Nginx + Lua 搭建网站WAF防火墙

前言

对于项目里面只是使用代理等常用功能，在线安装即可，如需制定化模块，则推荐编译安装

PS：本文不仅仅包含Nginx相关的知识点，还包含了逆天学习方法（对待新事物的处理）

官方网站：https://nginx.org/

Github：https://github.com/nginx/nginx

Nginx书籍：

1. Nginx Cookbook 中文版 https://huliuqing.gitbooks.io/complete-nginx-cookbook-zh/content/
2. Nginx官方中文文档 https://docshome.gitbooks.io/nginx-docs/content/
3. Nginx入门教程 https://xuexb.github.io/learn-nginx/
4. 淘宝Nginx文档 http://tengine.taobao.org/book/

1.在线安装

1.1.修改yum源地址

清华源：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/centos/

更新软件包缓存：yum makecache

1.2.在线安装Nginx

在线安装比较简单，参考官方文档即可：https://nginx.org/en/linux_packages.html

PS：线上选stable的就行了，记得把$releasever改成你的版本号，eg：7

安装图示：

# 创建nginx的yum
vi /etc/yum.repos.d/nginx.repo

# 内容如下：
[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key

# 在线安装
yum install nginx -y

1.3.端口放行

放行80端口：firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp --permanent

PS：规则生效：firewall-cmd --reload

1.4.验证安装

---

2.知识拓展

2.1.编译参数

离线安装可以参考在线安装的配置：nginx -V：编译参数（nginx -v：查看版本）

编译参数详解（点我展开）

# 1.编译选项
## Nginx的安装主目录
--prefix=/etc/nginx \
## Nginx的执行文件路径
--sbin-path=/usr/sbin/nginx \
## Nginx的模块目录
--modules-path=/usr/lib64/nginx/modules \
## Nginx的配置文件路径
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \
## Nginx的错误日志路径
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
## Nginx的访问日志
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
## Nginx的pid文件路径
--pid-path=/var/run/nginx.pid \
## Nginx的lock路径
--lock-path=/var/run/nginx.lock \

# 2.编译选项（执行对应模块时Nginx缓存文件的存放地址）
--http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp \
--http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp \
--http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp \
--http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp \
--http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp \

# 3.设置Nginx权限组（虽然root权限安装，但可以指定nginx的运行权限）
--user=nginx \
--group=nginx \

# 4.优化
## 启用gzip压缩模块（常用）
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_gunzip_module \
# 文件使用aio异步操作
--with-file-aio \

## C系列优化
--with-cc-opt='-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -fPIC' \
## 设置附加的参数，链接系统库
--with-ld-opt='-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -pie' \
# HTTP内容替换
--with-http_sub_module \

# 其他优化选项 or 模块
--with-compat \
--with-threads \
--with-http_addition_module \
--with-http_auth_request_module \
--with-http_dav_module \
--with-http_flv_module \
--with-http_mp4_module \
--with-http_random_index_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_secure_link_module \
--with-http_slice_module \
--with-http_ssl_module \
--with-http_stub_status_module \

--with-http_v2_module \
--with-mail \
--with-mail_ssl_module \
--with-stream \
--with-stream_realip_module \
--with-stream_ssl_module \
--with-stream_ssl_preread_module \

---

2.2.安装目录

在线安装的包都可以通过：rpm -ql xxx查看安装到哪些目录

安装目录详解（点我展开）

[root@localhost dnt]# rpm -ql nginx

# Nginx使用用logrotate服务对日志进行切割的配置文件（eg：按天切割）
/etc/logrotate.d/nginx

# Nginx的核心目录
/etc/nginx
# 主要配置文件，Nginx启动的时候会读取
/etc/nginx/nginx.conf
/etc/nginx/conf.d
# nginx.conf没变更久读default.conf（默认Server加载的文件）
/etc/nginx/conf.d/default.conf

