ngx_waf:方便且高性能的 Nginx 防火墙模块
缓存策略为 LRU,IP 检查和 CC 防御花费常数时间,其它的检查花费 O(nm) 的时间,其中 n 是相关规则的条数,m 为执行正则匹配的时间复杂度,但是每次检查过后会自动缓存本次检查的结果,下次检查相同的目标时就可以使用缓存而不是检查全部的规则。不会缓存 POST 请求体的检查结果。
工具特点
介绍了该工具的主要特点以及核心功能!
该 Nginx 的第三方扩展工具,可以防御 CC 攻击(超出限制后自动拉黑对应 IP 一段时间或者使用验证码做人机识别),可以支持多种黑白名单(IP/POST/URL/UA等等),还可以提供防护 SQL 注入和 XSS 工具。
- 使用简单
- 配置文件和规则文件书写简单,可读性强
- 基础防护
- 如
IP或IP网段的黑白名单、URI黑白名单和请求体黑名单等
- 如
- 高性能
- 使用高效的
IP检查算法和缓存机制,支持IPV4和IPV6
- 使用高效的
- 高级防护
- 兼容
ModSecurity的规则,你可以使用OWASP的核心规则库
- 兼容
- 友好爬虫验证
- 支持验证
Google、Bing、Baidu和Yandex的爬虫并自动放行,避免错误拦截,主要是基于User-Agent和IP的识别规则
- 支持验证
- 验证码
- 支持三种验证码:
hCaptcha、reCAPTCHAv2和reCAPTCHAv3
- 支持三种验证码:
模块安装
第三方模块我们应该怎么安装呢?
Nginx 提供两种安装模块的方式,即「静态链接」和「动态加载」,通过两种方式安装的模块也分别称为「静态模块」和「动态模块」,可以通过运行脚本 assets/guide.sh 来选择使用静态模块还是动态模块。
1 | # 执行如下命令 |
- [1] 静态模块
编译安装一个新的模块需要知道当前的 Nginx 的 configure 脚本的参数,您可以通过运行 nginx -V 来获取,务必记住 configure arguments: 后面的内容。安装静态模块需要重新编译整个 Nginx,花费的时间相对于安装动态模块比较长。如果不想在替换二进制文件时,关闭 Nginx 服务的话,可以参考官方文档的热部署方案。
1 | # 下载对应的Nginx版本 |
- [2] 动态模块 - 下载预构建的模块
通过执行脚本 assets/download.sh 来下载动态模块。
1 | # 用于nginx-1.20.1的LTS版的模块 |
如果看到 Download complete! 的话,则说明下载成功,模块会被保存在当前目录下。你可以将其拷贝到一个目录下,然后在 nginx.conf 的顶部添加一行。然后关闭 Nginx 服务并运行 nginx -t。如果没有出错则说明模块被正常加载,反之则说明您的 Nginx 不支持预构建的模块,请编译安装模块。
1 | load_module "/path/to/ngx_http_waf_module.so"; |
- [3] 动态模块 - 编译动态模块
编译安装动态模块并不需要重新编译整个 Nginx,只需要重新编译所有的模块,所以速度相对静态模块快一些,这也是本文档推荐的方式。
1 | # 下载对应的Nginx版本 |
最后,在 Nginx 的配置文件顶部添加一行,表示加载这个编译好的模块。
1 | load_module "/usr/local/nginx/modules/ngx_http_waf_module.so"; |
模块使用
第三方模块我们应该怎么使用呢?更多参数参考 配置语法
现在就可以在 nginx.conf 内的一个 server 块中添加配置来开启 ngx_waf 模块来配置服务的防火墙了,下面是一个例子。
- [1] LTS 版本
1 | http { |
- [2] Current 版本
1 | http { |
常用设置
列出一些 常用的设置,拿来直接就可以使用!
