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
! W) F) e3 h# c% s' b$ ]
9 {& B$ }, F/ @# v& a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
  S/ K1 }1 I2 f1 _& G" V( Z7 x
0 Y% I8 ]' ]0 }2 p+ |1 ^6 h9 zmodsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz
4 |! B) K0 _7 r4 [
) ~, s+ ]7 j! _" f/ {$ F) |OWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

+ G9 m* ^, C: L0 {8 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：
4 K; O- `' A& v& L1 T3 w- O. N) }
' s/ Q1 u; S" b  d4 |2 qyum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
: k8 @7 ]3 }% y. [4 dmodsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr

4 r" q# w9 O5 y, E; F7 r8 V1 f' n: jyum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
1 R1 z( _. T" z2 f6 I2 X: u7 |- K二.启用standalone模块并编译

; d* s, A4 }8 }9 `2 I* X. z& i+ K下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：

# }# ^4 ~+ i1 _! F6 G* B./autogen.sh
./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
0 F" P# E( M& Gmake
/ i" P9 n% `& e8 n7 A三.nginx添加modsecurity模块

$ i  X0 U2 M+ u& v+ N8 W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
四.添加规则
: y8 }5 g5 S7 c6 \4 s8 u# w
7 O# }5 s, {! ]5 E, {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。
+ K3 B1 W! M. j: m
1.下载OWASP规则：
7 O& h  B- b' y' U" {
1 P0 D3 m0 S# Egit clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
& Z9 M8 w$ @. i) Y* U
5 i& T9 V: j$ s. ^- q& I- F  M4 zmv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/

$ a9 E3 A7 d$ g) Z: {7 scd /opt/tengine/conf/owasp-modsecurity-crs && mv modsecurity_crs_10_setup.conf.example modsecurity_crs_10_setup.conf
# @: a1 ^5 o7 T$ H2.启用OWASP规则：

& N* ]% Z$ K' |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。
. p7 M& b6 W, M, m
  r: x: Z  g3 Q" ~2 c5 K编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on
; U* O8 [; p! Z: y
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。

Include owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
Include owasp-modsecurity-crs/base_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf
, X. p* S; a: |1 NInclude 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
Include owasp-modsecurity-crs/experimental_rules/modsecurity_crs_11_brute_force.conf
+ ~8 ^/ S2 y* ]2 F/ r- fInclude owasp-modsecurity-crs/optional_rules/modsecurity_crs_16_session_hijacking.conf
五.配置nginx

! ?) i. d: ]) U* |3 v, p在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：
, ?* t8 \) c* \) |# x* q* Y! @) J9 \( ~  i
ModSecurityEnabled on;  
ModSecurityConfig modsecurity.conf;
下面是两个示例配置，php虚拟主机：

server {
0 J! {! n) l8 E( }, q, S# x$ x      listen      80;
      server_name 52os.net www.52os.net;
/ k% W, H+ s$ v6 Z+ v, Y4 P& _8 @     
! P, [1 a2 w0 m. }: b5 F      location ~ \.php$ {
      ModSecurityEnabled on;  
) F4 R: q  U2 d0 V, D      ModSecurityConfig modsecurity.conf;
" M" a* T# f- A$ ~9 {3 U( @
# ?: l. l* X& a5 r% p, E% E      root /web/wordpress;
: J' N1 j3 _3 {      index index.php index.html index.htm;
6 Y3 s( h7 t* k& A* H' o; w6 c  
      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
      fastcgi_index  index.php;
' \# p" H; H3 R4 G! S$ G* j; `      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
      include        fastcgi_params;
      }
5 w0 }" _$ A3 l2 g- ^0 ?  }
upstream负载均衡：
; Y3 m1 q5 \  g- }
$ Q6 K/ h2 m& W6 r+ [$ Jupstream 52os.net {
    server 192.168.1.100:8080;
, H" N0 e% b% U1 F/ y8 R    server 192.168.1.101:8080 backup;
}
; M: q% r% r( d  S2 g' o; A
  O# m9 h" E' D3 F& q5 I% I! |server {
' b% t$ A9 ]; I7 r- V* G( q2 R. Blisten 80;
server_name 52os.net www.52os.net;
7 i" R' g& O9 p4 j9 K* k2 h
0 ^7 t0 {! b: R! c7 ?location / {
    ModSecurityEnabled on;  
    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  

