开源WAF工具ModSecurity

0 前言

　　ModSecurity是一个开源的跨平台Web应用程序防火墙（WAF）引擎，用于Apache，IIS和Nginx，由Trustwave的SpiderLabs开发。作为WAF产品，ModSecurity专门关注HTTP流量，当发出HTTP请求时，ModSecurity检查请求的所有部分，如果请求是恶意的，它会被阻止和记录。　　

优势

完美兼容nginx，是nginx官方推荐的WAF
支持OWASP规则
3.0版本比老版本更新更快，更加稳定，并且得到了nginx、Inc和Trustwave等团队的积极支持
免费

功能

SQL Injection (SQLi)：阻止SQL注入
Cross Site Scripting (XSS)：阻止跨站脚本攻击
Local File Inclusion (LFI)：阻止利用本地文件包含漏洞进行攻击
Remote File Inclusione(RFI)：阻止利用远程文件包含漏洞进行攻击
Remote Code Execution (RCE)：阻止利用远程命令执行漏洞进行攻击
PHP Code Injectiod：阻止PHP代码注入
HTTP Protocol Violations：阻止违反HTTP协议的恶意访问
HTTPoxy：阻止利用远程代理感染漏洞进行攻击
Shellshock：阻止利用Shellshock漏洞进行攻击
Session Fixation：阻止利用Session会话ID不变的漏洞进行攻击
Scanner Detection：阻止黑客扫描网站
Metadata/Error Leakages：阻止源代码/错误信息泄露
Project Honey Pot Blacklist：蜜罐项目黑名单
GeoIP Country Blocking：根据判断IP地址归属地来进行IP阻断

劣势

不支持检查响应体的规则，如果配置中包含这些规则，则会被忽略，nginx的的sub_filter指令可以用来检查状语从句：重写响应数据，OWASP中相关规则是95X。
不支持OWASP核心规则集DDoS规则REQUEST-912-DOS- PROTECTION.conf,nginx本身支持配置DDoS限制
不支持在审计日志中包含请求和响应主体

　　以上内容摘自：ModSecurity：一款优秀的开源WAF。

00 Preface

　　本篇介绍如何在CentOS7.6上安装ModSecurity。上面的给出的链接内容比较杂乱，故重新整理以记录。

安装

安装nginx

　　如果有nginx，可忽略；如果没有请参考：RHEL/CentOS 安装最新版Nginx。

安装依赖

# yum install epel-release -y
# yum install gcc-c++ flex bison yajl yajl-devel curl-devel curl GeoIP-devel doxygen zlib-devel pcre pcre-devel libxml2 libxml2-devel autoconf automake lmdb-devel ssdeep-devel ssdeep-libs lua-devel libmaxminddb-devel git apt-utils autoconf automake build-essential git libcurl4-openssl-dev libgeoip-dev liblmdb-dev ibpcre++-dev libtool libxml2-dev libyajl-dev pkgconf wget zlib1g-dev -y

编译ModSecurity

　　我们用的是v3版本，我们在/opt目录下进行安装。

# cd /opt/　　　　# 切换到/opt
# git clone --depth 1 -b v3/master --single-branch https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity　　　　# 下载
# cd ModSecurity/
# git submodule init　　　　  # 初始化
# git submodule update　　　　# 更新
...
Submodule path 'test/test-cases/secrules-language-tests': checked out 'c8cf2c588a93dce20781e597643e1b9d11aa4bba'
# ./build.sh
# ./configure
# make
# make install

【注】在执行build.sh会出现如下错误，可忽略。

fatal: No names found, cannot describe anything

ModSecurity-nginx连接器

　　我们现在需要将ModSecurity-nginx编入。

# nginx -v　　　　　　　　　　　　# 查看nginx版本，mainline版本
nginx version: nginx/1.17.5
# git clone --depth 1 https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity-nginx.git

# cd /opt/
# git clone --depth 1 https://github.com/SpiderLabs/ModSecurity-nginx.git

# wget http://nginx.org/download/nginx-1.17.5.tar.gz
# tar -xvf nginx-1.17.5.tar.gz
# ls
ModSecurity  ModSecurity-nginx  nginx-1.17.5  nginx-1.17.5.tar.gz
# cd nginx-1.17.5/
# ./configure --with-compat --add-dynamic-module=../ModSecurity-nginx
# make modules                                  # 会生成如下*.so
# ls ./objs/ngx_http_modsecurity_module.so 
./objs/ngx_http_modsecurity_module.so

# head -1 /etc/nginx/nginx.conf        
load_module /opt/nginx-1.17.5/objs/ngx_http_modsecurity_module.so;     # 添加到配置文件首行
# nginx -t　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 # 测试通过
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

测试

ECHO测试

　　新增配置文件：/etc/nginx/conf.d/echo.conf ：

# service nginx start　　
Redirecting to /bin/systemctl start nginx.service
# cat /etc/nginx/conf.d/echo.conf 
server {
    listen localhost:8085;
    location / {
        default_type text/plain;
        return 200 "Thank you for requesting ${request_uri}\n";
    }
}
# nginx -s reload
# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

[root@localhost ~]# curl -D - http://localhost:8085
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.17.5
Date: Mon, 18 Nov 2019 05:35:40 GMT
Content-Type: text/plain
Content-Length: 27
Connection: keep-alive

Thank you for requesting /
[root@localhost ~]# curl -D - http://localhost:8085/notexist
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.17.5
Date: Mon, 18 Nov 2019 05:35:49 GMT
Content-Type: text/plain
Content-Length: 35
Connection: keep-alive