因为模块的配置比较复杂,为了降低使用难度,在这里列出了一些常见用法。
- [1] 针对路径或文件限流
有时你可能想要限制不同的路径或文件的请求速率,比如静态资源和动态资源使用不同的速率限制。
1 | # LTS |
1 | # Current |
- [2] 开启验证码
当你的站点受到 CC 攻击时开启验证码是不错的选择,因为验证码可以帮助你进行人机识别。本模块目前支持三种验证码,你应该选择一个并从其网站上申请到 Sitekey 和 Secret。配置完成之后,重启 nginx 服务。
1 | # 整个站点开启验证码 |
1 | # 为某个路径开启验证码 |
1 | # 当访问频率过高时开启验证码 |
- [3] 拦截请求时启用验证码
如今,许多攻击者都会使用自动工具攻击服务器,这些自动工具会尝试每一个漏洞,有的会被安全措施所拦截,有的则可以躲避检测。 如果攻击者觉得你的价值比较高,可能会手动攻击你的服务。我们并不能完美地防御这些攻击,但却能很简单地提高攻击的成本。
当一个请求被拦截时,ngx_waf 会对该 IP 启用验证码,此时该 IP 想要继续访问就必须完成验证码。这基本可以废掉多数的自动攻击工具,因为这些工具会尝试每一个漏洞,而我们总能识别一些明显的攻击请求并启用验证码,而自动工具时难以通过验证的。对于手动攻击者,这也能提高他们的时间成本。
1 | http { |
- [4] 被攻击时降低带宽占用
当你受到 CC 攻击时,攻击者的 IP 已经被 CC 防护拉黑,但是你的上下行带宽依然很高, 这是因为 CC 防护会返回一个 503 状态码,因此占用了你的带宽,你可以使用下面的配置来降低带宽占用。
444 状态码是 nginx 定义的一个非标准的 HTTP 状态码,其作用就是直接关闭连接,不再发送任何数据。如果你使用了 444 状态码,那么在用户看来你的网站就像是不存在一样。这是因为网站出错一般都会有 HTTP 状态码用来提示错误, 如果访问一个网站连错误提示都没有,那么大概率是这个网站不存在。
1 | # LTS |
1 | # Current |
- [5] 抵御分布式 CC 攻击
CC 攻击(HTTP 洪水)是指发送大量的 HTTP 请求来耗尽服务器的资源。如果攻击者使用的 IP 较少则防御较为简单,因为只需要限制 IP 的请求频率,但是如果攻击者使用大量的 IP 进行攻击,仅仅限制 IP 的请求频率是无济于事的。这种使用大量 IP 进行 CC 攻击的方式称为分布式 CC 攻击或分布式 HTTP 洪水。
本模块提供了一些缓解方式,第一种开启验证码来缓解,第二种使用降低带宽占用,第三种使用五秒盾来缓解。你可能听说过 Cloudflare 的五秒盾,本模块的五秒盾和 Cloudflare 的完全不同。它的功能是检测客户端是否能够正确地支持 Cookie,比如发送 Cookie 和正确地处理 Set-Cookie 响应头。你可以从本项目的 assets/ 目录下找到 under-attack.html 并将其拷贝到某个路径下,然后通过修改 nginx 的配置文件来开启五秒盾。
1 | # LTS |
1 | # Current |
效果测试
如需更多帮助,可以参考 如何测试!
当我们部署和配置服务完成之后,需要测试下防火墙是否正常起作用了,可以通过如下方式进行简单的测试来判断规则是否正常运行。
1 | # 测试时的配置 |
- [1] 简易测试
- 运行下列命令,如果输出
403则表示模块正常工作
- 运行下列命令,如果输出
1 | $ curl -I -o /dev/null --user-agent bench \ |
- [2] 自动测试
- 项目附带了许多测试用例,你可以通过下面的指令来运行全部的用例
1 | # 这行命令的执行时间比较长 |
1 | # 可以使用WRK工具测试 |
注意事项
如需更多帮助,可以参考 常见问题与解答!
本模块只保证对 nginx-1.18.0 或更新的版本的兼容性,且不保证与 Linux 以外的操作系统的兼容性。这里需要注意的是,模块与 ngx_http_rewrite_module 存在兼容性问题。
- 当
return指令生效时,该模块不会生效 - 当
rewrite指令造成了返回(如302重定向)时,该模块不会生效 - 所以可以使用
try_files代替rewrite指令,避免上述问题的出现
1 | # rewrite |
参考链接
本文转载自:「 Escape 的博客 」,原文:https://tinyurl.com/2p979waj ,版权归原作者所有。欢迎投稿,投稿邮箱: editor@hi-linux.com。