. a& w1 O/ S, {1 A1 q$ t3 I        proxy_pass http://online;
  @- c( W5 J) L2 V        proxy_redirect         off;
        proxy_set_header Host $host;
3 t1 n4 I' m$ _' s) l5 D        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
) e4 X# J5 x4 e8 f9 X& I9 ^}
% T4 u! a, b. l1 D6 a9 J) |4 Y六.测试
, v8 ^- p) y; ^! s! G8 }) w" i
我们启用了xss和sql注入的过滤，不正常的请求会直接返回403。以php环境为例，新建一个phpinfo.php内容为：
+ Z! \7 X7 ?/ U2 a1 n0 }/ f2 Y+ O
% q* y& P7 I' m% N<?php
    phpinfo();   
) {6 Q$ X; d. Y6 F?>
' S+ v+ w+ j; g8 L6 L) p, O9 q在浏览器中访问：
# E2 {+ S2 w) M# ]3 G- g
) [7 c6 f2 }. \- |) O: mhttp://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。
" E2 m) v' n9 A+ ^8 L1 hhttp://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

! m; F% D7 N2 f8 y/ d. n# e* j3 G七、安装过程中排错

8 C) S. Y3 i' ^9 D' Z: t) Y1.缺少APXS会报错
& a4 D+ Q! g2 Z- i* G, |
configure: looking for Apache module support via DSO through APXS
configure: error: couldn't find APXS
, P/ _/ [+ `# O, n" dapxs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。
5 X2 w0 u) a6 `9 A4 Z2 H解决方法：

9 \. n5 C7 Z( B, H+ ]6 u- V( }yum install httpd-devel
9 {. r' E7 N5 {8 Q7 c4 i( H2.没有pcre
1 R( b4 c7 G! t
configure: *** pcre library not found.
configure: error: pcre library is required
- o6 Q9 H$ H/ y4 d解决方法：
3 v3 T% n. R7 x  Z# B+ ]1 {
yum install pcre pcre-devel
- y, j3 L" Y  {, E* v" A5 D3 k6 X3.没有libxml2
" V% m  k5 t' j/ `3 H4 C' t1 z
* R3 J) Z7 i$ z) j) [$ H# M
+ C' o1 C* h8 E2 Y- {+ iconfigure: *** xml library not found.
0 ]* e. B1 J/ a  D2 s) F0 wconfigure: error: libxml2 is required
解决方法：

yum install  libxml2 libxml2-devel
, r" g# m  Y$ ?* ?; T4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告

Tengine version: Tengine/2.1.0 (nginx/1.6.2)
( q5 o; ^0 h% f6 Q2 @6 D, V% _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.
/ a- j5 `; g" {2015/01/26 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!
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"
& w* g, T1 m1 c5 b" c2 b2015/01/26 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)
, Z5 I/ m3 r6 P! K# ]6 @; \
" j* H! {" z. E2 r+ Nyum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex
7 V3 \: t9 ~: z
4 Y. i0 V  @% I; y2015/01/26 04:15:42 [error] 61610#0: [client 10.11.15.161] ModSecurity: Audit log: Failed to lock     
. U! W& V- o3 T# kglobal mutex: Permission denied [hostname ""] [uri "/i.php"] [unique_id "AcAcAcAcAcAcAcA4DcA7AcAc"]
解决方法：
' t1 }8 O- y: b+ R: |; O编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：
6 ?! Q( t! G  O" ]2 Q/ T; y! W
SecAuditLogDirMode 0777
3 ~; O' {# ]2 j# T5 [' K3 o; {, eSecAuditLogFileMode 0550
SecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
9 d' G: f4 f+ E7 J3 vSecAuditLogType Concurrent
参考文章：
https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614