Thank you for requesting /notexist

　　可以看到正常echo。

配置反向代理

　　新增配置文件：/etc/nginx/conf.d/proxy.conf ，内容如下：

[root@localhost ~]# cat /etc/nginx/conf.d/proxy.conf 
server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8085;　　　　# 80 => 8085
        proxy_set_header Host $host;
    }
}

　　因为正常安装后，nginx是有默认配置的：/etc/nginx/conf.d/default.conf，这个会影响到上面的正常生效。

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[root@localhost ~]# mv /etc/nginx/conf.d/default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf.bak
[root@localhost ~]# nginx -s reload
[root@localhost ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

[root@localhost ~]# curl -D - http://localhost
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.17.5
Date: Mon, 18 Nov 2019 05:43:05 GMT
Content-Type: text/plain
Content-Length: 27
Connection: keep-alive

Thank you for requesting /
[root@localhost ~]# curl -D - http://localhost/noexist
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.17.5
Date: Mon, 18 Nov 2019 05:44:06 GMT
Content-Type: text/plain
Content-Length: 34
Connection: keep-alive

Thank you for requesting /noexist
[root@localhost ~]#

　　可以看到访问默认的80端口，会反向代理到8085端口。

启用WAF

　　配置NGINX WAF以通过阻止某些请求来保护演示web应用程序。

[root@localhost ~]# mkdir /etc/nginx/modsec
[root@localhost ~]# cd /etc/nginx/modsec
[root@localhost modsec]# sudo wget https://raw.githubusercontent.com/SpiderLabs/ModSecurity/v3/master/modsecurity.conf-recommended
[root@localhost modsec]# sudo mv modsecurity.conf-recommended modsecurity.conf

　　修改modsecurity.conf配置文件

[root@localhost modsec]# vim  modsecurity.conf 
# -- Rule engine initialization ----------------------------------------------
...
SecRuleEngine On    <== 设置为On

　　修改nginx waf配置文件：/etc/nginx/modsec/main.conf ，添加响应规则。

# cat /etc/nginx/modsec/main.conf 
# Include the recommended configuration
Include /etc/nginx/modsec/modsecurity.conf
# A test rule
SecRule ARGS:testparam "@contains test" "id:1234,deny,log,status:403"

Include：包括modsecurity.conf文件中建议的配置。
SecRule：创建一个规则，当查询字符串中的testparam参数包含字符串test时，通过阻止请求并返回状态代码403来保护应用程序。

　　修改nginx配置文件，来启用WAF防护。

# cat /etc/nginx/conf.d/proxy.conf 
server {
    listen 80;
    modsecurity on;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 # 启用
    modsecurity_rules_file /etc/nginx/modsec/main.conf;　　　　# 规则文件
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8085;
        proxy_set_header Host $host;
    }
}

modsecurity on：启用Nginx WAF；
modsecurity_rules_file：指定规则文件路径。

[root@localhost modsec]# cp /opt/ModSecurity/unicode.mapping /etc/nginx/modsec/　　　　# 需要先拷贝下unicode.mapping文件
[root@localhost modsec]# nginx -s reload　　　　　　　　# 重载配置
[root@localhost modsec]# nginx -t　　　　　　　　　　　　# 测试
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

　　测试参数中带有test，会被禁止。

[root@localhost modsec]# curl -D - http://localhost/foo?testparam=thisisatestofmodsecurity
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx/1.17.5
Date: Mon, 18 Nov 2019 05:59:10 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 153
Connection: keep-alive

<html>
<head><title>403 Forbidden</title></head>
<body>
<center><h1>403 Forbidden</h1></center>
<hr><center>nginx/1.17.5</center>
</body>
</html>

日志记录功能

　　修改nginx配置文件：/etc/nginx/nginx.conf，

# head -5 /etc/nginx/nginx.conf 
load_module /opt/nginx-1.17.5/objs/ngx_http_modsecurity_module.so;　　　　# 加载模块
user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log info;　　　　　　# 将错误日志设置为info级别

[root@localhost modsec]# nginx -s reload　　　　　　 # 重载配置
[root@localhost modsec]# nginx -t　　　　　　　　　　 # 测试
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@localhost modsec]# curl -D - http://localhost/foo?testparam=thisisatestofmodsecurity　　　　　　# 再次访问
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx/1.17.5
Date: Mon, 18 Nov 2019 06:02:09 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 153
Connection: keep-alive

<html>
<head><title>403 Forbidden</title></head>
<body>
<center><h1>403 Forbidden</h1></center>
<hr><center>nginx/1.17.5</center>
</body>
</html>
[root@localhost modsec]# tail -5 /var/log/nginx/error.log 　　　　　　# 查看错误日志文件
2019/11/18 14:01:57 [notice] 24845#24845: worker process 25847 exited with code 0
2019/11/18 14:01:57 [notice] 24845#24845: signal 29 (SIGIO) received
2019/11/18 14:01:59 [notice] 25880#25880: ModSecurity-nginx v1.0.0 (rules loaded inline/local/remote: 0/7/0)
2019/11/18 14:02:09 [error] 25879#25879: *11 [client 127.0.0.1] ModSecurity: Access denied with code 403 (phase 1). Matched "Operator `Contains' with parameter `test' against variable `ARGS:testparam' (Value: `thisisatestofmodsecurity' ) [file "/etc/nginx/modsec/main.conf"] [line "4"] [id "1234"] [rev ""] [msg ""] [data ""] [severity "0"] [ver ""] [maturity "0"] [accuracy "0"] [hostname "127.0.0.1"] [uri "/foo"] [unique_id "157405692985.199277"] [ref "o7,4v19,24"], client: 127.0.0.1, server: , request: "GET /foo?testparam=thisisatestofmodsecurity HTTP/1.1", host: "localhost"
2019/11/18 14:02:09 [info] 25879#25879: *11 client 127.0.0.1 closed keepalive connection