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用mod_security增强web安全性
一孔之见
2003.07.11
前几天看了《Securing Apache:
Step-by-Step》，里面粗略的介绍了一下mod_security的使用，于是自己看了看资料，把mod_security的使用翻译过来，算是给那些不喜欢看E文的“懒汉”一点点便利。
介绍
ModSecurity是一种用于web程序的保护和检测引擎。它采用内嵌入web服务器，防止黑客的攻击，充当了有力的保护伞。具有以下特点：
l 请求过滤：当请求提交时，在对提交的数据被web服务器或其他程序使用之前进行分析。
l 避免逃避技术：在对数据进行分析之前将路径和参数一般化，以避免遗漏。
l 理解HTTP协议：由于引擎能够理解HTTP协议，故能进行特殊的细粒度的检查
l POST数据分析：引擎将截取采用POST方式传递的数据
l 审计纪录：能够详细记录每一组请求的内容（包括POST的内容）以备日后详细分析
l HTTPS过滤：由于引擎内嵌入服务器，所以可以访问解密后的请求数据
如何安装
在安装之前你需要选择适合自己的安装方式。首先你需要选择是通过CVS安装最新版本还是安装最新的稳定版本。如果你选择稳定版本，那么你可以从二进制文件安装或是通过编译源代码来安装。最后，当你编译源代码的时候，你需要选择将模块静态编译进web服务器还是采用共享库模块的方式安装。你可以在 http://www.modsecurity.org/download/ ;
下载最新的发行版本。下载之后我们主要讨论如何从原文件编译。我们可以采用的第一种方式是DSO，要安装成DOS非常容易，并且安装过程在两个版本的apache中都是一样的：解压缩文件，然后输入一下命令进行编译
/apachehome/bin/apxs –cia mod_security.c
这里的/apachehome指的是apache的安装路径，多为/usr/local/apache，然后我们重启apache就可以让软件生效了
/apachehome/bin/apachectl restart
第二种安装方式就是与apache一起静态编译，在两个版本的apache上面安装有所不同。首先介绍与apache
1.x一起静态编译：首先将文件mod_security.c拷贝到/src/modules/extra目录，然后在configure时加入以下两条
--activate-module=src/modules/extra/mod_security
--enable-module=security
最后像以前一样编译apache。
与apache2.x一起编译稍微麻烦一点：
1.配置apache以包含mod_security
./configure –prefix={my prefix} –with-module=mappers:security
2.将文件mod_security.c拷贝到modules/mappers/
3.编辑文件modules/mappers/modules.mk，加入以下行
mod_security.la: mod_security.lo
${MOD_LINK} mod_security.lo
在”static=”后面加上下面的内容
static = mod_negotiation.la mod_security.la mod_dir.la …
4.编译
make
可以通过 ./httpd –l 来检查时候将该模块编译进了服务器，输出中如果包含了mod_security.c则表明编译进了服务器，接下来我们开始安装
make install
最后重启服务器 /apachehome/apachectl restart
以上介绍的是从源代码安装，下面介绍从二进制文件安装
apache 1.x
将文件mod_security.so或是mod_security.dll拷贝到libexec并在httpd.conf中加入
LoadModule security_module libexec/mod_security.so
apache 2.x
将文件mod_security.so或mod_security.dll拷贝到modules/并在httpd.conf中加入
LoadModule security_module modules/mod_security.so
配置
打开/关闭过滤器
过滤器缺省情况下是关闭的，要启用该功能，你可以打开它
SecFilterEngine On
POST扫描
POST载荷扫描缺省情况下是关闭的，要启用该功能，你可以打开它
SecFilterScanPOST On
缺省行为
当提交的请求满足某一过滤器时，需要采取一定的行为。个别的过滤器都有自己的行为，但实际上，你想要为所有的过滤器定义一系列的行为。你可以通过定义SecFilterDefaultAction来进行配置。
SecFilterDefaultAction “deny,log,status:404”
过滤器继承
对父文件夹定义的过滤器通常被子文件夹继承。这一行为在大多数情况下是可以接受的（也是必需的），但是并不总是适用。有时你需要放松站点某些部分的检查。可以使用以下配置
SecFilterInheritance Off
URL编码有效性
