Phase 6: Lüftersteuerung über privilegierten Helfer

Das Sicherheitsnetz kommt zuerst und liegt als reine Funktion vor — 17 Tests,
kein Hardwarezugriff nötig. Es sitzt im Helfer, nicht in der Oberfläche: die
kann abstürzen, hängen oder beendet sein, während die Lüfter auf einem festen
Wert stehen. Genau dafür ist es da.

Vier Regeln, nicht abschaltbar: nie unter das Firmware-Minimum, Rückfall auf
Automatik ab 95 °C, Rückfall wenn der Herzschlag fünf Sekunden ausbleibt,
Rückfall beim Beenden. Ohne lesbare Temperatur wird gar nicht gesteuert —
blind eine feste Drehzahl zu halten wäre die falsche Antwort auf fehlende
Information.

Die App sagt dem Helfer NICHT, wie warm es ist. Er misst selbst. Sonst hinge
das Netz an der Ehrlichkeit eines Prozesses, der abstürzen, hängen oder — bei
einer manipulierten Kopie — schlicht lügen kann. Der Herzschlag sagt nur "ich
lebe noch".

Der Helfer entscheidet jede Sekunde neu, nicht nur beim Setzen: nur so greifen
Wachhund und Temperaturwächter auch dann, wenn von der App nie wieder etwas
kommt. Geschrieben wird nur bei Änderung — jeder SMC-Schreibvorgang ist ein
Eingriff.

Der Schreibpfad existiert ausschließlich im Helfer, als eigene Kopie statt
geteilter Bibliothek. Was im App-Prozess nicht vorhanden ist, kann dort auch
nicht versehentlich aufgerufen werden.

XPC prüft die Signatur in BEIDE Richtungen. Ohne das könnte jedes Programm auf
dem Rechner die Lüfter eines root-Dienstes steuern — der Mach-Dienst ist
systemweit sichtbar.

Drei Fallstricke beim Einbetten, alle nachgemessen:

Xcode signiert Kommandozeilenprogramme unter dem Dateinamen. Der Helfer hieß
damit "OnyxHelper" statt com.scarriffleservices.onyx.helper, und die App hätte
ihren eigenen Helfer abgelehnt. Behoben über eine in die Binary eingebettete
Info.plist (CREATE_INFOPLIST_SECTION_IN_BINARY).

Der Build-Schritt läuft nach Xcodes Signatur; das Kopieren bricht das Siegel
des App-Bundles. Also wird zum Schluss neu signiert — mit denselben
Entitlements, sonst gingen App-Group, WeatherKit und die TCC-Berechtigungen
verloren.

Mit deklarierten outputFiles übersprang Xcode den Schritt, obwohl sich das
Programm geändert hatte.

Geprüft: App-Siegel gültig (deep), beide Signaturanforderungen erfüllt,
alle sieben Entitlements erhalten. 162 Tests grün.
This commit is contained in:
Guido Schmit
2026-08-10 22:49:41 +02:00
parent aa8e903037
commit d73b789fb7
16 changed files with 1663 additions and 21 deletions

