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。

一.准备工作
' u( N4 w! U) q. w& z
( p' o4 T  `+ k$ }6 {6 @系统：centos 6.5 64位、 tengine 2.1.0， modsecurity 2.8.0

tengine ： http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.1.0.tar.gz

modsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz
' r% |. l. G; B& l/ c
. \+ u0 h. m! c% t& F6 BOWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
5 u: y& Q& Z6 {9 z
依赖关系：
: ^! Z' x$ e5 h; M" R% a5 G' \tengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：

yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
6 `3 m4 w7 |, R. ?$ S% T( zmodsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
/ ?: k- |6 v: k* \+ R8 N& A5 V$ N
6 j' o4 a, D) J( y. [yum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
" u! Y- i: \! z: [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：

./autogen.sh
' L5 t' U/ f: \0 Y./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
% C  }# U0 H; h) M7 n+ nmake
. F9 k# a& x7 O9 n! T" T4 d1 U. o6 y三.nginx添加modsecurity模块

5 s% _2 u# J0 C4 E- J% |! s在编译standalone后，nginx编译时可以通过"--add-module"添加modsecurity模块：

./configure --add-module=/root/modsecurity-2.8.0/nginx/modsecurity/  --prefix=/opt/tengine
make && make install
6 s9 D( E6 t2 h4 p" ^0 R四.添加规则

" d6 d: p( T! c3 E- Q3 S) P( Kmodsecurity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。

/ J2 n" G9 K9 M' ^* i1 O1.下载OWASP规则：

) Y# k; E, M( G$ r3 Tgit clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

( I. t. T% }  L* D* u" I2 ]0 Pmv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/
" n1 w: B# z% x% s9 T# X8 |& G
& f) g& D9 ~! f% x. d# j6 u; ^cd /opt/tengine/conf/owasp-modsecurity-crs && mv modsecurity_crs_10_setup.conf.example modsecurity_crs_10_setup.conf
2.启用OWASP规则：
2 V1 J2 x5 r0 ^. R
, U0 O% |. L0 A6 ~7 @* F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。
: j; P8 d8 ^2 g0 U2 \- a3 M2 o
编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on

; {+ l0 l- T) q# C3 howasp-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。
3 x* ~! x. }6 D; H$ @/ T2 Q  A
Include owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
7 M- I; t* r) x2 n* Q, O3 rInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
# {1 E8 B# y/ Q& W( E2 ?Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_xss_attacks.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_40_generic_attacks.conf
1 S& Z2 q" @( L( tInclude 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
3 I0 N* S4 z* X1 c; I1 [' f' t- X五.配置nginx

. {- w  B+ |* a) k在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：
' E8 ]9 s$ I" v/ \- g
ModSecurityEnabled on;  
2 W2 r. I! f& ?7 F* ^+ d, h3 CModSecurityConfig modsecurity.conf;
8 a2 t: _& L$ z0 ?/ B3 O3 c下面是两个示例配置，php虚拟主机：

server {
0 y3 N$ i/ E& |8 Z% i3 S2 u2 @$ C0 U      listen      80;
      server_name 52os.net www.52os.net;
* @, }# c1 W, a     
7 u( J  B1 C% H. b3 E5 u% A      location ~ \.php$ {
  s7 F0 P8 V- Q+ z# @      ModSecurityEnabled on;  
      ModSecurityConfig modsecurity.conf;

  V) O+ v' E0 i" D! q) ^4 C4 q      root /web/wordpress;
      index index.php index.html index.htm;
6 F: R+ C! f8 K* b  
      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
( `7 E8 _  E. B8 L5 \: e0 N& h2 N      fastcgi_index  index.php;
      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
2 t6 _$ ^; ]# y) K  C      include        fastcgi_params;
9 H3 D1 X. B6 A& c# ~- `& @# v      }
9 ]1 y1 V8 h0 W1 d' i  }
# X9 {; Q2 Q/ q3 ^upstream负载均衡：
* D& z9 r" q' P+ r4 u
" u! s1 f! m/ O- ?& \/ k5 A! D% h- y' Hupstream 52os.net {
$ i9 A) F3 `6 ^5 O  F/ B' I    server 192.168.1.100:8080;
2 {- ?8 K% n  V6 p  H    server 192.168.1.101:8080 backup;
}

