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。
% D8 V; |, w) y4 E7 ?3 A% q1 A' T
% r+ D+ j3 t. T  x一.准备工作

( n, Y( E7 w, K$ ^$ c; r系统：centos 6.5 64位、 tengine 2.1.0， modsecurity 2.8.0
: o2 W7 M1 W2 C# r% n
& D3 Y; ~6 c, h- q' f% H6 N: Utengine ： http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.1.0.tar.gz
; E- R. }2 B8 |  D! L3 X3 d; Q# R  A
6 c7 l1 s+ @+ p% n, Q! K$ d: H$ vmodsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz
5 `6 N1 O1 R1 o7 n4 v; R/ i3 |
OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

依赖关系：
: y6 W9 T; d7 i/ S& ztengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：
9 d* e: U) k0 P4 O& r
/ `- m; m' Y* ?# r8 \yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
+ R  H  P  X! P5 }; i. rmodsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr

) F  A6 M8 m( D0 i# Oyum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
二.启用standalone模块并编译
$ h+ L' o2 J) L/ F1 u: e
5 z9 b6 t& q% A. H" a  N下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：
5 D6 T2 M2 W0 @: g
5 v' L; U2 S3 d& |* ]0 r6 l, Q; o./autogen.sh
./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
make
三.nginx添加modsecurity模块

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
8 _2 e; @& P6 T  h四.添加规则

9 A; Z; i" a5 |" lmodsecurity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。
( W. _% N9 n6 D+ G! o+ Z
0 `' M  f+ O" q% L1.下载OWASP规则：

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

4 v1 ~5 Q  N' j( [0 `' Z+ emv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/

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：

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。
, C6 p& p( n* t4 y# r& c* [0 }
' w2 Q: [) n* K5 @6 j, Y6 h编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on

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。
. ~6 ~5 A" ?8 ?
! c* ^0 L) k! e2 j" T. i* I2 SInclude owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
( j3 M1 Q6 J2 aInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_xss_attacks.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_40_generic_attacks.conf
Include 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
5 K# q& g" {2 v+ F7 ], V五.配置nginx

1 r  J. F7 \% x  [/ c在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：
9 V( R+ o5 s8 Q8 L9 L' W. h
ModSecurityEnabled on;  
, v* |) H; w# D& V" s' kModSecurityConfig modsecurity.conf;
下面是两个示例配置，php虚拟主机：
: v/ ?. r' {+ E% t  x
6 t: M* U% S5 V& X; eserver {
2 A+ I6 G4 l. _8 m% m1 d      listen      80;
4 r$ z& e2 ~) s5 A- d" h3 \3 j  F      server_name 52os.net www.52os.net;
% T: s5 {1 B, e1 g# j/ _* N     
      location ~ \.php$ {
      ModSecurityEnabled on;  
, K! z( Y  c& w      ModSecurityConfig modsecurity.conf;

' w6 V2 `& m. g) c# o" X, g      root /web/wordpress;
      index index.php index.html index.htm;
  
      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
      fastcgi_index  index.php;
      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
% @3 a& F1 t2 b3 Q; f" }* R      include        fastcgi_params;
$ u$ i4 p: @+ h5 ^      }
  }
upstream负载均衡：
; O! f( |' T) k3 P7 M
) J4 y8 n: p! O  t' L$ S8 p( _# Kupstream 52os.net {
    server 192.168.1.100:8080;
    server 192.168.1.101:8080 backup;
}

: G/ F! f- q1 {server {
listen 80;
: L/ ~& \& K5 d/ aserver_name 52os.net www.52os.net;
2 g; a! C5 `% @8 N3 P. I7 _2 j9 C
location / {
    ModSecurityEnabled on;  
    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  

" `; s# K2 j0 i* J) k" G* A! e! Y        proxy_pass http://online;
        proxy_redirect         off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
: h! p' Y$ ^& N) S. `7 p1 ?% l3 r! Z        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
+ h; w6 H8 u; T7 U1 H& j    }
}
6 g: s" o' B3 r  A8 o1 d2 m9 A, ^六.测试

% Y0 S" I+ N& F9 J1 W5 E2 p7 Y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
; k/ K! ]& g9 x& ?! B7 M) N    phpinfo();   
?>
6 Z+ q0 S/ z7 v9 i+ F在浏览器中访问：

+ ^8 o/ j3 g: C& U% w; Mhttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 正常显示。
# }- ]5 x) `5 t9 I# Z/ jhttp://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。
说明sql注入和xss已经被过滤了
. }! ^- l: J7 Q2 h8 E+ S' J% K! y2 G
七、安装过程中排错
9 h" j  w; W; O  M) \+ t
4 s6 b  P5 T0 s; {1.缺少APXS会报错

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。
2 R* F' v* {$ [解决方法：
8 F& Y  U# |; A" R' K! g
yum install httpd-devel
2.没有pcre

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

! o" N4 m0 N" r$ N& }/ u6 j  w6 @( N5 Uyum install pcre pcre-devel
3.没有libxml2


2 x' T+ ~. x4 q# y4 Wconfigure: *** xml library not found.
configure: error: libxml2 is required
解决方法：
6 s& Y& u# Y7 ]
' o' K+ M$ k8 ]7 T. A( o+ H5 s5 Dyum install  libxml2 libxml2-devel
1 q; G$ l/ l' x  o4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告
2 S: ]  C6 G7 {5 [& I$ l! @
' }& t: L0 v9 l* FTengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
/ F- R% a, u, Y! }nginx: [warn] ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
$ P" W0 g% x" U4 T2 d0 L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
$ |; V$ M3 i8 d" G" z2 S
2015/01/26 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"
0 I" j" L9 m3 B- ]) l& L) S2015/01/26 02:04:18 [warn] 29036#0: ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
: m/ b# D: r8 m9 Z* L2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: PCRE compiled version="7.8 "; loaded version="7.8 2008-09-05"
- C3 r9 A, ?. R2015/01/26 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)
% M  u9 K+ h6 L; T
yum remove apr
5 j( Q( M2 R4 |  X/ A, L7 L/ l1 ^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"]
% r9 q3 O' F) n: N- ~$ }解决方法：
) a; ^: U- d" k2 N# P编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：

SecAuditLogDirMode 0777
! \3 O. o0 x( U* KSecAuditLogFileMode 0550
SecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
SecAuditLogType Concurrent
参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
, X" Q+ o" J6 R, I0 H+ a. |http://drops.wooyun.org/tips/2614