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。
( \& a+ w) v0 G3 R0 ~/ F) `
7 M9 ~9 ~# [, x) s一.准备工作

3 t4 h6 B: J( r& K7 p+ b) Z- ^系统：centos 6.5 64位、 tengine 2.1.0， modsecurity 2.8.0
' o9 \8 X, z2 p) k
' `4 P' c! ]- s0 }( C; a+ [' M2 Rtengine ： http://tengine.taobao.org/download/tengine-2.1.0.tar.gz
% C. b7 L$ H6 T. a: l4 d) I- W
modsecurity for Nginx: https://www.modsecurity.org/tarball/2.8.0/modsecurity-2.8.0.tar.gz
2 X4 A' I* H/ N6 P5 n, V$ r1 _7 v
' ^% y- S9 _+ g6 r. `* y- _$ bOWASP规则集： https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
( Q  c& Y# e2 p! O8 J
依赖关系：
tengine（nginx）依赖： pcre 、zlib、 openssl， 这三个包centos 6.5 系统源里都有：
% D$ @" Z, \9 w( ?
7 Y9 C7 O( r9 o1 Tyum install zlib zlib-devel openssl openssl-devel  pcre pcre-devel
modsecurty依赖的包：pcre httpd-devel libxml2 apr
/ \$ E) `! }7 r9 V
3 Z, D/ [' g) g6 ?2 G* s; [7 X) myum install httpd-devel apr apr-util-devel apr-devel  pcre pcre-devel  libxml2 libxml2-devel
: ]  p# q* b( t( e4 P5 z( r二.启用standalone模块并编译
# q- b! N- X5 I4 J/ }9 ~+ K
/ P$ s& H) w" z6 t; p下载modsecurity for nginx 解压，进入解压后目录执行：
2 W1 M7 ~1 t6 i; s' n& Y) W) T, a; a
, a  }: W  ~  p- V% ^7 `7 k, b./autogen.sh
* Y$ u4 |6 p& ]; _+ M) z- q./configure --enable-standalone-module --disable-mlogc
make
) U0 k* p- V' ~8 |( X( u9 S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
2 G9 y# S! E% I, y# a* xmake && make install
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。
6 z8 Y  ~) K" p. \9 x/ ~
6 N  s' @; z, w7 l* v4 S% h) ]1.下载OWASP规则：

" ]5 e! Z/ y! F: w. Mgit clone https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs

& Q+ j  Y' V3 Q! P8 f" {) Smv owasp-modsecurity-crs /opt/tengine/conf/

' \6 I8 H1 g( ^" {% E3 ~4 Ucd /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。
( s5 L1 x3 f% e8 b
: Z* S0 Y5 `4 Y0 U# c3 Q编辑modsecurity.conf 文件，将SecRuleEngine设置为 on

  c2 b  y/ v0 v# Sowasp-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。

6 F' d8 r+ `0 F* EInclude owasp-modsecurity-crs/modsecurity_crs_10_setup.conf
Include 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
Include 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
五.配置nginx

在需要启用modsecurity的主机的location下面加入下面两行即可：
, O+ e1 v, t' ]9 x8 T# S; X
ModSecurityEnabled on;  
ModSecurityConfig modsecurity.conf;
下面是两个示例配置，php虚拟主机：

server {
      listen      80;
      server_name 52os.net www.52os.net;
     
      location ~ \.php$ {
% z9 z# {5 H4 J- k$ |! a+ y      ModSecurityEnabled on;  
9 m3 c% u5 g1 B9 \2 ~      ModSecurityConfig modsecurity.conf;