; |# c, O" m' G. dserver {
6 g+ }; @) {) q  g5 \, `listen 80;
, l3 x" T' m, F9 r- \server_name 52os.net www.52os.net;
% ^6 p- r! t$ N# {! l, N3 d
  ?! u" x1 X1 d2 Dlocation / {
    ModSecurityEnabled on;  
    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  

. s( s3 w, _! H7 I+ y        proxy_pass http://online;
' k* Z) X$ j$ P* u* a3 ~8 A" [        proxy_redirect         off;
" M; @/ T. p: Y9 X0 j" C1 Z! y. v        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
; u7 z! M0 P& q- h    }
; P+ W( b$ x: i- i( m0 K% k6 T9 E. i% O& n}
3 L$ t/ _& L4 ~/ ]六.测试

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：
4 G' @; Z( R: h" K! P
, k8 @2 r: v* Q1 t2 t% T6 e<?php
    phpinfo();   
6 i* I- ?5 b& H2 F; B8 j?>
在浏览器中访问：
6 a2 L" `3 e% v% F( j" O9 a$ p
5 F0 r" ~& W5 M) l& M3 Whttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 正常显示。
. _, x' M( d- |, T8 h& Bhttp://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。
0 h( M3 a6 E+ n* r; e说明sql注入和xss已经被过滤了

* B1 _0 ^) m8 R  y7 Y/ s  a* `七、安装过程中排错
7 ^8 l3 s. u. Z" i) ~. O5 m
1 [$ a3 U4 {0 B! z8 L4 k1.缺少APXS会报错

configure: looking for Apache module support via DSO through APXS
configure: error: couldn't find APXS
, O% z  d- `% s* F/ h+ C: Uapxs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。
0 W. n/ u* Z- x解决方法：

yum install httpd-devel
2.没有pcre
6 ?: K1 y5 q, v! E0 f+ r+ ~5 n
configure: *** pcre library not found.
! t( ?; Z0 R, n: V: \, yconfigure: error: pcre library is required
解决方法：

& {1 T6 h, p- L' ?yum install pcre pcre-devel
3.没有libxml2

% q" b  }$ H! |0 w
! U5 \8 c+ @7 k2 Q% a8 q* A- cconfigure: *** xml library not found.
configure: error: libxml2 is required
解决方法：
' |2 H! t! ~* R/ f. u: f( K
, G6 y& h: i0 h, u2 l6 Ayum install  libxml2 libxml2-devel
# Y+ f2 w/ U+ m4 y6 c" f4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告
4 m# Y1 a1 o, \, w7 ~
& \2 g4 u1 Y  x% |2 MTengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
7 @( `4 Q9 \0 f! P9 p: w9 dnginx: [warn] ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
3 y! Y4 w5 B, ?, x0 H" u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

3 R* {$ m  E( `( {( s0 O2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity for nginx (STABLE)/2.8.0 () configured.
7 t3 z- b/ I8 D& r7 s4 q/ T2015/01/26 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!
$ z% M& I  c5 Y2 [5 r' e: S6 Y2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: PCRE compiled version="7.8 "; loaded version="7.8 2008-09-05"
" W( t. g" a* d/ O2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: LIBXML compiled version="2.7.6"
2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: Status engine is currently disabled, enable it by set SecStatusEngine to On.
解决方法，移除低版本的APR (1.3.9)
% ?; J, J+ E  b9 G, z+ ]
yum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex

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：
编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：
6 x7 d( k, U7 u6 D
$ B! C7 |+ [1 T$ q  ]SecAuditLogDirMode 0777
, w) K. k, ~3 g0 W* T8 vSecAuditLogFileMode 0550
! K& v# D4 t/ x+ `4 pSecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
9 m2 B7 e1 m0 RSecAuditLogType Concurrent
参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614