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。

$ f$ |+ c6 k% s2 b% I' H# _# x一.准备工作

7 |) @6 a0 |! l; c& `: m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
/ [) y( U, ~/ |$ `7 y
/ J/ t  |; r! I) w# i8 qmodsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz

OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
. s3 N* L) H' G8 Z8 T1 i$ e
# B1 g: [! H2 L' ^8 H6 B依赖关系：
tengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：
3 D* b0 ]  f) j/ r  U
yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
modsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
6 w/ h: `1 p7 n. a
" w! A5 G2 G+ f  X/ {, g8 r+ vyum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
9 S' e; y8 W" O5 h& C二.启用standalone模块并编译
# X3 |1 C$ T- `: [4 S3 r
- ^' k4 V. j. Y' h# p+ C8 {下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：
3 {8 H1 J8 z  M
2 K4 d% L( @: P+ N./autogen.sh
+ Y8 _! @; _1 {7 Q  I./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
make
9 t% R& K! b3 Y. M! |三.nginx添加modsecurity模块
1 z* q6 E. V: I; _7 m9 C/ v% p& c2 H4 [
4 E" E3 l- P4 F6 t+ l" f  S$ P在编译standalone后，nginx编译时可以通过"--add-module"添加modsecurity模块：
. V  T& T- }: w
3 [0 t6 A8 J+ R& T1 o* E2 n6 X./configure --add-module=/root/modsecurity-2.8.0/nginx/modsecurity/  --prefix=/opt/tengine
make && make install
四.添加规则
$ B1 g7 K% i  w2 r( f
+ o" }8 I( ^; |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。
' c; W" z" x2 Y; F3 i* b
1.下载OWASP规则：

7 k# {1 w# T2 Xgit clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

mv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/
! P% e  v  S3 n3 v1 I
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。
) a6 {$ B; R2 r  ^2 |4 q7 p1 w1 e
编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on

; \8 f6 m7 @% M& z4 x2 bowasp-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。
, o4 R; e5 t' Q) p0 X/ t9 @
Include owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
( t# ?8 q1 y+ Z+ r2 F$ 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
: j5 T) b+ `2 |8 o2 V4 H2 uInclude owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_dos_protection.conf
0 f- q8 I: o) b& N1 P2 o% BInclude owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
) @. |9 b4 ]; \Include owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
五.配置nginx

9 y6 M1 J% x& @) J  K4 Z* J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：
4 P/ g1 _! e1 T- L3 i
server {
0 o2 R6 ]. K8 B* o5 b" [      listen      80;
  B+ ]  R, m2 \5 N% A0 F      server_name 52os.net www.52os.net;
. n# r. _' M6 Q2 n     
* [7 q' ?3 f+ H$ ^4 h; I3 P* S' P      location ~ \.php$ {
      ModSecurityEnabled on;  
      ModSecurityConfig modsecurity.conf;

" A" M5 F* m& v- Z( U' P; u      root /web/wordpress;
      index index.php index.html index.htm;
  
' q# p$ d9 L- L5 B      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
      fastcgi_index  index.php;
- }) M6 x5 ^6 g      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
/ Z% }. \0 o9 o$ P+ T- `      include        fastcgi_params;
      }
  }
- ^; s0 G) c+ E  \2 |7 A% w% w! F/ Rupstream负载均衡：
3 ~2 y" p# J5 _8 E9 ~. ?$ \
6 k! p- i7 v* c  g% h# |4 {$ Mupstream 52os.net {
    server 192.168.1.100:8080;
1 n. t( X& a! ]2 h3 j7 S7 ]    server 192.168.1.101:8080 backup;
; I' W6 z" G, U+ e2 r}
1 I2 @+ x% ^, f1 V( K
server {
) d8 T0 _* z0 t! _5 T  alisten 80;
) V" ^: w! x1 r- I7 k5 m: q6 \server_name 52os.net www.52os.net;
4 d( n* t# F1 q* i9 s
location / {
! a- c" u! d& I1 w0 j    ModSecurityEnabled on;  
+ t3 |5 X: y; O2 `% N5 V6 f    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  
( ?; j, `; f" G3 l: S
5 e" K" f1 X7 q2 C$ |+ R        proxy_pass http://online;
        proxy_redirect         off;
1 ?+ y/ n7 D" R        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}
六.测试
& I! d4 l2 v! h1 L  T$ u0 @
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：
& f4 A$ t* t9 M$ v& l* P# e
( q6 n* Q  }0 n% \1 E* |( |: V% j<?php
    phpinfo();   
?>
. n; Q. v# W5 P2 [7 _" j在浏览器中访问：
. Y& y! ^% m$ U1 y" U9 i8 {
/ C8 P$ G9 o, zhttp://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。
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

. Y. F# [' G( Y% _; h七、安装过程中排错

; t# t5 I1 t7 T$ x1.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。
, {6 x6 q5 ]. Y% x解决方法：
, K4 T% ]- I" X4 B1 `' u( }) a
yum install httpd-devel
2.没有pcre

configure: *** pcre library not found.
6 N  T, j. {- d, M7 rconfigure: error: pcre library is required
解决方法：

yum install pcre pcre-devel
3.没有libxml2


% Q0 f' B2 b) Jconfigure: *** xml library not found.
configure: error: libxml2 is required
解决方法：
" m% a3 [0 r  S2 `. w
0 J8 @- [6 ~9 c  b8 dyum install  libxml2 libxml2-devel
4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告

Tengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
nginx: [warn] ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
. N' w# w1 F5 @1 T  t/ U: A. v7 I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

7 u" t6 ~2 j/ ~' q9 f7 `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"
8 r2 Z4 I2 n% d9 T- a6 u2015/01/26 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"
2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: Status engine is currently disabled, enable it by set SecStatusEngine to On.
4 F9 Q: f* u6 b: P$ R/ A+ c解决方法，移除低版本的APR (1.3.9)

yum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
' [1 x' V/ ]& E6 L9 J* f. L
2015/01/26 04:15:42 [error] 61610#0: [client 10.11.15.161] ModSecurity: Audit log: Failed to lock     
5 K2 G. |* H7 zglobal mutex: Permission denied [hostname ""] [uri "/i.php"] [unique_id "AcAcAcAcAcAcAcA4DcA7AcAc"]
解决方法：
: J0 r' g% u& V编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：

SecAuditLogDirMode 0777
SecAuditLogFileMode 0550
2 c- L' M! ~% z, S2 T4 fSecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
5 l4 I" q* l' Y% b8 J# d+ [# TSecAuditLogType Concurrent
$ F) P! k, D& m& `参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614