nginx配合modsecurity实现WAF功能

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modsecurity原本是Apache上的一款开源waf，可以有效的增强web安全性，目前已经支持nginx和IIS，配合nginx的灵活和高效，可以打造成生产级的WAF，是保护和审核web安全的利器。
! R+ R5 X9 G0 U7 T
一.准备工作

; n' \' k) Y9 l4 R- G, ?系统：centos 6.5 64位、 tengine 2.1.0， modsecurity 2.8.0
) @5 `) b+ S1 m
0 k$ m; A  B4 \tengine ： http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.1.0.tar.gz
& ~& N/ r1 Q; e4 h/ B, N  E
4 h% [# @( Q' n$ s2 C8 ymodsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz

OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
7 z( d, F: l/ _! ~/ N# u
7 K" }& A& c; T依赖关系：
4 D) w- }( Q! g. _tengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：
2 o/ W# X- f, X& y
4 }; U% v+ Y$ \1 j; \yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
' ?2 f! S$ o+ i8 j6 z  L) {modsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr

! Z: u2 ]- t& @3 T/ M  T& Ryum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
' C, ?5 U, o8 X: b5 a& x二.启用standalone模块并编译

下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：
5 \6 _" ~8 ^* {6 P( z# X
; k7 M' W% s3 \1 t9 b* B, P./autogen.sh
./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
. b/ q/ k! i) u1 q- h1 y. Emake
: D8 f, {8 D& \2 S, ]( T三.nginx添加modsecurity模块

& }% ]& j5 Q- t2 B0 p* `在编译standalone后，nginx编译时可以通过"--add-module"添加modsecurity模块：

' N$ `8 A2 f/ c* Y! r% R# e./configure --add-module=/root/modsecurity-2.8.0/nginx/modsecurity/  --prefix=/opt/tengine
! T4 C1 S# P6 |% L/ n8 T* s! x0 nmake && make install
四.添加规则
% n& Z9 D' g; @
7 t9 I" Z6 a3 e% f" h# Rmodsecurity倾向于过滤和阻止web危险，之所以强大就在于规则，OWASP提供的规则是于社区志愿者维护的，被称为核心规则CRS（corerules）,规则可靠强大，当然也可以自定义规则来满足各种需求。
% {1 {, Z4 r! y" s* b' n8 k( H
" C+ I8 {( Y0 m8 j: P1.下载OWASP规则：
& I! |/ f, j$ H! m
git clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

mv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/

& |3 s- N, n8 e: N: M9 d: i  u) jcd /opt/tengine/conf/owasp-modsecurity-crs && mv modsecurity_crs_10_setup.conf.example modsecurity_crs_10_setup.conf
2.启用OWASP规则：

8 S" c4 ]' L2 R% e复制modsecurity源码目录下的modsecurity.conf-recommended和unicode.mapping到nginx的conf目录下，并将modsecurity.conf-recommended重新命名为modsecurity.conf。
3 d3 T# N4 A! W* y
# J4 s, p" p5 ]7 Y. M编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on
3 D! U% @  R8 B$ T7 B1 m3 N0 U
! e* J& G  \; I# P3 gowasp-modsecurity-crs下有很多存放规则的文件夹，例如base_rules、experimental_rules、optional_rules、slr_rules，里面的规则按需要启用，需要启用的规则使用Include进来即可。

Include owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
+ z2 T; E* X, a+ V( r- iInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
* k; I6 s. X9 P! u* g3 i: X$ lInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_xss_attacks.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_40_generic_attacks.conf
( L! O9 Q" I, I1 lInclude owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_dos_protection.conf
Include owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
Include owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
8 ^- U, c  v) b  r# {) t五.配置nginx
0 q# }% B: @5 l2 b1 ]& _1 u0 e( U2 H2 W( [
' m9 |% [3 F6 n3 r3 N5 o, H在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：

ModSecurityEnabled on;  
ModSecurityConfig modsecurity.conf;
& k# T& a2 K& I  c' U' |! F, e1 W下面是两个示例配置，php虚拟主机：

9 D) D4 \. s7 A8 oserver {
5 k0 u, N2 {9 `9 ^: p      listen      80;
6 ]- ^4 d8 B$ M* G. X" l6 C6 G      server_name 52os.net www.52os.net;
     
% V! v/ J- x: ]0 `      location ~ \.php$ {
      ModSecurityEnabled on;  
+ K- o8 Z: V5 g! Q      ModSecurityConfig modsecurity.conf;
: U6 [& h7 B: d8 t
" A- s# W7 i' p6 e& g2 ?# f      root /web/wordpress;
      index index.php index.html index.htm;
3 ?% P! m4 P9 ^$ A  
      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
      fastcgi_index  index.php;
. W: D5 e' B. i1 }9 B      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
0 F% R4 F- r, S      include        fastcgi_params;
      }
5 B/ P3 U- ?7 X  }
+ Q7 L- Q; f" G9 Vupstream负载均衡：
' c2 l* N. I4 o: g
2 o. D$ f5 L  _, yupstream 52os.net {
    server 192.168.1.100:8080;
0 F* e6 [+ L$ M) }- P  i    server 192.168.1.101:8080 backup;
}
1 `8 j4 z" S+ w7 [2 E
+ g3 ?3 g4 v, N: |/ O  M6 h% Xserver {
listen 80;
' H  U1 s: d. B) R- `" zserver_name 52os.net www.52os.net;
& l4 ^* d- j7 r0 W! v
* x+ z' ^- a* U  R$ \9 X8 o# Tlocation / {
1 ~7 y# C# |1 F- }4 b4 x& M    ModSecurityEnabled on;  
    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  