特殊字符在URL中传输之前必须经过编码。任何字符都可以用%XY的形式替代，这里的XY是十六进制编码的。十六进制数只有从A到F的字母，但有时黑客使用其他字母来愚弄编码算法。Mod_security检查所有编码以保证其有效性，配置语句为：
SecFilterCheckURLEncoding Off
注意，当使用”multipart/form-data”编码（文件上传）时，不会对POST的内容进行检查
字节范围检查
你可以强制要求请求的内容包括一定字节范围。这在避免堆栈溢出攻击方面有一定的效果（因为它们通常包含随机的），如果想只允许32到126字节的内容，可以使用以下配置
SecFilterForceByteRang 32 126
缺省的范围是从0到255，即所有范围都被允许。注意：这一选项不会检查使用”multipart/form-data”编码的POST内容。
允许他人看见 mod_security
通常，入侵者不能判断web服务器是否运行了mod_security。你可以通过发送定制的消息或特殊的HTTP编码（如406）来讲自己阻挡在门外。如果你想隐藏信息，那么最好是发送HTTP
500，含义是”Internal Server Error”（服务器内部错误），入侵者受到这个消息之后会认为web服务器已经崩溃了。
还有一种解决方案就是不隐藏你运行了mod_security。按道理，如果入侵者看见这些消息之后就知道你在这上面花了一番心思，要渗透非常困难。于是他们就会转而寻找其他的防守脆弱的目标，也有可能坚定他们的决心，挑起他们的意志：（
缺省情况下，apache会对它提供的每一个请求返回自己的信息。Mod_security则会对请求保持沉默，但是你可以通过以下配置让其他人看见mod_security的信息
SecServerResponseToken On
其结果看起来像这样：
[ivanr@wkx conf]$ telnet 0 8080
Trying 0.0.0.0...
Connected to 0.
Escape character is ^] .
GET / HTTP/1.0
HTTP/1.1 406 Not Acceptable
Date: Mon, 19 May 2003 18:13:51 GMT
Server: Apache/2.0.45 (Unix) mod_security/1.5
Content-Length: 351
Connection: close
Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1
Apache/2.0.45 (Unix) mod_security/1.4.2 Server at wkx.dyndns.org Port
80
Connection closed by foreign host.
应当注意的是
apache自己支持两种运行时参数：ServerTokens和ServerSignature。使用这两个参数你可以完全隐藏服务器信息，而不管SecServerResponseToken是否打开。
调试
使用SecFilterDebug选择一个储存信息的文件。如果参数不是以斜线/开始，将使用apache的主目录。
SecFilterDebug logs/modsec_debug_log
用于控制调试等级的参数是SecFilterDebugLevel
SecFilterDebugLevel 4
调试等级为：
0. 无调适
1. 重要事件
2. 信息
3. 更详细的信息
请求过滤器
当mod_security启用时，每一条入站的请求都在使用之前会被截取并分析。分析首先采用一系列的内置规则来检查请求内容的有效性。这些检查可以使用配置参数来进行设定，正如你看见的那样。分析的另外部分由用户自定义的请求需要满足的规则构成。无论何时一条主动规则匹配时，都会采取特定的行为。
简单过滤器
mod_security提供的最简单的过滤器形式的确相当简单，看起来像这样
SecFilter KEYWORD
对每一次像这样的简单过滤器，mod_security将要检查请求中的关键字。检查的范围相当广，这将应用到请求的第一行（看起来像这样”GET /
index.php?parameter=value HTTP/1.0”）。对于POST请求，将搜索body部分（如果设置了SecFilterScanPOST
On）
路径规则化
过滤器不会应用于原始的请求数据，而是应用于规则化之后的数据。我们这样做是因为入侵者可以（并且多半）使用各种逃避手段来避免检测。例如，你可能想要设置一个过滤器来检测执行shell命令
SecFilter /bin/sh
但是入侵者可以使用/bin/./sh来绕过过滤器。当前版本的mod_security可以进行以下转换：
。 减少 /./ 为 /
。 检验URL编码（可选）
。 只允许一定范围的字节（可选）
。 解码URL
。 减少 // 为 /
正则表达式
记住最简单的过滤器设置，看起来是这样的
SecFilter KEYWORD {ACTIONS}
在定义关键字的时候不仅仅局限于一个词，你可以使用能够想到的任何正则表达式。为了充分利用这款强有力的工具，你需要对正则表达式有一定的了解，我建议你从以下的资源开始：
。 Perl正则表达式 http://www.perldoc.com/
。 精通正则表达式 http://www.oreilly.com/catalog/regex/
