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

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

7 c# L. v5 G3 Q2 \  a: O  Dmodsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz
+ n3 r4 P8 f, m3 }- D
OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
7 @8 G; ^; K/ g2 v$ a, N
0 g( t/ R5 F4 w" L9 H5 v依赖关系：
tengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：
) v' D& O6 f0 \9 l) m4 K9 V
& Q& W0 {; P- m6 M' b0 _7 D% {% Hyum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
- a/ T$ }2 m( o+ Tmodsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
( d8 ^, F9 V( E9 H4 X
yum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
9 n" ?, J6 k) i二.启用standalone模块并编译

2 W* \! Y% M$ v  V1 I) q* P下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：
: a" @1 c* z2 K
. n) M$ G, ~9 a7 [* `7 }./autogen.sh
4 y" w4 B; s6 [& l& C  N./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
make
4 K  n! a5 ?+ |3 n; ]% M/ u三.nginx添加modsecurity模块
" {- P2 b6 |! u$ G; [9 n( p' y( e
/ w3 ]4 p9 O3 N* D在编译standalone后，nginx编译时可以通过"--add-module"添加modsecurity模块：
- I& r7 z# y/ O) q
./configure --add-module=/root/modsecurity-2.8.0/nginx/modsecurity/  --prefix=/opt/tengine
$ W" v. h( I2 e3 s3 K& y0 Rmake && 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。

1.下载OWASP规则：

git clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

mv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/
+ I; R& k8 K# c1 `& x4 q
! [5 q5 m& }- s. @. ]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：
* W. i- D+ t. V- v' C
* J% |8 {! R- p# H5 p; H. W/ d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。
) F  [: |+ p0 X9 W7 s
编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on

8 J- r! j& a) F! }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。

/ ]2 c+ r. I" \4 t& v3 [Include owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
: a$ |- d2 p  b9 ~2 XInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_xss_attacks.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_40_generic_attacks.conf
( A! k+ G% C1 a: g. v7 }Include owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_dos_protection.conf
Include owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
) o6 h# p7 S7 [Include owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
五.配置nginx
1 U9 ?! q3 R) K/ V: `2 L' A
. @( M5 O* Z/ h" u* a# ^在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：

ModSecurityEnabled on;  
. ]  m" G9 q# I& U; `" s* w* @# ~ModSecurityConfig modsecurity.conf;
下面是两个示例配置，php虚拟主机：

7 \# z& y# a, w. }  z. L4 Dserver {
      listen      80;
      server_name 52os.net www.52os.net;
     
      location ~ \.php$ {
0 v) b' W; Y( s' @1 D: S. D( t5 O      ModSecurityEnabled on;  
" Y8 D* p  q4 P* z      ModSecurityConfig modsecurity.conf;

      root /web/wordpress;
. I; C0 p# p% U; @( X      index index.php index.html index.htm;
  
6 A' e( Q; m5 h: i      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
9 ]6 z% A0 [; S7 z; M      fastcgi_index  index.php;
      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
6 ^8 C5 S6 z2 i% R      include        fastcgi_params;
  u, I! g! _8 Q! V, j      }
) @7 j7 e' ~1 c1 Y( {8 e8 _  }
upstream负载均衡：
( D) {2 v+ F; n' ]- K$ \
2 s& U% K% a. [* S" f# Hupstream 52os.net {
4 _2 O; W3 a# x" D1 \* Q    server 192.168.1.100:8080;
( c, h7 F. q: V" \2 _    server 192.168.1.101:8080 backup;
0 o% X4 t) i0 ?* o) }}

server {
% E& p9 i- q# j" q" m' [listen 80;
  Y+ M4 q4 t" K, X0 x$ z0 wserver_name 52os.net www.52os.net;

location / {
# j/ n8 `/ _. `2 W    ModSecurityEnabled on;  
3 T! O5 b7 V, D$ `    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  

) e8 m. p+ S0 S8 `8 c9 P; W        proxy_pass http://online;
+ L. V, Y; Y+ }# p' x( [( _        proxy_redirect         off;
7 x3 b* A! B8 O. h, w        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
1 Y/ f: |9 h7 \' p: ]  g$ C  p        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}
3 n' Q1 W% h% K7 ]4 G六.测试
3 f" b# \6 [3 M! v$ j7 C5 ]
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：
2 L" O& ?- T% d
<?php
    phpinfo();   
# X0 x, ?4 I/ i* k?>
: |# n( B& N, @5 y在浏览器中访问：

1 n* N. p2 a. C  ]http://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 正常显示。
, G$ J) |) N& K/ ?- o. Ohttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 and 1=1  返回403。
7 y1 N; q+ p! y/ [% |http://www.52os.net/phpinfo.php?search=<scritp>alert('xss');</script>  返回403。
- a4 T; S/ h! q/ H  m, D/ X# s& K4 D$ ~说明sql注入和xss已经被过滤了

9 _9 r9 W3 |+ a& F1 I8 e七、安装过程中排错
0 m. S! d7 }: s3 x
1.缺少APXS会报错
  l. M. V0 V! V5 f' y6 e6 k9 m& g0 p
0 C* b" q5 h& c" E  Sconfigure: 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。
& g1 |2 r% j1 S% @/ S# Z解决方法：
6 r# _7 v) d2 q! _1 M4 K
4 K3 v, m; E' s2 s% }  |yum install httpd-devel
2.没有pcre
2 w2 L* i1 b9 {% ?1 c, Q6 a% l
configure: *** pcre library not found.
  G$ ~. Y! d5 P; V- f" B: Jconfigure: error: pcre library is required
解决方法：
% D  C9 f; J; q$ {/ A
# @; c+ e' e) a* S1 X9 ?yum install pcre pcre-devel
3.没有libxml2
$ O, l1 _9 r1 |/ u$ O. C
% v1 f7 B( s) E% i5 r0 k. U
  e+ q7 y3 Q/ D: m( b- Z, ~7 ?1 }configure: *** xml library not found.
configure: error: libxml2 is required
解决方法：
: i5 ~9 X) o' ^2 `7 z. E+ {
" h! r0 Y* i2 q# \* Uyum install  libxml2 libxml2-devel
0 s$ r& z3 X; Z4 ~0 |4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告

( R) P3 |+ N6 dTengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
! j  `" p  p" G- b0 J1 Ynginx: [warn] ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
5 M0 Z* a) z  V2 }7 w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

2 E. p& d" c/ Y* K& m5 c1 M2015/01/26 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"
2015/01/26 02:04:18 [warn] 29036#0: ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
2 ~0 E, m; |0 s5 ?2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: PCRE compiled version="7.8 "; loaded version="7.8 2008-09-05"
/ W3 d2 i" L' s3 |/ x$ B2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: LIBXML compiled version="2.7.6"
5 D0 p1 |( y9 _- h5 O' }+ G- f9 y2015/01/26 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)

  `" \7 G  G3 Myum remove apr
5 @6 c% u# `- w( h5 m) Y; g5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
" I6 ~; p+ D. c2 n
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：
5 |7 E1 g# L9 K* _  I编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：

SecAuditLogDirMode 0777
SecAuditLogFileMode 0550
% c' R, h7 H4 e! Q1 vSecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
- C% E! m3 R% Z" w' y  [SecAuditLogType Concurrent
+ Z1 [  O* V: t8 T9 j& z参考文章：
' t; j9 r! w! s/ F) uhttps://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
) O' v# r0 h8 @. Vhttp://drops.wooyun.org/tips/2614