワークフィルター構文:

• (local tcp "*:*") - 任意のローカル TCP ポート
• (local tcp "*:8080") - 特定のローカルポート
• (remote ip "localhost:*") - ローカルホストへのアウトバウンドのみ
• (remote tcp) - 任意のホストへの TCP アウトバウンド
• (literal "/private/var/run/mDNSResponder") - DNS 用の Unix ソケット

ステップ 6: 反復的にテスト

Seatbelt プロファイルを生成または編集した後、サンドボックス内でターゲットアプリケーションの機能をテストします。何かが機能しなくなった場合は、Seatbelt プロファイルを修正します。このプロセスを反復的に繰り返して、最小限の権限を持つ Seatbelt ファイルを生成し、生成した Seatbelt プロファイルを使用してサンドボックス内でアプリケーションが正常に機能することを経験的に確認するまで続けます。

プログラムが完全に機能するために外部入力が必要な場合 (バンドルするアプリケーションが必要な Javascript バンドラーなど)、よく知られた理想的には公式ソースからサンプル入力を見つけます。例えば、Rspack バンドラーのこれらのサンプルプロジェクト: https://github.com/rstackjs/rstack-examples/tree/main/rspack/

# 基本実行のテスト
sandbox-exec -f profile.sb -D WORKING_DIR=/path -D HOME=$HOME /bin/echo "test"

# 実際のアプリケーションをテスト
sandbox-exec -f profile.sb -D WORKING_DIR=/path -D HOME=$HOME \
  /path/to/application --args

# セキュリティ制限をテスト
sandbox-exec -f profile.sb -D WORKING_DIR=/tmp -D HOME=$HOME \
  cat ~/.ssh/id_rsa
# 予想: Operation not permitted

一般的な失敗パターン:

症状	原因	修正
終了コード 134 (SIGABRT)	サンドボックス違反	どの操作がブロックされているかを確認
終了コード 65 + 構文エラー	無効なプロファイル構文	Seatbelt 構文を確認
既存ファイルの ENOENT	file-read-metadata の欠落	(allow file-read-metadata) を追加
プロセスがハング	IPC 権限の欠落	必要に応じて (allow mach-lookup) を追加

Seatbelt 構文リファレンス

パスフィルター

(subpath "/path")           ;; /path およびすべての子孫
(literal "/path/file")      ;; 完全なパスのみ
(regex "^/path/.*\\.js$")   ;; 正規表現マッチ

パラメータ置換

(param "WORKING_DIR")                                    ;; 直接使用
(subpath (param "WORKING_DIR"))                          ;; subpath 内で
(string-append (param "HOME") "/.config")                ;; 連結
(regex-quote (param "HOME"))                             ;; 正規表現用にエスケープ

操作

ファイル操作:

(allow file-read-data ...)          ;; ファイル内容の読み取り
(allow file-read-metadata)          ;; stat、lstat、readdir (内容なし)
(allow file-read-xattr ...)         ;; 拡張属性の読み取り
(allow file-test-existence ...)     ;; ファイルの存在確認
(allow file-map-executable ...)     ;; 実行ファイルの mmap (dylibs)
(allow file-write-data ...)         ;; 既存ファイルへの書き込み
(allow file-write-create ...)       ;; 新しいファイルの作成
(allow file-write-unlink ...)       ;; ファイルの削除
(allow file-write* ...)             ;; すべての書き込み操作
(allow file-read* ...)              ;; すべての読み取り操作 (慎重に使用)

プロセス操作:

(allow process-exec* ...)           ;; バイナリの実行
(allow process-fork)                ;; 子プロセスのフォーク
(allow process-info-pidinfo)        ;; プロセス情報のクエリ
(allow signal)                      ;; シグナルの送受信

ネットワーク操作:

(allow network-bind (local tcp "*:*"))              ;; 任意のローカル TCP ポートにバインド
(allow network-bind (local tcp "*:8080"))           ;; 特定のポートにバインド
(allow network-inbound (local tcp "*:*"))           ;; TCP 接続を受け入れ
(allow network-outbound (remote ip "localhost:*"))  ;; ローカルホストへのアウトバウンドのみ
(allow network-outbound (remote tcp))               ;; 任意のホストへの TCP アウトバウンド
(allow network-outbound
    (literal "/private/var/run/mDNSResponder"))     ;; Unix ソケット経由の DNS
(allow network*)                                    ;; すべてのネットワーク (慎重に使用)
(deny network*)                                     ;; すべてのネットワークをブロック

IPC 操作:

(allow mach-lookup ...)             ;; Mach IPC ルックアップ
(allow mach-register ...)           ;; Mach サービスの登録
(allow ipc-posix-shm* ...)          ;; POSIX 共有メモリ
(allow ipc-posix-sem* ...)          ;; POSIX セマフォ

システム操作:

(allow sysctl-read)                 ;; システム情報の読み取り
(allow sysctl-write ...)            ;; sysctl の変更 (レア)
(allow iokit-open ...)              ;; IOKit デバイスアクセス
(allow pseudo-tty)                  ;; ターミナルエミュレーション
(allow dynamic-code-generation)     ;; JIT コンパイル
(allow user-preference-read ...)    ;; ユーザーデフォルトの読み取り

既知の制限

1. 非推奨だが機能: Apple は sandbox-exec を非推奨としていますが、macOS 14+ で動作します
2. 一時ディレクトリアクセスがしばしば必須: 多くのアプリケーションは /tmp および /var/folders へのアクセスが必要です

例: 汎用 CLI アプリケーション

(version 1)
(deny default)

;; プロセス
(allow process-exec*)
(allow process-fork)
(allow sysctl-read)

;; ファイルメタデータ (パス解決)
(allow file-read-metadata)

;; ファイル読み取り (allowlist)
(allow file-read-data
    (literal "/") (literal "/var") (literal "/etc") (literal "/tmp") (literal "/private")
    (subpath "/usr") (subpath "/bin") (subpath "/sbin") (subpath "/opt")
    (subpath "/System") (subpath "/Library") (subpath "/dev")
    (subpath "/private/var") (subpath "/private/etc") (subpath "/private/tmp")
    (subpath (param "WORKING_DIR")))

;; ファイル書き込み (制限付き)
(allow file-write*
    (subpath (param "WORKING_DIR"))
    (subpath "/private/tmp") (subpath "/tmp") (subpath "/private/var/folders")
    (literal "/dev/null") (literal "/dev/tty"))

;; ネットワーク無効
(deny network*)

使用法:

sandbox-exec -f profile.sb \
  -D WORKING_DIR=/path/to/project \
  -D HOME=$HOME \
  /path/to/application

参考文献

• Apple Sandbox Guide (リバースエンジニア)
• sandbox-exec man ページ