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

系统：centos 6.5 64位、 tengine 2.1.0， modsecurity 2.8.0
5 y. g# u1 l, h/ i% E4 Q
8 R3 ~. t, Y: ^/ G7 `! _7 m! Otengine ： http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.1.0.tar.gz
2 ~9 {% x1 I8 ]- x0 S0 o5 K
" Q! ?6 B' H/ d% `( D, [1 k3 `modsecurity 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
$ m, k; f0 n7 E3 [8 J/ O* x
- C& h8 M8 c6 {  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：
" d0 H4 Y  T/ a+ Y! |
/ g; a' Y  x4 c8 }: W+ ^/ @yum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
modsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
; [+ I4 U+ t2 i0 j: p) t
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

下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：

( ^3 O4 t% J9 T& }1 R* k$ g- G./autogen.sh
2 T5 u8 J6 {- E& I+ [, V% }./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
; N% R. H, J. ^$ u( mmake
9 W2 t' b9 `( t4 J# B9 Z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：
6 I$ w/ U9 B7 S, _% P) `, v
./configure --add-module=/root/modsecurity-2.8.0/nginx/modsecurity/  --prefix=/opt/tengine
# i9 m2 ]. X9 ~5 P8 ~' \make && make install
0 L; k- \8 g& x3 g) l1 _) w0 o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 a4 W& d2 v9 }# h+ U1.下载OWASP规则：
: \; N4 k) B4 N
' p  v9 ~; L* H5 W( Rgit clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

! q* Q" G5 y. A) ~+ cmv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/
& ~4 `$ e1 G  B* \1 p* Y
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：
, Z7 ^' z: L+ W
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。
/ y5 }! ?% f. B6 o, U. `) W
1 x4 h, P2 [6 t* ?7 k/ ~" @编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on
) q  c# s1 j0 u0 E
  _+ d( G3 I/ K% d* O( A4 xowasp-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
* [! r1 Q+ c' ]! s% KInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
/ H! \8 W1 u$ j& F: B2 N8 I0 `! yInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_xss_attacks.conf
. ?7 a/ C& ^3 D' NInclude owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_40_generic_attacks.conf
  A0 U; e) m) v" a5 W" S/ L! l1 d0 [Include owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_dos_protection.conf
Include owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
1 B+ Q. L8 j1 m9 z- d# \% JInclude owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
五.配置nginx
  i5 x$ O$ X2 p$ H* p0 a  H
/ u7 J5 ?+ W) j- ]5 W& Z在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：
) @2 J. n/ g9 B4 ~3 ~
ModSecurityEnabled on;  
  [- [7 ^1 I" ^4 v$ {5 QModSecurityConfig modsecurity.conf;
6 |3 H4 S: s/ h  m* ~: `, {7 ~下面是两个示例配置，php虚拟主机：

9 T- U7 L9 R' d8 X$ bserver {
      listen      80;
& q2 {/ l$ C2 F8 V) [      server_name 52os.net www.52os.net;
     
/ V6 P2 L9 U, |' g: S      location ~ \.php$ {
1 j4 u0 v, C( U- K3 t. B% i* x2 p+ f      ModSecurityEnabled on;  
2 x. @' T6 z. I      ModSecurityConfig modsecurity.conf;
3 g. z9 J; R4 [8 t- p
      root /web/wordpress;
/ X+ C+ o4 m' s6 O      index index.php index.html index.htm;
; ^9 X7 ]3 H) a% K4 _: }  
6 K/ [, ]" P. G! l      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
: S! M* c& v. P      fastcgi_index  index.php;
  v& I, L, a) c. f+ R      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
5 N# {4 z& |! b9 G$ I6 x      include        fastcgi_params;
      }
) S, M/ V& d3 |, a' `  }
upstream负载均衡：
! v2 w8 f. C* D
% n, M, {8 o: A9 oupstream 52os.net {
1 h) a: s& u0 p    server 192.168.1.100:8080;
( c( d7 l% y/ L; |1 V3 w    server 192.168.1.101:8080 backup;
5 l/ Z# ]+ K- G/ Y' B}
: L! k2 @  J- M+ m. N
server {
0 L' w, f  _% E* W6 z3 y& X0 d' olisten 80;
* P. k+ R. ]) v- T/ @) F' {server_name 52os.net www.52os.net;
/ R' I8 z* }- ^: E2 m& Q
. q; _' ?' [+ P* w: alocation / {
    ModSecurityEnabled on;  
    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  