198
OnyxHelper/main.swift Normal file
View File

@@ -0,0 +1,198 @@
import Foundation
import OSLog
import OnyxHelperProtocol
private let log = Logger(subsystem: "com.scarriffleservices.onyx.helper", category: "Helper")
/// Der privilegierte Helfer.
///
/// Läuft als root und tut genau eine Sache: Lüfterdrehzahlen setzen. Kein
/// Netzwerk, keine Oberfläche, kein Dateizugriff. Je weniger hier steht, desto
/// kleiner die Angriffsfläche eines Dienstes mit Systemrechten.
///
/// **Er entscheidet selbst, was zulässig ist.** Die App darf einen Wunsch
/// äußern; ob er ausgeführt wird, prüft ausschließlich `FanSafety` hier mit
/// Temperaturen, die der Helfer selbst misst.
final class FanService: NSObject, OnyxHelperProtocol {
private let smc: SMCAccess?
/// Wunschdrehzahl je Lüfter. Leer heißt Automatik.
private var requests: [Int: FanRequest] = [:]
private var lastHeartbeat = Date.distantPast
private var lastDecision: [Int: FanDecision] = [:]
private let queue = DispatchQueue(label: "com.scarriffleservices.onyx.helper.fans")
private lazy var temperatureKeys: [String] = smc?.keys(withPrefix: "Tp") ?? []
private lazy var fanCount: Int = {
guard let value = smc?.float("FNum") else { return Int(smc?.uint8("FNum") ?? 0) }
return Int(value)
}()
override init() {
smc = SMCAccess()
super.init()
startControlLoop()
}
// MARK: - Regelschleife
/// Läuft ununterbrochen, solange der Helfer lebt.
///
/// Die Entscheidung wird **jede Sekunde neu** getroffen, nicht nur beim
/// Setzen. Nur so greifen Wachhund und Temperaturwächter auch dann, wenn
/// von der App nie wieder etwas kommt.
private func startControlLoop() {
queue.async { [weak self] in
let timer = Timer(timeInterval: 1, repeats: true) { _ in self?.apply() }
RunLoop.current.add(timer, forMode: .common)
RunLoop.current.run()
}
}
private func apply() {
guard let smc, fanCount > 0 else { return }
let hottest = hottestTemperature()
for index in 0..<fanCount {
let limits = FanLimits(minimum: smc.float("F\(index)Mn") ?? 0,
maximum: smc.float("F\(index)Mx") ?? 0)
let decision = FanSafety.decide(request: requests[index],
lastHeartbeat: lastHeartbeat,
now: Date(),
hottestCelsius: hottest,
limits: limits)
// Nur schreiben, wenn sich etwas ändert: jeder SMC-Schreibvorgang
// ist ein Eingriff, und eine Sekunde später denselben Wert erneut
// zu setzen bringt nichts.
guard decision != lastDecision[index] else { continue }
lastDecision[index] = decision
switch decision {
case .manual(let rpm):
smc.writeUInt8("F\(index)md", 1)
smc.writeFloat("F\(index)Tg", rpm)
log.notice("Lüfter \(index): manuell \(Int(rpm)) U/min")
case .automatic(let reason):
smc.writeUInt8("F\(index)md", 0)
if reason != .noRequest {
// Ein erzwungener Rückfall ist ein Ereignis, das man später
// nachvollziehen können muss.
log.error("Lüfter \(index): Rückfall auf Automatik — \(reason.rawValue, privacy: .public)")
requests[index] = nil
} else {
log.notice("Lüfter \(index): Automatik")
}
}
}
}
private func hottestTemperature() -> Double? {
guard let smc, !temperatureKeys.isEmpty else { return nil }
return temperatureKeys.compactMap { key -> Double? in
guard let value = smc.float(key), value > 5, value < 150 else { return nil }
return value
}.max()
}
/// Beim Beenden alles zurückstellen.
///
/// Ohne das blieben die Lüfter nach einem Abmelden oder Neustart des
/// Dienstes auf ihrem letzten Wert stehen bis zum nächsten Neustart des
/// Rechners.
func restoreAutomatic() {
guard let smc else { return }
for index in 0..<fanCount { smc.writeUInt8("F\(index)md", 0) }
log.notice("Alle Lüfter auf Automatik zurückgestellt")
}
// MARK: - Schnittstelle
func version(reply: @escaping (String) -> Void) { reply(OnyxHelper.version) }
func heartbeat(reply: @escaping (Bool) -> Void) {
lastHeartbeat = Date()
reply(true)
}
func fanStatus(reply: @escaping (Data?) -> Void) { reply(report()) }
func setFan(index: Int, targetRPM: Double, reply: @escaping (Data?) -> Void) {
lastHeartbeat = Date()
requests[index] = FanRequest(targetRPM: targetRPM)
apply()
reply(report())
}
func setFanAutomatic(index: Int, reply: @escaping (Data?) -> Void) {
lastHeartbeat = Date()
requests[index] = nil
apply()
reply(report())
}
private func report() -> Data? {
guard let smc else { return nil }
let fans = (0..<fanCount).map { index -> FanStatus in
let decision = lastDecision[index]
var reason: String?
var manual = false
if case .manual = decision { manual = true }
if case .automatic(let value) = decision { reason = value.rawValue }
return FanStatus(index: index,
currentRPM: smc.float("F\(index)Ac") ?? 0,
targetRPM: smc.float("F\(index)Tg") ?? 0,
limits: FanLimits(minimum: smc.float("F\(index)Mn") ?? 0,
maximum: smc.float("F\(index)Mx") ?? 0),
isManual: manual,
automaticReason: reason)
}
return try? JSONEncoder().encode(
FanStatusReport(fans: fans, hottestCelsius: hottestTemperature(),
helperVersion: OnyxHelper.version))
}
}
// MARK: - XPC
final class Listener: NSObject, NSXPCListenerDelegate {
let service = FanService()
func listener(_ listener: NSXPCListener,
shouldAcceptNewConnection connection: NSXPCConnection) -> Bool {
// Ohne diese Prüfung könnte **jedes** Programm auf dem Rechner die
// Lüfter steuern: der Mach-Dienst eines root-Daemons ist systemweit
// sichtbar, und wer ihn anspricht, spricht mit root.
do {
try connection.setCodeSigningRequirement(OnyxHelper.clientRequirement)
} catch {
log.error("Verbindung abgelehnt: Signaturanforderung nicht setzbar")
return false
}
connection.exportedInterface = NSXPCInterface(with: OnyxHelperProtocol.self)
connection.exportedObject = service
connection.resume()
return true
}
}
let listener = NSXPCListener(machServiceName: OnyxHelper.machServiceName)
let delegate = Listener()
listener.delegate = delegate
listener.resume()
// Beim Beenden auch durch launchd die Lüfter freigeben.
for signalNumber in [SIGTERM, SIGINT] {
signal(signalNumber, SIG_IGN)
let source = DispatchSource.makeSignalSource(signal: signalNumber, queue: .main)
source.setEventHandler {
delegate.service.restoreAutomatic()
exit(0)
}
source.resume()
}
log.notice("Onyx-Helfer bereit")
RunLoop.main.run()