。 Google搜索引擎关于正则表达式的搜索 http://www.google.com
反转表达式
如果感叹号是一条正则表达式的第一个字符，过滤器将其以反义对待。例如：
SecFilter “!php”
将对拒绝所有不包含”php”的请求。
高级过滤器
虽然SecFilter能够让你快速上手，但是你会很快发现这种搜索太宽泛并且不能很好的工作。可以使用另外一个参数
SecFilterSelective LOCATION KEYWORD {ACTION}
它允许你精确选择搜索匹配。KEYWORD和ACTIONS与SecFilter中是一样的，LOCATION位需要进一步的解释。参数LOCATION由一系列管道符号分隔的位置标识构成，例如
SecFilterSelective “REMOTE_ADDR|REMOTE_HOST” KEYWORD
这样就只会搜索客户端的IP地址和主机名。可用的位置包括所有的CGI变量，和一些其他的变量，以下是完整的列表：
l REMOTE_ADDR
l REMOTE_HOST
l REMOTE_USER
l REMOTE_IDENT
l REQUEST_METHOD
l SCRIPT_FILENAME
l PATH_INFO
l QUERY_STRING
l AUTH_TYPE
l DOCUMENT_ROOT
l SERVER_ADMIN
l SERVER_NAME
l SERVER_ADDR
l SERVER_PORT
l SERVER_PROTOCOL
l SERVER_SOFTWARE
l TIME_YEAR
l TIME_MON
l TIME_DAY
l TIME_HOUR
l TIME_MIN
l TIME_SEC
l TIME_WDAY
l TIME
l API_VERSION
l THE_REQUEST
l REQUEST_URI
l REQUEST_FILENAME
l IS_SUBREQ
还有一些特殊的位置：
l POST_PAYLOAD 过滤POST请求的有效载荷
l ARGS 过滤参数，同“QUERY_STRING|POST_PAYLOAD”
l ARGS_NAMES 仅变量/参数名
l ARGS_VALUES 仅变量/参数值
l HTTP_header 搜索请求头部
l ENV_variable 搜索环境变量
l ARG_variable 搜索请求变量/参数
参数过滤器
ARG_variable位置名支持反义用法
SecFilterSelective “ARGS|!ARG_param” KEYWORD
将搜索所有参数，除了param
一孔之见
2003.07.11
前几天看了《Securing Apache:
Step-by-Step》，里面粗略的介绍了一下mod_security的使用，于是自己看了看资料，把mod_security的使用翻译过来，算是给那些不喜欢看E文的“懒汉”一点点便利。
介绍
ModSecurity是一种用于web程序的保护和检测引擎。它采用内嵌入web服务器，防止黑客的攻击，充当了有力的保护伞。具有以下特点：
l 请求过滤：当请求提交时，在对提交的数据被web服务器或其他程序使用之前进行分析。
l 避免逃避技术：在对数据进行分析之前将路径和参数一般化，以避免遗漏。
l 理解HTTP协议：由于引擎能够理解HTTP协议，故能进行特殊的细粒度的检查
l POST数据分析：引擎将截取采用POST方式传递的数据
l 审计纪录：能够详细记录每一组请求的内容（包括POST的内容）以备日后详细分析
l HTTPS过滤：由于引擎内嵌入服务器，所以可以访问解密后的请求数据
如何安装
在安装之前你需要选择适合自己的安装方式。首先你需要选择是通过CVS安装最新版本还是安装最新的稳定版本。如果你选择稳定版本，那么你可以从二进制文件安装或是通过编译源代码来安装。最后，当你编译源代码的时候，你需要选择将模块静态编译进web服务器还是采用共享库模块的方式安装。你可以在 http://www.modsecurity.org/download/ ;
下载最新的发行版本。下载之后我们主要讨论如何从原文件编译。我们可以采用的第一种方式是DSO，要安装成DOS非常容易，并且安装过程在两个版本的apache中都是一样的：解压缩文件，然后输入一下命令进行编译
/apachehome/bin/apxs –cia mod_security.c
这里的/apachehome指的是apache的安装路径，多为/usr/local/apache，然后我们重启apache就可以让软件生效了
/apachehome/bin/apachectl restart
第二种安装方式就是与apache一起静态编译，在两个版本的apache上面安装有所不同。首先介绍与apache
1.x一起静态编译：首先将文件mod_security.c拷贝到/src/modules/extra目录，然后在configure时加入以下两条
--activate-module=src/modules/extra/mod_security
--enable-module=security
最后像以前一样编译apache。
与apache2.x一起编译稍微麻烦一点：
1.配置apache以包含mod_security
./configure –prefix={my prefix} –with-module=mappers:security
2.将文件mod_security.c拷贝到modules/mappers/