# Nginx对Python的wsgi配置
/etc/nginx/uwsgi_params
# fastcgi配置
/etc/nginx/fastcgi_params
# scgi配置
/etc/nginx/scgi_params

# Nginx缓存目录
/var/cache/nginx

# Nginx日志目录
/var/log/nginx

# Nginx默认网站存放的路径
/usr/share/nginx/html
/usr/share/nginx/html/50x.html
/usr/share/nginx/html/index.html

# 设置http的Content-Type与扩展名对应关系的配置文件
/etc/nginx/mime.types

# Nginx模块所在目录
/usr/lib64/nginx/modules
/etc/nginx/modules

# 二进制执行文件
/usr/sbin/nginx
/usr/sbin/nginx-debug

# 编码转换的映射文件
/etc/nginx/koi-utf
/etc/nginx/koi-win
/etc/nginx/win-utf

# 配置CentOS守护进程对Nginx的管理方式
/usr/lib/systemd/system/nginx-debug.service
/usr/lib/systemd/system/nginx.service
/etc/sysconfig/nginx
/etc/sysconfig/nginx-debug

# Nginx的文档
/usr/share/doc/nginx-1.16.0
/usr/share/doc/nginx-1.16.0/COPYRIGHT
/usr/share/man/man8/nginx.8.gz

# Nginx检测更新命令
/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx
/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx/check-reload
/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx/upgrade

---

2.3.默认配置

配置语法检查：nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf

PS：不重启的方式加载配置：Nginx -s reload -c /etc/nginx/nginx.conf

全局以及服务级别的配置：

参数	说明
user	使用用户来运行nginx
worker_processes	工作进程数
error_log	nginx的错误日记
pid	nginx启动时的pid

events相关配置：

参数	说明
worker_connections	每个进程的最大连接数
use	工作进程数

常用中间件配置：

http {
    ......
    server {
        listen          80;             # 端口号
        server_name     localhost;      # 域名
        # 路径访问控制（默认访问路径，eg：/ ==> 根目录）
        location / {
            root /usr/share/nginx/html; # 网站根目录
            index index.html index.htm index.py; # 首页配置
        }

        error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 错误页面（可以自定义添404页面，error_page 404 /404.html;...）
        # 访问xxx/50x.html的时候去指定目录找
        location = /50x.html {
            root /usr/share/nginx/html; # 错误页面所在路径
        }
    }
    # 一个server配置一个虚拟 or 独立的站点（通过listen和server_name来区别多个server）
    server {
        ......
    }
}

---

2.4.systemctl配置

nginx:（等会编译安装的时候可以参考）

[root@localhost dnt]# cat /usr/lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/nginx.pid
ExecStart=/usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s TERM $MAINPID

[Install]
WantedBy=multi-user.target

nginx-debug：

[root@localhost dnt]# cat /usr/lib/systemd/system/nginx-debug.service
[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/nginx.pid
ExecStart=/usr/sbin/nginx-debug -c /etc/nginx/nginx.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s TERM $MAINPID

[Install]
WantedBy=multi-user.target

---

3.编译安装

3.1.安装编译环境

一步到位：yum install gcc-c++ pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel -y

简单拆分解析一下：

1. Nginx使用C/C++编写的，安装一下依赖：yum install gcc-c++ -y
2. Nginx需要使用PCRE来进行正则解析：yum install pcre pcre-devel -y
3. 现在服务器和浏览器一般都是使用gzip：yum install -y zlib zlib-devel -y
4. 让Nginx支持https：yum install openssl openssl-devel -y

3.2.Nginx编译安装

3.2.1.下载解压

先编译安装一下，后面说lua模块的时候再重新编译下就行了

下载：curl -o nginx.tar.gz http://nginx.org/download/nginx-1.16.0.tar.gz

解压：tar -zxvf nginx.tar.gz

3.2.2.配置编译参数

参考前面说的在线版Nginx来设置编译参数的配置：

PS：nginx -V

切换到nginx的解压目录：cd nginx-1.16.0 然后执行下面命令

PS：root权限编译哦~

./configure --prefix=/etc/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx --modules-path=/usr/lib64/nginx/modules --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/var/run/nginx.pid --lock-path=/var/run/nginx.lock --http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp --http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp --http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp --http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp --http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp --user=nginx --group=nginx --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --with-cc-opt='-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -fPIC' --with-ld-opt='-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -pie'