: I: x. j# W4 S' _6 f0 X( x! `      root /web/wordpress;
      index index.php index.html index.htm;
0 W4 M5 {/ i. C" @  
0 j. e* A5 y0 D( t! x      fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
/ r) u* U9 V" ^" r* W      fastcgi_index  index.php;
( g* A7 }: j; N5 A2 e# T* D2 o      fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $Document_root$fastcgi_script_name;
      include        fastcgi_params;
% L# k) ?* t  k' g& b2 Z4 q! }1 l      }
  }
upstream负载均衡：
1 W: S& _% r; Z- }, |
% d+ ^$ D' j! u2 s+ M. eupstream 52os.net {
6 Z5 x, u2 [8 U8 |5 m    server 192.168.1.100:8080;
    server 192.168.1.101:8080 backup;
}

server {
listen 80;
server_name 52os.net www.52os.net;
/ G9 ^2 s3 l) b+ a
# u6 O% s7 K( ^4 b; hlocation / {
' a8 k1 E4 R4 j$ n; r    ModSecurityEnabled on;  
    ModSecurityConfig modsecurity.conf;  
" o3 J" _, [; `$ l% x1 j
        proxy_pass http://online;
6 R! O( h; c1 @' j9 `        proxy_redirect         off;
. y3 E( O6 K& \7 F- ?+ Z        proxy_set_header Host $host;
% C  d  I' v0 z" Z0 M0 p        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}
8 n! x" N: g  E, S- \1 D/ D  v* O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：

0 O, K& I# m- X4 Z<?php
    phpinfo();   
?>
在浏览器中访问：

http://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。
9 o( M, R. a2 T% S* O: dhttp://www.52os.net/phpinfo.php?search=<scritp>alert('xss');</script>  返回403。
5 i! k' E# N, k3 {* X* N& l  M说明sql注入和xss已经被过滤了
6 V5 S$ G; @+ I9 y) Q
& a' Z8 `& A( C" Y. u) x七、安装过程中排错
8 K) m, U: \+ n% E+ D/ g5 k
1.缺少APXS会报错

( C3 T/ A+ G# K7 J/ e4 l7 Cconfigure: looking for Apache module support via DSO through APXS
3 j0 B' M9 n+ M( a8 U3 T6 d# k6 Bconfigure: 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。
( S, ?) W! P% @$ s) H解决方法：

yum install httpd-devel
% k, W1 s( d' F1 v8 R9 f( }0 r; T2.没有pcre

configure: *** pcre library not found.
configure: error: pcre library is required
$ b9 C: N/ [) Y; H$ k解决方法：

8 S7 w4 X6 l6 N$ F, h1 [yum install pcre pcre-devel
3.没有libxml2
! M3 {" S$ r+ g% S8 ]3 L

configure: *** xml library not found.
5 Y' N+ N4 Z8 r9 B& [' [- H# qconfigure: error: libxml2 is required
解决方法：

- h0 m/ P+ N$ C3 r7 B: myum install  libxml2 libxml2-devel
* T$ A- H! Y+ x! I/ t9 i2 I" k- l4.执行 /opt/tengine/sbin/nginx -m 时有警告

* i6 t6 n: P0 [Tengine 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

" A! a6 t  R5 H* a6 N. P2015/01/26 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 Y* Z* J- O4 S: q2015/01/26 02:04:18 [warn] 29036#0: ModSecurity: Loaded APR do not match with compiled!
- o. ^# l" N$ `  b2015/01/26 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.
1 t5 [- e6 ^( J$ t解决方法，移除低版本的APR (1.3.9)

) s  p! ]1 o0 f( A' V5 nyum remove apr
5.Error.log中有: Audit log: Failed to lock global mutex

) k: ]; r$ K+ u# B, ], Y2015/01/26 04:15:42 [error] 61610#0: [client 10.11.15.161] ModSecurity: Audit log: Failed to lock     
) H7 A) c1 W9 C( mglobal mutex: Permission denied [hostname ""] [uri "/i.php"] [unique_id "AcAcAcAcAcAcAcA4DcA7AcAc"]
1 z+ J/ f6 s- J/ w# i; e- K5 E解决方法：
* U. l* c0 p* e编辑modsecurity.conf，注释掉默认的SecAuditLogType和SecAuditLog，添加以下内容：
. I0 [, a* v7 M9 s3 d5 a/ N
SecAuditLogDirMode 0777
SecAuditLogFileMode 0550
SecAuditLogStorageDir /var/log/modsecurity
SecAuditLogType Concurrent
参考文章：
( i6 ?7 r: G6 g+ l1 G4 y) B; Jhttps://github.com/SpiderLabs/ModSecurity/wiki/Reference-Manual#Installation_for_NGINX
http://drops.wooyun.org/tips/2614