" F  `, I. e9 d2 ?, ?        proxy_pass http://online;
        proxy_redirect         off;
* Y& ~  ^0 |. }        proxy_set_header Host $host;
# F" K$ A: C3 K. b  H% Y        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
7 x2 p1 R5 J4 R( C        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
" H! S# a5 `% }1 w9 i, E9 ]    }
}
六.测试

+ Q5 s7 S" i6 f我们启用了xss和sql注入的过滤，不正常的请求会直接返回403。以php环境为例，新建一个phpinfo.php内容为：

<?php
% R% ?3 _5 ?1 u7 D* C, c. V    phpinfo();   
+ B% L& ^+ y# B7 N1 y$ J% H?>
+ [$ E/ W8 P# e0 R, s+ _7 i3 }在浏览器中访问：

1 ?2 i! l% J3 h/ U9 k  n6 Z. Phttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 正常显示。
) h+ q6 u1 m+ @+ @http://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 and 1=1  返回403。
http://www.52os.net/phpinfo.php?search=<scritp>alert('xss');</script>  返回403。
$ m0 w  a8 B* n/ P9 o* Y. F$ h: L说明sql注入和xss已经被过滤了

. f0 n3 X2 c" h9 a: Q七、安装过程中排错

; X$ c& l( q$ e; N1.缺少APXS会报错
! P7 C$ \6 `( I/ I9 R% U
configure: looking for Apache module support via DSO through APXS
configure: error: couldn't find APXS
apxs是一个为Apache HTTP服务器编译和安装扩展模块的工具，用于编译一个或多个源程序或目标代码文件为动态共享对象。
. U  [( L/ y+ q解决方法：

' _' G: D/ C% ]4 h0 S$ b; iyum install httpd-devel
+ n9 X6 e& t4 D2.没有pcre

configure: *** pcre library not found.
configure: error: pcre library is required
2 ?$ D7 E- X9 k解决方法：

% m1 h5 ?. Q) N3 R) R/ Hyum install pcre pcre-devel
+ ^- I  A, M& h* g$ F3 c# k/ A3.没有libxml2

" w* n$ x1 j/ q, k
# a9 ]$ ?' A$ v* i! M$ U2 V2 Dconfigure: *** xml library not found.
  W/ R2 X0 u( b# S( Z/ kconfigure: error: libxml2 is required
解决方法：
9 e7 j: ]; ~& b4 w' D9 I: K% W4 `
+ ]$ i5 ]7 q) Y( j, Q, b  i4 I3 byum install  libxml2 libxml2-devel
, t2 M2 Q( c4 r7 J8 T2 H4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告

Tengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
nginx: [warn] ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
& n. l5 c& @7 f. e' m+ z& y原因：modsecurity编译时和加载时的apr版本不一致造成的，并且会有以下error.log
9 _8 W/ D  R3 V7 M, X
2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity for nginx (STABLE)/2.8.0 () configured.
4 @! V* r8 c3 P2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: APR compiled version="1.5.0"; loaded     version="1.3.9"
2015/01/26 02:04:18 [warn] 29036#0: ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
) m, c9 ^" m! C/ k: g6 l# n2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: PCRE compiled version="7.8 "; loaded version="7.8 2008-09-05"
; I7 H0 Y# ?( s+ c5 A- E  a2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: LIBXML compiled version="2.7.6"
* {0 K, C6 f- ?0 }. j2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: Status engine is currently disabled, enable it by set SecStatusEngine to On.
. Y7 f" K! f/ c4 F5 P3 i- k* w" r* Z解决方法，移除低版本的APR (1.3.9)
9 W9 o# b- q- F9 p
: H3 x1 c: b4 F2 Zyum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex

; |% o) k6 D9 I1 g3 ]- ?2015/01/26 04:15:42 [error] 61610#0: [client 10.11.15.161] ModSecurity: Audit log: Failed to lock     
global mutex: Permission denied [hostname ""] [uri "/i.php"] [unique_id "AcAcAcAcAcAcAcA4DcA7AcAc"]
解决方法：
) Y6 ~3 M6 T: Z- B编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：

, S& j# o! ?' N% YSecAuditLogDirMode 0777
3 L% H: N. b. u" _+ Z* I3 |; ~( e# ]SecAuditLogFileMode 0550
% [+ ?0 E/ [0 c8 E) X- S# m1 s1 wSecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
SecAuditLogType Concurrent
参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614