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。
; L1 \9 h) u: I& Z( M! s
一.准备工作
. g) n6 {; {, A' r. S) k9 V
- w5 x( X" k9 _. w1 N系统：centos 6.5 64位、 tengine 2.1.0， modsecurity 2.8.0

$ c9 l! X4 c4 t4 U8 ytengine ： http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.1.0.tar.gz
% J8 @/ x: d" X
modsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz

# Q6 u2 o8 l) T2 U7 ]4 M. A7 S6 y) }OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
- y! U0 V5 {% m) g; g% h% e+ l: \; }
依赖关系：
) o4 R- A2 ?0 i* \$ n- w; m5 htengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：
/ F, }0 m/ J) m& J
, k; ~" G2 m+ g/ Ryum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
5 t( _$ ^; }! b( ?3 j0 b1 Jmodsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
4 G- W" G( J2 ~) A( H" R
yum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
- w8 N; G* u" p7 t* L二.启用standalone模块并编译
# j( b+ j, A* ~+ m- Y+ K0 A0 d
9 B  A' L9 |8 y下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：

1 x( q& V) ~, j8 \1 I. f./autogen.sh
/ b7 e( T& C# [/ v" Z, L./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
7 g3 _) o& N$ ~1 d+ ^, ymake
% ]8 d* Y6 D7 \" o8 ~* T, C8 e, N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
# f9 g3 c- j1 [+ [make && make install
四.添加规则
  T/ I) a9 ~+ g/ p8 q
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。
( e4 N+ \% L& N( S& A1 M$ |2 M
" P# x5 h$ I4 y+ T1.下载OWASP规则：
9 {- o: J3 s& G4 _* p: d) f% k
git clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
6 T2 R8 y2 ?. r$ U$ \
/ b) ?) j7 A$ R) Imv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/
* g. k2 S, ?% |' Z. \  K
/ r4 E2 t4 j  J! L- xcd /opt/tengine/conf/owasp-modsecurity-crs && mv modsecurity_crs_10_setup.conf.example modsecurity_crs_10_setup.conf
2.启用OWASP规则：
; [, @0 C8 ^$ H. F+ H
* ]# ~7 Q& K( U; v0 X+ s; S$ X% L/ ^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。
! n' v1 b3 Z* Q, J8 K
编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on
. `% ^, U# i5 C/ L3 D0 i" W' }* U
. h. h5 F' q. k$ E! ^; ^6 zowasp-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。
! C! g$ o; X9 `3 c; R/ ?( I3 X
+ Z( g# S/ P3 X# H8 mInclude owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
" ~) V: [7 V9 l: E$ `Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
. I/ [7 e6 D9 N4 W$ p0 S( Y5 A; EInclude 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
  w& h; O0 @4 P& E* w+ _Include owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
: Y5 r2 v$ r! B/ v8 qInclude owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
0 Y: g5 D) T1 X$ s# F五.配置nginx
; K6 {! v6 j0 {/ y
在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：

ModSecurityEnabled on;  
ModSecurityConfig modsecurity.conf;
下面是两个示例配置，php虚拟主机：
2 w8 R3 |1 f1 D+ E7 M9 _' g
2 Y' t0 @4 q% d# F8 I$ }0 Z! B) cserver {
: S. D: |' Z7 u( r4 r" G      listen      80;
      server_name 52os.net www.52os.net;
3 n1 F3 Q7 @8 z0 x# d0 \( n     
6 k, U* c9 b; m% T7 [      location ~ \.php$ {
# g7 k$ [& J1 }6 s0 ^      ModSecurityEnabled on;  
      ModSecurityConfig modsecurity.conf;

# Y$ N' l4 d; W% q      root /web/wordpress;
      index index.php index.html index.htm;
3 p+ @7 l2 r% |& i0 I, ~  
      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
% _* H! c& n' ~( j- w      fastcgi_index  index.php;
  _% P! V9 K7 K+ z      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
      include        fastcgi_params;
+ n" x3 `0 p+ W      }
4 L2 J- P: N6 n2 g  }
upstream负载均衡：

upstream 52os.net {
    server 192.168.1.100:8080;
    server 192.168.1.101:8080 backup;
}