3.编辑文件modules/mappers/modules.mk，加入以下行
mod_security.la: mod_security.lo
${MOD_LINK} mod_security.lo
在”static=”后面加上下面的内容
static = mod_negotiation.la mod_security.la mod_dir.la …
4.编译
make
可以通过 ./httpd –l 来检查时候将该模块编译进了服务器，输出中如果包含了mod_security.c则表明编译进了服务器，接下来我们开始安装
make install
最后重启服务器 /apachehome/apachectl restart
以上介绍的是从源代码安装，下面介绍从二进制文件安装
apache 1.x
将文件mod_security.so或是mod_security.dll拷贝到libexec并在httpd.conf中加入
LoadModule security_module libexec/mod_security.so
apache 2.x
将文件mod_security.so或mod_security.dll拷贝到modules/并在httpd.conf中加入
LoadModule security_module modules/mod_security.so
配置
打开/关闭过滤器
过滤器缺省情况下是关闭的，要启用该功能，你可以打开它
SecFilterEngine On
POST扫描
POST载荷扫描缺省情况下是关闭的，要启用该功能，你可以打开它
SecFilterScanPOST On
缺省行为
当提交的请求满足某一过滤器时，需要采取一定的行为。个别的过滤器都有自己的行为，但实际上，你想要为所有的过滤器定义一系列的行为。你可以通过定义SecFilterDefaultAction来进行配置。
SecFilterDefaultAction “deny,log,status:404”
过滤器继承
对父文件夹定义的过滤器通常被子文件夹继承。这一行为在大多数情况下是可以接受的（也是必需的），但是并不总是适用。有时你需要放松站点某些部分的检查。可以使用以下配置
SecFilterInheritance Off
URL编码有效性
特殊字符在URL中传输之前必须经过编码。任何字符都可以用%XY的形式替代，这里的XY是十六进制编码的。十六进制数只有从A到F的字母，但有时黑客使用其他字母来愚弄编码算法。Mod_security检查所有编码以保证其有效性，配置语句为：
SecFilterCheckURLEncoding Off
注意，当使用”multipart/form-data”编码（文件上传）时，不会对POST的内容进行检查
字节范围检查
你可以强制要求请求的内容包括一定字节范围。这在避免堆栈溢出攻击方面有一定的效果（因为它们通常包含随机的），如果想只允许32到126字节的内容，可以使用以下配置
SecFilterForceByteRang 32 126
缺省的范围是从0到255，即所有范围都被允许。注意：这一选项不会检查使用”multipart/form-data”编码的POST内容。
允许他人看见 mod_security
通常，入侵者不能判断web服务器是否运行了mod_security。你可以通过发送定制的消息或特殊的HTTP编码（如406）来讲自己阻挡在门外。如果你想隐藏信息，那么最好是发送HTTP
500，含义是”Internal Server Error”（服务器内部错误），入侵者受到这个消息之后会认为web服务器已经崩溃了。
还有一种解决方案就是不隐藏你运行了mod_security。按道理，如果入侵者看见这些消息之后就知道你在这上面花了一番心思，要渗透非常困难。于是他们就会转而寻找其他的防守脆弱的目标，也有可能坚定他们的决心，挑起他们的意志：（
缺省情况下，apache会对它提供的每一个请求返回自己的信息。Mod_security则会对请求保持沉默，但是你可以通过以下配置让其他人看见mod_security的信息
SecServerResponseToken On
其结果看起来像这样：
[ivanr@wkx conf]$ telnet 0 8080
Trying 0.0.0.0...
Connected to 0.
Escape character is ^] .
GET / HTTP/1.0
HTTP/1.1 406 Not Acceptable
Date: Mon, 19 May 2003 18:13:51 GMT
Server: Apache/2.0.45 (Unix) mod_security/1.5
Content-Length: 351
Connection: close
Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1
Not Acceptable
An appropriate representation of the requested resource / could not be found
on this server.
Apache/2.0.45 (Unix) mod_security/1.4.2 Server at wkx.dyndns.org Port
80
Connection closed by foreign host.
