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。
  U1 f( g! U6 k7 w; c/ E: \' j7 w8 }
一.准备工作
9 y& p6 z6 U6 A% T& s- t: i
9 O$ d( p* D+ N5 T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
4 P" D, H( j6 P0 w6 X8 z
modsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz
+ Q, c0 w6 ^: s" C* c( T: U& b
OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

+ P6 O7 _7 t2 a' m依赖关系：
tengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：
2 }$ f( o& p( M8 J; w( e6 E3 v) C
yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
modsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
8 a2 M8 D/ n8 D3 x4 n5 H+ }
yum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
二.启用standalone模块并编译

, \- R: {: C/ P' J4 _* b下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：

9 X; L% K# l/ B4 |7 ~. d3 i./autogen.sh
./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
! f3 G6 q3 @+ w& kmake
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：

1 B% F8 [/ Q4 r5 y$ {6 c./configure --add-module=/root/modsecurity-2.8.0/nginx/modsecurity/  --prefix=/opt/tengine
" `$ b; _8 e( n& n$ Z) S6 amake && make install
  p1 D# l0 {2 m+ Q0 `/ K2 X6 D- e四.添加规则
. y0 P7 X7 [7 D+ S3 B5 V( n
! F4 K, F7 e7 b$ w4 Qmodsecurity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。

( O; M1 x$ k1 b  z4 d" d4 r1 g9 d1.下载OWASP规则：
* ~* r7 u: Z! _' l; S! S
git clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
( [/ x' p: a5 M( `; `6 r- v" |1 s6 h
mv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/
& J) Y' S# K9 y1 W, Q0 C
cd /opt/tengine/conf/owasp-modsecurity-crs && mv modsecurity_crs_10_setup.conf.example modsecurity_crs_10_setup.conf
9 N9 w5 \9 ^3 x# y0 g2.启用OWASP规则：

% [# o3 c3 }5 }* H& d- M5 m/ t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。
: a2 f, K/ X# }2 Y5 T( a; R
编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on
7 s5 t2 c# T" C5 ?# e/ n: p
+ ]8 C! I( J& d5 k' d0 B8 Mowasp-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。
% x, C) |. T, O* Z0 @) a
- W- D5 m- O; I/ \# I, sInclude owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
5 B  `3 q! v1 PInclude 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
# \: I$ ~) \% `! \, z, e0 R( cInclude 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
8 F  ?/ n4 a* Z% k# K, s7 s五.配置nginx
. G8 S/ K8 V- V2 t- Y! J
在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：

, r2 Z  `' ^4 a& f2 [) OModSecurityEnabled on;  
ModSecurityConfig modsecurity.conf;
下面是两个示例配置，php虚拟主机：
  q( E+ N3 \& _5 c4 [6 H7 s
server {
      listen      80;
% M- U7 N/ ~( h/ o# Z9 A- s      server_name 52os.net www.52os.net;
  ~" {0 G9 j0 m+ {) @5 O     
* \3 d7 D. `  ^/ {      location ~ \.php$ {
: ?0 r2 @8 T( z1 j      ModSecurityEnabled on;  
& `8 h0 \7 |/ A# x/ }& Q0 ^      ModSecurityConfig modsecurity.conf;
  K* `% |$ A7 E5 f$ v
  U  e- X. R* g7 f6 r/ t* i4 B      root /web/wordpress;
2 [/ j$ t# z( T      index index.php index.html index.htm;
4 t7 a8 q! r* m" J# ?! v* A  
& e% q% S8 F, ]/ T! D      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
      fastcgi_index  index.php;
) I+ B/ H% J0 Z' U, E      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
      include        fastcgi_params;
      }
  }
upstream负载均衡：
! O: j) [# s9 `! h( U: Z. O) v* x
, t1 N* c, |" {+ s4 C. q/ Oupstream 52os.net {
    server 192.168.1.100:8080;
1 {8 ^. \4 w( U$ X' R5 [7 Q" ^$ \  ?6 \    server 192.168.1.101:8080 backup;
3 I! ^% O0 Z2 K}

server {
listen 80;
" e8 r/ M- y0 b& o/ J. i! mserver_name 52os.net www.52os.net;

location / {
1 l8 y) I- v: y7 }: P. K, b7 ~    ModSecurityEnabled on;  
" `7 ?$ w7 G$ i( S  c/ h* M    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  
' `  _% M* L8 h; d2 d
+ T- A' W6 j% ~) @        proxy_pass http://online;
" M; {, J# W. m+ u+ A9 S  J        proxy_redirect         off;
        proxy_set_header Host $host;
* W! ]' ~. z1 O$ e5 d        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
. z' y  L# b( Z; u; X6 a1 ^        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}
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：
& M6 X8 L9 T: X: T/ Y
<?php
/ S6 j0 p8 w8 X, W% \7 Q    phpinfo();   
?>
: E/ F0 ?: W$ }- f7 G0 J$ Z在浏览器中访问：
( V4 i! |* j& _: e& T: j2 [( `. k
9 T7 ?( x( t! q% R3 a7 A/ Qhttp://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。
' b4 G: r9 i% c! A6 F( a8 khttp://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

9 D& l+ y- }# j) [( `9 ^七、安装过程中排错

1.缺少APXS会报错
: ~  p& C( t7 N( Z( k  b! H
8 S3 V1 b* c* M8 E& x2 dconfigure: looking for Apache module support via DSO through APXS
9 K7 J4 \) m/ F; T. b# B: c* Pconfigure: error: couldn't find APXS
; \. G. [  W$ capxs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。
1 g( Y1 g/ Z* L1 o# t. j解决方法：

yum install httpd-devel
2.没有pcre

0 N7 f$ n/ }1 w/ o0 a0 econfigure: *** pcre library not found.
configure: error: pcre library is required
解决方法：
. l/ [% u, H( h0 ~+ w( Y7 s
+ V* |# {* B6 y2 {7 X9 myum install pcre pcre-devel
$ [3 f5 i$ b* U1 |1 t' o3.没有libxml2
2 D+ ?# _; G" j! `* g$ d+ ^+ p' M

configure: *** xml library not found.
+ c  w4 _) ]6 w1 }( p4 ?- u6 Qconfigure: error: libxml2 is required
+ @8 q2 i4 o, x! @; l8 Z解决方法：

yum install  libxml2 libxml2-devel
4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告
' d! j" W9 [- ~6 F
  o. }1 m# X0 @. T3 Z4 STengine 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

2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity for nginx (STABLE)/2.8.0 () configured.
; F; V# _7 y" E2 w$ N7 o. M0 G2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: APR compiled version="1.5.0"; loaded     version="1.3.9"
5 k+ k% k2 ]- Q2015/01/26 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"
5 i0 K7 e6 }2 p+ L% t8 U) S9 \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)
9 M. b5 Z7 I' H4 u  p' H
yum remove apr
/ ^4 g4 v+ w4 x0 y* M8 q5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
7 F% M7 U/ c, f0 p
9 y8 b  Z. [7 F$ W7 _3 t$ H& b0 s2015/01/26 04:15:42 [error] 61610#0: [client 10.11.15.161] ModSecurity: Audit log: Failed to lock     
/ P/ j) m( f# g6 s! N5 y/ ]. T5 Pglobal mutex: Permission denied [hostname ""] [uri "/i.php"] [unique_id "AcAcAcAcAcAcAcA4DcA7AcAc"]
解决方法：
编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：

" m" [$ P9 H9 B' W1 O: o& pSecAuditLogDirMode 0777
SecAuditLogFileMode 0550
SecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
/ P" X- w& ?; W, |6 i$ zSecAuditLogType Concurrent
参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614