4 ~3 }6 E8 C6 ]server {
8 g7 b2 V3 K9 h/ X6 ^listen 80;
2 T' J% d8 O5 v5 b! D  N9 Tserver_name 52os.net www.52os.net;
* ~4 m3 l% J1 i# E# N- E) B! `) L6 r, D
6 K4 _' T" k" J# q: W4 D$ u: plocation / {
    ModSecurityEnabled on;  
    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  

        proxy_pass http://online;
        proxy_redirect         off;
+ M2 N; j7 `8 b6 t- O        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
! v& `( E/ q( \  Z) k) b        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
, n  A& h3 H, ^: F# h1 a- k+ e    }
}
0 ~. O' U+ M2 h+ t六.测试

& y2 \% {6 d3 m. p2 {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：
1 c8 K- }( G5 i1 Q( c/ f7 w
<?php
2 P5 {# o* Z$ Y4 K" u" q    phpinfo();   
?>
在浏览器中访问：

$ }. _$ L: |/ R, B' Xhttp://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。
% k" y' K; H& G9 khttp://www.52os.net/phpinfo.php?search=<scritp>alert('xss');</script>  返回403。
6 j7 ^4 _/ s* G2 }! R说明sql注入和xss已经被过滤了
7 g+ W& f1 L1 `. L0 p) `) r9 l
七、安装过程中排错
9 b: h" S/ }( G( o! X7 {8 P! t! a
1.缺少APXS会报错
# K, }2 @/ E+ y7 p
configure: looking for Apache module support via DSO through APXS
" x: h  G) ~. yconfigure: 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。
9 h& s) ]+ t- a" r0 X1 @3 f* H解决方法：
" T# j" i# A) |' ?' `9 k4 B- M
- ^) B% f+ e) |8 F+ i( {5 ^yum install httpd-devel
2.没有pcre

configure: *** pcre library not found.
configure: error: pcre library is required
* _5 @5 D: K* F2 M0 k解决方法：
: |' f: A% q9 l1 w  ^+ o
& R& a) c7 `7 c' v9 Ayum install pcre pcre-devel
6 n; n! ^4 D0 _$ X$ C3.没有libxml2
. C$ ]2 n2 s( D8 h4 i: v

4 F4 m: _. s' P5 `# }& }- _0 Qconfigure: *** xml library not found.
! B0 b1 u# j& y- i$ o/ D' ~0 M4 a& Hconfigure: error: libxml2 is required
) F' n# r7 n3 \* |) T1 `解决方法：

, ]" V# J! L+ A2 Yyum install  libxml2 libxml2-devel
4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告

* c0 j. T. A# R9 qTengine 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.
# K& x! o7 ]3 X" V$ k1 J# h3 Q2015/01/26 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!
- S/ g: I5 N# f: y; W, S2 ~  h8 L2015/01/26 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.
解决方法，移除低版本的APR (1.3.9)

% m# R  N  `* G; O' }. F. J$ oyum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
5 o3 k) v7 @& T: \: w6 Q
2015/01/26 04:15:42 [error] 61610#0: [client 10.11.15.161] ModSecurity: Audit log: Failed to lock     
5 _2 c5 D! D- b" X0 q5 c' Pglobal mutex: Permission denied [hostname ""] [uri "/i.php"] [unique_id "AcAcAcAcAcAcAcA4DcA7AcAc"]
" m! z, y& \$ Y解决方法：
6 [3 i% h6 A/ y% J, \编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：
! {! z" @- Q& ]1 \1 f
9 f1 F( U2 H! V  {; m( e5 s) tSecAuditLogDirMode 0777
SecAuditLogFileMode 0550
SecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
) S& K/ x5 o8 M6 s6 YSecAuditLogType Concurrent
参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614