Appleの認証処理をPythonとRustで再現できるか試してみた
Appleの認証における全体像
Appleのサービスでは、Apple IDとパスワードだけでなく、多要素認証とSRPを使って本人確認をセキュアに実施しています。
SRPを使う目的は、盗聴防止でパスワードをネットワーク上に送らず認証するためであり、Appleにもパスワードを保存しない形になっています。また、多要素認証を行うことによって、他人によるなりすましを防ぐことができます。
必要な構成要素
srp_client: パスワードを使った安全な認証鍵
通信の流れは、以下のようになっています。
クライアントとサーバーで共通鍵を計算する
↓
サーバーに「私はこの共通鍵を知ってるよ」と証明
↓
サーバーも共通鍵を持っていて、お互いに確認し合う
↓
正しく一致すれば認証成功
rustだと、srpクレートを用いて下記のように実装されます。
- クライアントのインスタンスを立ち上げる
- ハッシュ関数にSHA-256を使用
- 2048bitの素数とジェネレータを指定
- 32バイト(256bit)のランダムな秘密鍵aを生成する
- クライアント公開鍵 A = g^a mod Nを計算する
- 数学的には Diffie-Hellman 鍵交換の "公開鍵生成" に相当
let srp_client = SrpClient::<Sha256>::new(&G_2048);
let a: Vec<u8> = (0..32).map(|_| rand::random::<u8>()).collect();
let a_pub = srp_client.compute_public_ephemeral(&a);
omnisette: Appleが求めるAnisette情報を用意する
Appleでは、ログインの際に「Anisette Header」と呼ばれる特殊な識別情報が必要になります。
- 簡潔に言うと、OSやデバイスに関する秘密の情報（iOSバージョン、シリアル番号っぽい情報など）
- omnisetteを用いて、ヘッダー情報を自作アプリや非公式APIから模倣する
- これにより、Appleデバイスからのアクセスであると主張する
代表的なヘッダーとしては、下記があります。
# 署名付きの機器情報（バイナリ plist → Base64）
X-Apple-I-MD: eyJkZXZpY2VJVSA4EBE6IjAwOTAw...
# X-Apple-I-MD に対する Appleの証明書で署名された署名データ
X-Apple-I-MD-M: MIPCdgCCAk+gLwINPgIQ...
# デバイスのUDID
X-Mme-Device-Id: 00001234-000352947A43001E
# デバイスのシリアル番号
X-Apple-I-SRL-NO: B10PL0ABC123
aos_kit: SRPとAnisetteを組み合わせる役割
-
aos_kitは、Appleの認証システム全体（AOS = Apple Online Services）にアクセスするためのラッパー - 内部で
srp clientとomnisetteを使い、最終的にログイン用のトークンやセッションを得る機能を提供
aos_kitの役割を可視化すると、下記のようになります。
Apple IDとパスワード → srp clientで安全なやりとり
↓
Appleが認証
↓
Appleから返ってきたトークンを使ってセッション維持
全体の流れ
[1] ユーザー入力：Apple ID & パスワード
↓
[2] srp client：SRPプロトコルを用いてハンドシェイク
↓
[3] omnisette：Appleが要求する特殊なヘッダーを生成
↓
[4] aos_kit：Apple認証APIとやりとり、セッション取得
↓
[5] 成功すれば、Find My iPhone などのAPI呼び出しが可能に
実装例
Pythonの場合
下記のgistを参考にしました。
下記のように簡単に認証ができます。
response, spd = gsa_authenticate("<Apple ID>", "<PASSWORD>")
関数全体の流れとしては、上から順番に下記のようになっています。この全体の認証フローは、rustで実装する場合でも同じです。
-
gsa_authenticated_request- Appleの GSA API (
GsService2) にリクエストを送る関数。 - SRPハンドシェイクに必要なデータ (
s,B,c,M2,spdなど) を取得するために呼ばれる。
- Appleの GSA API (
-
encrypt_password- Appleの SRP で用いるパスワードをハッシュ化し、PBKDF2 により暗号化されたパスワードを生成。
-
decrypt_cbc-
spd（Signed Payload Data）をセッションキーを用いてAES-CBCで復号。
-
-
plist.loads- Appleのレスポンス形式である plist（XML形式）を Python の辞書へ変換。
-
usr.verify_session- サーバーから返された
M2を検証して、SRP セッションが正当なものか確認。
- サーバーから返された
Rustの場合
Rustの実装では、下記のリポジトリを使用しました。
実際の実装方法は下記のリポジトリにまとまっています。README.mdのUsageを参考にしてください。
メインのコードはこちらになります。環境変数を読み込んで、apple-private-apisで提供されてる機能にApple IDとパスワードを渡すだけで実現できました。
use icloud_auth::AppleAccount;
use omnisette::AnisetteConfiguration;
use anyhow::Context;
use dotenvy::dotenv;
use std::env;
#[tokio::main]
async fn main() -> anyhow::Result<()> {
// 0. 環境変数の読み込み
dotenv().ok();
let apple_id = env::var("APPLE_ID")
.context("環境変数 APPLE_ID が設定されていません")?;
let apple_pw = env::var("APPLE_APP_PASSWORD")
.context("環境変数 APPLE_APP_PASSWORD が設定されていません")?;
// 1. 端末ローカルの Anisette 情報を自動生成
let anisette_cfg = AnisetteConfiguration::new();
let mut acc = AppleAccount::new(anisette_cfg).await?;
// 2. メール & パスワードで SRP ログイン
match acc.login_email_pass(&apple_id, &apple_pw).await? {
icloud_auth::LoginState::LoggedIn => {
println!("ログイン完了。GsIdmsToken = {:?}", acc.get_pet());
}
next_state => {
println!("追加認証が必要: {:?}", next_state);
}
}
Ok(())
}
まとめ
今回はApple ID認証をコードから実現できるかどうかpythonおよびrustで検証してみました。
本当はAirTagの位置情報をPCから直接取り出そうと思っていたんですが、plistフォーマットのファイルがSonoma 14.4+ / iOS 17.5+ 以降からAES-GCM化されているため復号して取り出すのが難しく、そちらは断念しました。将来的にはチャレンジしてみたいと思います(一応、VenturaであればItems.data を plutil 変換することで抽出できるみたいです)。
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