        proxy_pass http://online;
        proxy_redirect         off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}
) e0 O' s/ _* V% ~+ ]六.测试
/ Q9 a$ s/ J; [$ F) J
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：
6 V1 L1 J0 B+ x7 H
  J& J8 g/ h" Z3 j) x9 l<?php
; g0 P. ?  ?8 W/ Q/ ~3 ~2 y4 Z    phpinfo();   
7 y( ]3 O3 i6 L?>
$ Y+ L  O4 Y* T7 O% E+ {( j在浏览器中访问：

http://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 正常显示。
- E# @+ V/ h* T7 ~) m$ B6 Zhttp://www.52os.net/phpinfo.php?id=1 and 1=1  返回403。
8 s6 |4 y" H$ Y( C$ e3 \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
" s. J9 ?; j9 ^( t$ t$ }7 f
七、安装过程中排错
% v: n$ H0 M( X; [5 [- K
1.缺少APXS会报错

configure: looking for Apache module support via DSO through APXS
configure: error: couldn't find APXS
: P  {" d6 E# t# vapxs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。
/ [% z. J4 w5 `" L解决方法：

yum install httpd-devel
* J1 V9 ^; F2 w( y/ X2.没有pcre

configure: *** pcre library not found.
) |- W% c( C# }; @' d3 y! g% Y  ^5 Nconfigure: error: pcre library is required
" J  U' H4 z# T- t' M解决方法：
$ g  h1 u2 Y. N- B3 x, G
yum install pcre pcre-devel
" _, d1 R$ E" G3.没有libxml2
& V* l% h2 I# P1 K$ Z; C
+ Q9 `4 _' o# ?8 m2 ]& W
: Z: O9 ~, \6 o9 Q  Lconfigure: *** xml library not found.
configure: error: libxml2 is required
, j& z$ R2 V/ X. E解决方法：

0 l/ b9 e$ |+ Myum install  libxml2 libxml2-devel
4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告

* z/ \! V" h9 N" wTengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
- M% i, k# O9 y% D) J6 b. onginx: [warn] ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
' h3 N" ~' _# i+ {9 s7 k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

6 i% w# Z0 T) Q! E2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity for nginx (STABLE)/2.8.0 () configured.
( X' G6 f# Q/ J" G% w) ~( l  o" h2015/01/26 02:04:18 [notice] 29036#0: ModSecurity: APR compiled version="1.5.0"; loaded     version="1.3.9"
, c, C+ i/ S' R% u7 N" i2015/01/26 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"
7 o! H2 C) |0 F3 V2015/01/26 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)
$ L/ r/ A+ g- t8 P3 y+ c# Y
yum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
; W' g: k9 X' W7 }! l
4 U' e) j- p3 p8 r) J2015/01/26 04:15:42 [error] 61610#0: [client 10.11.15.161] ModSecurity: Audit log: Failed to lock     
- V! y/ _/ V7 @2 d2 z2 K  Lglobal mutex: Permission denied [hostname ""] [uri "/i.php"] [unique_id "AcAcAcAcAcAcAcA4DcA7AcAc"]
解决方法：
+ I7 x5 Q- Q6 Y5 K' g0 Y编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：
1 W. v' a# L9 P7 G  E
( x: y  M  x2 o  C: S. _: PSecAuditLogDirMode 0777
' @! O: s$ E; p: A# G  Z3 x+ LSecAuditLogFileMode 0550
) q7 S( G) D! Y$ u, F8 J7 QSecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
SecAuditLogType Concurrent
参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614