应当注意的是
apache自己支持两种运行时参数：ServerTokens和ServerSignature。使用这两个参数你可以完全隐藏服务器信息，而不管SecServerResponseToken是否打开。
调试
使用SecFilterDebug选择一个储存信息的文件。如果参数不是以斜线/开始，将使用apache的主目录。
SecFilterDebug logs/modsec_debug_log
用于控制调试等级的参数是SecFilterDebugLevel
SecFilterDebugLevel 4
调试等级为：
0. 无调适
1. 重要事件
2. 信息
3. 更详细的信息
请求过滤器
当mod_security启用时，每一条入站的请求都在使用之前会被截取并分析。分析首先采用一系列的内置规则来检查请求内容的有效性。这些检查可以使用配置参数来进行设定，正如你看见的那样。分析的另外部分由用户自定义的请求需要满足的规则构成。无论何时一条主动规则匹配时，都会采取特定的行为。
简单过滤器
mod_security提供的最简单的过滤器形式的确相当简单，看起来像这样
SecFilter KEYWORD
对每一次像这样的简单过滤器，mod_security将要检查请求中的关键字。检查的范围相当广，这将应用到请求的第一行（看起来像这样”GET /
index.php?parameter=value HTTP/1.0”）。对于POST请求，将搜索body部分（如果设置了SecFilterScanPOST
On）
路径规则化
过滤器不会应用于原始的请求数据，而是应用于规则化之后的数据。我们这样做是因为入侵者可以（并且多半）使用各种逃避手段来避免检测。例如，你可能想要设置一个过滤器来检测执行shell命令
SecFilter /bin/sh
但是入侵者可以使用/bin/./sh来绕过过滤器。当前版本的mod_security可以进行以下转换：
。 减少 /./ 为 /
。 检验URL编码（可选）
。 只允许一定范围的字节（可选）
。 解码URL
。 减少 // 为 /
正则表达式
记住最简单的过滤器设置，看起来是这样的
SecFilter KEYWORD {ACTIONS}
在定义关键字的时候不仅仅局限于一个词，你可以使用能够想到的任何正则表达式。为了充分利用这款强有力的工具，你需要对正则表达式有一定的了解，我建议你从以下的资源开始：
。 Perl正则表达式 http://www.perldoc.com/
。 精通正则表达式 http://www.oreilly.com/catalog/regex/
。 Google搜索引擎关于正则表达式的搜索 http://www.google.com
反转表达式
如果感叹号是一条正则表达式的第一个字符，过滤器将其以反义对待。例如：
SecFilter “!php”
将对拒绝所有不包含”php”的请求。
高级过滤器
虽然SecFilter能够让你快速上手，但是你会很快发现这种搜索太宽泛并且不能很好的工作。可以使用另外一个参数
SecFilterSelective LOCATION KEYWORD {ACTION}
它允许你精确选择搜索匹配。KEYWORD和ACTIONS与SecFilter中是一样的，LOCATION位需要进一步的解释。参数LOCATION由一系列管道符号分隔的位置标识构成，例如
SecFilterSelective “REMOTE_ADDR|REMOTE_HOST” KEYWORD
这样就只会搜索客户端的IP地址和主机名。可用的位置包括所有的CGI变量，和一些其他的变量，以下是完整的列表：
l REMOTE_ADDR
l REMOTE_HOST
l REMOTE_USER
l REMOTE_IDENT
l REQUEST_METHOD
l SCRIPT_FILENAME
l PATH_INFO
l QUERY_STRING
l AUTH_TYPE
l DOCUMENT_ROOT
l SERVER_ADMIN
l SERVER_NAME
l SERVER_ADDR
l SERVER_PORT
l SERVER_PROTOCOL
l SERVER_SOFTWARE
l TIME_YEAR
l TIME_MON
l TIME_DAY
l TIME_HOUR
l TIME_MIN
l TIME_SEC
l TIME_WDAY
l TIME
l API_VERSION
l THE_REQUEST
l REQUEST_URI
l REQUEST_FILENAME
l IS_SUBREQ
还有一些特殊的位置：
l POST_PAYLOAD 过滤POST请求的有效载荷
l ARGS 过滤参数，同“QUERY_STRING|POST_PAYLOAD”
l ARGS_NAMES 仅变量/参数名
l ARGS_VALUES 仅变量/参数值
l HTTP_header 搜索请求头部
l ENV_variable 搜索环境变量
l ARG_variable 搜索请求变量/参数
参数过滤器
ARG_variable位置名支持反义用法
SecFilterSelective “ARGS|!ARG_param” KEYWORD
将搜索所有参数，除了param
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