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。
' A5 [1 r- \6 Z2 N
. _) h% {/ `% ^; h8 d* Q  S一.准备工作

系统：centos 6.5 64位、 tengine 2.1.0， modsecurity 2.8.0

" @2 V. [& z7 H, s/ ^tengine ： http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.1.0.tar.gz
  r2 R9 p/ T2 A7 a) G6 l" B
modsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz

% }3 }4 c- F/ ]7 l7 `, e" HOWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

7 X! [8 m7 y- z# k3 [8 o; 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：

# |6 {8 ]' B7 [& H  L5 G+ [yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
8 c9 \4 a# b" e# d6 r7 r8 k6 nmodsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
2 }. B' i5 J- k; c; ?! C
yum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
' t- c. V( T  M- F二.启用standalone模块并编译
  o  m* d% h" o
0 U5 ]' m/ L- ]) D# j8 x下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：

8 _( f/ D; Y  u5 b./autogen.sh
./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
make
& d  _' E; m$ K  P/ Q! e0 W2 q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 y0 \  y! X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。

0 g0 _- y; i1 Y+ r/ w% h0 s( }1.下载OWASP规则：

git clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
0 L* C$ |/ X2 b& t
3 q: T$ V* Z( fmv 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
: [) j1 F2 z0 ~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。
1 C4 S' o, j/ ^+ E; Q) ~2 x
编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on
. r" |9 Y% }3 M5 c
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。

Include owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
( z# x/ M. H/ {: [' Y$ _7 C' BInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_xss_attacks.conf
4 M6 i3 g) D: ?4 |# i+ @Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_40_generic_attacks.conf
0 H  e$ |& m$ A3 T+ F; jInclude owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_dos_protection.conf
2 q: M6 a6 M) u$ k# f  tInclude owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
9 J! F! |/ g0 e- e# hInclude owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
8 [. n  L/ g6 ?, R% ?) d' ^& g五.配置nginx
1 H4 x5 X; Q+ d8 E
8 E5 K% v) L) `+ ~+ F) B在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：
  a2 L8 o5 a! L! ]+ _
$ U2 F1 `3 E' Y$ R3 d6 C. ]+ HModSecurityEnabled on;  
( U9 k1 d- {+ i' T: ]ModSecurityConfig modsecurity.conf;
4 ?- [% T& c  L0 S$ Q下面是两个示例配置，php虚拟主机：

+ X: ?# \* e" @server {
8 |6 `3 X+ R  Q2 I* P      listen      80;
  x+ y% {0 t+ ^4 `2 l      server_name 52os.net www.52os.net;
     
      location ~ \.php$ {
- r4 U; p, ?5 ^6 ~9 q/ Y8 b      ModSecurityEnabled on;  
0 f$ O! o$ F4 i/ y0 n9 E3 g      ModSecurityConfig modsecurity.conf;

% W- h1 D) O% i7 k; U* E* V; m      root /web/wordpress;
      index index.php index.html index.htm;
  
5 S% A0 T$ A' Y6 ~$ [      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
! Y5 n$ H  h* ?' ^% o' _      fastcgi_index  index.php;
      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
      include        fastcgi_params;
      }
' v( }1 M/ ]) t6 K' o( N2 g  }
upstream负载均衡：

upstream 52os.net {
6 W  m0 F2 j  ^    server 192.168.1.100:8080;
    server 192.168.1.101:8080 backup;
, F& X7 |3 \; ^$ B4 `}

server {
( _  e! |# ]$ n6 p2 klisten 80;
5 W7 v3 {8 m9 {' T6 ~$ K9 [% Xserver_name 52os.net www.52os.net;

) \3 V0 J% `3 K5 v5 \/ |/ i( q, Ilocation / {
7 ~$ D- }& U4 B; K    ModSecurityEnabled on;  
, E9 k$ u9 v' }8 r9 ?: ?1 T    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  
! b, p& }) a( e
        proxy_pass http://online;
        proxy_redirect         off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
- a0 W/ q0 v1 ~. t/ p* d! A: O; S        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
+ T: u$ h; w" C) v5 [9 q% I    }
, J, x1 D" y$ Q- S2 V+ V! W, J6 }}
* b& }+ ^9 U% D7 g六.测试
0 O/ y3 S" r: N2 q7 t+ T
6 X3 `' N" S' O5 C3 w& L* i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：
: m; j) c: m5 h" J2 y$ N" |
<?php
    phpinfo();   
. b) ^: C. W/ X) h/ Y) a3 G! p?>
7 X0 p0 K8 c" Q6 |在浏览器中访问：

http://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 正常显示。
' }4 Q0 ]( v, ~. ]# d0 ]9 ehttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 and 1=1  返回403。
6 b) |6 V1 i' O( X4 o! K) `1 nhttp://www.52os.net/phpinfo.php?search=<scritp>alert('xss');</script>  返回403。
4 m& U( l& }- f/ w: W  g3 A说明sql注入和xss已经被过滤了
0 U/ j5 Z/ M, M& B( ?2 t9 R& o: M
4 N& G) w+ d8 W- ~9 ]七、安装过程中排错

1.缺少APXS会报错
9 r# s  m, C7 g6 C1 {5 s8 n+ }
configure: looking for Apache module support via DSO through APXS
8 W/ ~# p* \' |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。
6 `8 ~% A3 h8 k! ~1 ?解决方法：

; Q4 f3 w# V. M0 B. Q7 pyum install httpd-devel
0 I* K3 V( t: R+ h" {$ [2.没有pcre
& w* x- p, J) n; o) l1 j0 z- \+ d
9 s. g' f) N! D) j- [0 |! Sconfigure: *** pcre library not found.
configure: error: pcre library is required
解决方法：
$ M% I; w( y+ H" V: Q+ H/ x; Q
" z' A- x5 [/ r5 ^yum install pcre pcre-devel
3.没有libxml2
3 J( t( S0 Y4 G; d2 G% N" \  F3 a; ~

configure: *** xml library not found.
& N8 b- J2 Q5 F; Zconfigure: error: libxml2 is required
解决方法：

$ T9 c. g% ~4 w3 Z/ j) Y: O$ tyum install  libxml2 libxml2-devel
, H) F5 T! ~6 e; C) }4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告

  j; I0 ^! I7 O" S+ u  c4 yTengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
nginx: [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
( u( j( u$ A" c; t. Y
2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity for nginx (STABLE)/2.8.0 () configured.
. ]. @  C7 o, M3 d( L4 F2015/01/26 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!
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"
, T7 H8 y) \3 R& M2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: Status engine is currently disabled, enable it by set SecStatusEngine to On.
# o- ?8 c" U: v) V解决方法，移除低版本的APR (1.3.9)

( E/ ^9 i' F9 {2 g0 _6 N5 b! pyum remove apr
$ [+ e* `4 j/ C+ x/ f% z4 v2 ^5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
% f2 Q% c# I( q3 m$ B6 K- p
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"]
1 b) F+ o8 Z; h3 y: R- m- v解决方法：
5 o- `! e' h2 B# e' [1 l2 \编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：
7 b- X! Y; E) T) {2 a$ d1 I
SecAuditLogDirMode 0777
SecAuditLogFileMode 0550
SecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
SecAuditLogType Concurrent
( l% a$ S$ O  M7 L" x参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614