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。
/ u5 g- O1 G6 S9 g6 ]: U* R2 S% |" k
一.准备工作
2 T0 |6 Y/ T& O  P
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

' l4 F5 V$ K& gmodsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz
+ i$ u$ f. p8 P- D* E0 p
, f# |. @; \9 n* K( w3 ?OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

+ c1 p% p7 `! r6 Y! F依赖关系：
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
9 K) M) F0 ]8 x. @6 y' Vmodsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr

+ i5 j! H: L0 }( cyum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
二.启用standalone模块并编译
. i% Z  d9 k5 Q; `# T! z
下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：
3 T( f" O, P9 U7 k" g
./autogen.sh
3 A. n- l$ ^, f# c& E1 C* P./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
make
三.nginx添加modsecurity模块
6 D, H+ `" {, ^' ]2 C
$ S) M8 k# e6 `. F' p( x8 H: l* k在编译standalone后，nginx编译时可以通过"--add-module"添加modsecurity模块：

6 _  O3 w- Z5 X+ `* E, Q./configure --add-module=/root/modsecurity-2.8.0/nginx/modsecurity/  --prefix=/opt/tengine
' L7 j( I' |- _. e2 l; Zmake && make install
四.添加规则

modsecurity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。

% M, m: h5 o6 `" Y- M3 r/ m. p1.下载OWASP规则：
' ^2 r3 q2 l8 W# K
git clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
# z- i, h4 _7 D1 \
3 c. Z' A& T) e: s+ J: xmv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/

* V( r" s- Y2 n2 j$ N6 xcd /opt/tengine/conf/owasp-modsecurity-crs && mv modsecurity_crs_10_setup.conf.example modsecurity_crs_10_setup.conf
2.启用OWASP规则：
$ X" q( z" P1 {( T4 c$ e
3 n% `1 |9 G0 K7 n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。
  m# R, u4 q- f! `* a/ M
编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on
6 d1 Q" Q8 V. `7 j) [
owasp-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。

5 A7 [( ?. U$ k% |/ {; h4 |6 a' a5 ~- kInclude owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
% y: b9 V8 M% U# zInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_xss_attacks.conf
; w5 P3 F( S* A" \7 W- ~  DInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_40_generic_attacks.conf
Include owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_dos_protection.conf
6 f  w" ^( p( X! Q6 mInclude owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
) U$ v( {1 U7 TInclude owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
2 \% V, g7 D0 S2 t4 I+ g1 l五.配置nginx

在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：
) Z9 c) F/ Y# M6 X( R
) ]9 G* d' b3 R1 u% qModSecurityEnabled on;  
ModSecurityConfig modsecurity.conf;
下面是两个示例配置，php虚拟主机：
# \* _  [. x: @% b5 I
server {
9 o1 v  E- f- C# w2 ?      listen      80;
      server_name 52os.net www.52os.net;
     
      location ~ \.php$ {
      ModSecurityEnabled on;  
6 ?  @) t) b7 }" f$ I      ModSecurityConfig modsecurity.conf;
1 }4 K6 s$ _( B' K: ~9 Q* e: {
      root /web/wordpress;
( `8 |- l% R- v- E( H4 a      index index.php index.html index.htm;
  
      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
( p# ~! u; m/ e9 _4 n2 b5 d8 J      fastcgi_index  index.php;
/ N/ F+ I/ \/ g& |) b% ~# [& H      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
" a6 d: q2 n. z- g( c- i3 M7 a      include        fastcgi_params;
      }
  }
upstream负载均衡：

upstream 52os.net {
9 }$ f9 E7 |0 W) _+ G% j( a% I9 _    server 192.168.1.100:8080;
    server 192.168.1.101:8080 backup;
/ s* L% C0 o& U( H2 V$ x- p5 o& U}

server {
listen 80;
server_name 52os.net www.52os.net;

1 u& P3 X! Z* d0 Ylocation / {
& P% w+ g' I, S$ T$ ]3 @    ModSecurityEnabled on;  
    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  

        proxy_pass http://online;
        proxy_redirect         off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
/ Y/ ^( G# K9 I6 E- f! n2 p, @        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
' U1 G! }" Y( I4 {' H    }
}
3 h" I* D$ [4 m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 Z3 p6 a- f- ~
. |9 }: [8 t# r, z- f<?php
    phpinfo();   
?>
在浏览器中访问：
# }% k7 q6 J: k3 c: n9 u, ^$ F3 z1 j
5 l* O: ~8 I! d& Phttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 正常显示。
http://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 and 1=1  返回403。
) E. J" d( l+ A2 Rhttp://www.52os.net/phpinfo.php?search=<scritp>alert('xss');</script>  返回403。
说明sql注入和xss已经被过滤了

/ b$ p. z  `7 y9 H5 _8 g, U: N/ z# U七、安装过程中排错

1.缺少APXS会报错

configure: looking for Apache module support via DSO through APXS
configure: error: couldn't find APXS
  |5 ~2 W. Z2 E9 S& S9 G$ K0 t+ Kapxs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。
解决方法：

yum install httpd-devel
5 F# s$ [# x3 u' ?" B. |2.没有pcre

configure: *** pcre library not found.
configure: error: pcre library is required
解决方法：

9 k- v' B& U+ M3 o. |  j- syum install pcre pcre-devel
3.没有libxml2
5 j5 s4 e1 {7 b8 H' D/ ]2 P

: J9 i& T# E: R5 Mconfigure: *** xml library not found.
6 T" @% K" i4 [) U0 i3 uconfigure: error: libxml2 is required
+ A9 S6 R% Z- ?/ X. R1 v& u解决方法：

yum install  libxml2 libxml2-devel
4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告
8 h$ T9 h9 z- I6 f) u" q  W2 {  ?% T) |
9 S( S) M! C5 E3 CTengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
) R% G2 T9 |, [; Onginx: [warn] ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
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
& g+ t! y5 ]* r+ Z+ j) g, ]
3 D1 Q3 G. r/ a& X& Q5 L7 @$ T& r5 c2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity for nginx (STABLE)/2.8.0 () configured.
2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: APR compiled version="1.5.0"; loaded     version="1.3.9"
7 ?3 h7 l! o4 e& p7 L1 Y1 g& p9 @2015/01/26 02:04:18 [warn] 29036#0: ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: PCRE compiled version="7.8 "; loaded version="7.8 2008-09-05"
2015/01/26 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)
% W$ h4 z& T& L7 d
yum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
: y/ f$ Z5 s* I! {7 n' m5 t( W
2 j; b# t7 n3 I2015/01/26 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"]
+ c) W$ a# N  [2 G. T1 B/ a4 k  ~解决方法：
编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：
, R! D$ i, y8 K" K
SecAuditLogDirMode 0777
SecAuditLogFileMode 0550
SecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
6 o" C5 O& ]' C' t7 e4 }* S* FSecAuditLogType Concurrent
参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614