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

* _4 b3 C& y& }8 X; O$ T0 Q2 K0 Y系统：centos 6.5 64位、 tengine 2.1.0， modsecurity 2.8.0
- a: F! [2 u8 ?5 R: \( Z4 c0 m% n
tengine ： http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.1.0.tar.gz

5 W) f& Y: t0 b2 f2 j8 ^; @modsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz

( @( ]9 D% {4 B" b7 ^& X/ l" ~OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
9 w- _: _4 u! U3 W
( v4 X1 h- K( Y8 R- S, M) b' g依赖关系：
tengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：
! q# f  q7 y' @8 _
yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
modsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
4 K1 ?7 }) b3 Z, I" {' I
$ k/ w# u/ ^5 _3 s( 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
7 [" W" ~/ t6 C1 @; m
* y- g4 k- L3 T. m+ {& K下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：
, N* ^- X" ?5 Q* L8 X
- @. e1 ]& P+ g0 t, p./autogen.sh
  \8 s& e+ t1 G./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
make
# F! q$ I- |8 Q1 Y- Q  e三.nginx添加modsecurity模块
6 J- [3 j* i3 E& e- I- I
0 w9 h+ w" N" p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
0 E6 ]( c% o5 d2 I四.添加规则
! a( Q& v$ e: o: z) N
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

& X" r0 W) l( C) Fmv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/
7 N6 P6 z7 [  k/ c. N& H1 e# t
cd /opt/tengine/conf/owasp-modsecurity-crs && mv modsecurity_crs_10_setup.conf.example modsecurity_crs_10_setup.conf
$ C) w+ _  m9 o# g2.启用OWASP规则：
6 x" p( }3 e% \  \
, o& h) u5 K! {8 D" I5 U$ Z5 u2 [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。
& H; D* D& X2 i8 [! K
( l* P. R+ E1 ?, }& |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。

* s! w+ _! X" r$ |! v+ s0 BInclude owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
Include 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
! h* G( U5 t8 K- K& FInclude owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_dos_protection.conf
* W1 ~5 _$ E9 \, a2 JInclude owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
) N! }0 p# r5 V# M$ c, F/ o, wInclude owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
五.配置nginx

$ ^) H) k0 s" J" ~5 T9 B1 l在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：
, P! U+ N1 T* N! @
ModSecurityEnabled on;  
ModSecurityConfig modsecurity.conf;
下面是两个示例配置，php虚拟主机：
! j& L) e* p  h+ g5 b/ [+ W
server {
4 @# K8 e+ K  v3 H      listen      80;
$ o8 S; r: G& K9 W$ R      server_name 52os.net www.52os.net;
     
      location ~ \.php$ {
& ^7 l9 s+ c$ m( [& f# p      ModSecurityEnabled on;  
& i5 o/ [. g6 t' B( O4 W9 T+ h      ModSecurityConfig modsecurity.conf;
# t. {% p, R$ W9 d. Z( Y. m& c
2 ?  M! I7 j8 B4 ~2 X2 k% G+ B      root /web/wordpress;
1 Y7 i# H  @- H3 s1 G, `      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;
- O4 ~+ D5 g! S5 h" W" Z! Q+ Y: ~* w      include        fastcgi_params;
      }
  }
upstream负载均衡：

! u+ f; x5 `7 N* g3 D5 U% a1 }upstream 52os.net {
9 c8 @) o! d# }/ i7 P  e1 |    server 192.168.1.100:8080;
    server 192.168.1.101:8080 backup;
}

9 D8 N: \2 X- j! E* r, q7 Nserver {
listen 80;
server_name 52os.net www.52os.net;
* }: [" T) B" j, g
location / {
    ModSecurityEnabled on;  
! B" m' J' \4 E$ C; x1 j5 [& T6 c    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  
% a3 \6 b4 J; A8 [9 ^( i
        proxy_pass http://online;
        proxy_redirect         off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
5 v) [$ S5 ~' T4 F- S5 E& w* Y        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
' [! `3 L6 g' R    }
}
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：
* j4 Y4 V. A/ C$ Q5 \, a! w, U
& u# ^+ b& f) N4 w- \) s; t6 H<?php
" H" _$ Y! J% L1 e# f    phpinfo();   
?>
在浏览器中访问：
/ p. `! ~  P/ {
2 C$ D1 x$ U6 k" _. v0 M; nhttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 正常显示。
4 ~: x( \$ ?2 N; ?6 Rhttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 and 1=1  返回403。
: m" m5 p) L5 ~* vhttp://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
$ |( S/ c  F) z
4 S" U, P  H" L+ T七、安装过程中排错
& z3 O7 z+ w) m+ M( u' U
- f* |2 Z9 J* z9 Z1 _% ~# I$ S1.缺少APXS会报错
& d8 w  |" j8 M0 q8 b& v
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。
- x( G; a; X! J# t解决方法：

# z0 y: B; W( [' v3 syum install httpd-devel
2.没有pcre

4 |- |" s7 f" y* zconfigure: *** pcre library not found.
" U! |0 O# q% P2 n8 o: M! h+ K+ kconfigure: error: pcre library is required
$ p& X( w7 s6 [) I3 L! m解决方法：
  ^  ~4 `: o& y0 f
: X8 K6 n( ]0 h4 M7 f( a) Cyum install pcre pcre-devel
3.没有libxml2
0 j% f! C9 j) D& z6 N3 P
, Q, G, V% r6 C* n+ c4 M4 A3 G
configure: *** xml library not found.
' h, J; d# `7 s1 L( @9 Kconfigure: error: libxml2 is required
解决方法：
5 V6 g! S. ^1 Y1 g) ~/ U- r$ \5 c2 i. p! `
' w3 F1 z) a0 n# ], Q' t$ G/ `yum install  libxml2 libxml2-devel
4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告
7 R) G& C% z) e* Q* q$ E
Tengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
  l: }0 C5 q1 q7 u# n( _' qnginx: [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

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"
* U# X) p* u' W2015/01/26 02:04:18 [warn] 29036#0: ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
  c3 f1 D. \! |0 I/ i, t2015/01/26 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.
, A% T0 ~  g3 V解决方法，移除低版本的APR (1.3.9)
+ I, k- {( S. h# l! N+ m8 U
yum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
0 A* r* F2 A+ i7 A
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：
% f3 V3 a/ I3 q. T6 _" u( n编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：
: d3 w6 g( k. G- G
% O2 O7 d+ R9 q  x4 vSecAuditLogDirMode 0777
SecAuditLogFileMode 0550
4 r" r/ |: `& U: DSecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
7 J) ^! P- Z4 SSecAuditLogType Concurrent
* x% R7 a8 Q* s4 N+ I; }/ i参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
- d5 c7 e' n4 j. }  \9 _http://drops.wooyun.org/tips/2614