3.2.3.进行编译安装

接着编译安装：make && make install

PS：提速：make -j 4 && make install

3.2.4.配置systemctl

利用systemctl添加自定义系统服务

# vi /usr/lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/nginx.pid
ExecStart=/usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s TERM $MAINPID

[Install]
WantedBy=multi-user.target

PS：如果不生效可以重载下systemctl：systemctl daemon-reload

3.2.5.端口放行

放行80端口：firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp --permanent

PS：规则生效：firewall-cmd --reload

3.2.6.验证

运行的时候如果出现nginx: [emerg] getpwnam("nginx") failed的错误可以参考我写这篇文章：https://www.cnblogs.com/dotnetcrazy/p/11304783.html

PS：核心：useradd -s /sbin/nologin -M nginx

---

3.3.编译安装Lua模块

大体思路

默认是不支持Lua的，所以需要自己编译安装下

PS：记得安装下Lua库：yum install lua lua-devel -y

主要就3步走：

1. 安装Lua即时编译器：LuaJIT
   • 目前最新：http://luajit.org/download/LuaJIT-2.0.5.tar.gz
2. 安装Nginx模块：ngx_devel_kit and lua-nginx-module
   1. ngx_devel_kit：https://github.com/simplresty/ngx_devel_kit/archive/v0.3.1.tar.gz
   2. lua-nginx-module：https://github.com/openresty/lua-nginx-module/archive/v0.10.15.tar.gz
3. 重新编译Nginx：复制在线安装的编译参数（nginx -V）然后添加两个参数
   1. --add-module=../ngx_devel_kit-0.3.1
   2. --add-module=../lua-nginx-module-0.10.15

3.3.1.编译安装luajit并导入环境变量

解压缩

# 编译安装
make install PREFIX=/usr/local/LuaJIT
# 导入环境变量
export LUAJIT_LIB=/usr/local/LuaJIT/lib
export LUAJIT_INC=/usr/local/LuaJIT/include/luajit-2.0

3.3.2.共享lua动态库

加载lua库到ld.so.conf文件

echo "/usr/local/LuaJIT/lib" >> /etc/ld.so.conf

执行ldconfig让动态函式库加载到缓存中

3.3.3.配置nginx的编译参数

完整参数附录：

./configure --prefix=/etc/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx --modules-path=/usr/lib64/nginx/modules --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/var/run/nginx.pid --lock-path=/var/run/nginx.lock --http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp --http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp --http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp --http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp --http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp --user=nginx --group=nginx --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --with-cc-opt='-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -fPIC' --with-ld-opt='-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -pie' --add-module=../ngx_devel_kit-0.3.1 --add-module=../lua-nginx-module-0.10.15

3.3.4.重新编译安装nginx

编译安装：make && make install

3.3.5.验证Lua模块

验证下Lua是否已经可用：

在nginx.config的server节点下添加：

PS：vi /etc/nginx/nginx.conf

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
    charset utf-8; # 默认编码为utf-8

    location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
    }
    ...
    # 测试Nginx的Lua（添加这一段）
    location /hello {
        default_type 'text/plain';
        content_by_lua 'ngx.say("欢迎访问逸鹏说道公众号~")';
    }
    ...
}

检查配置：nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf

PS：配置生效：nginx -s reload -c /etc/nginx/nginx.conf

看看效果：

扩展：你可以试试获取ip哦~

# 获取客户端ip
location /myip {
    default_type 'text/plain';
    content_by_lua '
        clientIP = ngx.req.get_headers()["x_forwarded_for"]
        ngx.say("IP:",clientIP)
    ';  
}

---

4.Nginx+Lua搭建WAF防火墙

市面上比较常用一块开源项目：ngx_lua_waf

https://github.com/loveshell/ngx_lua_waf

1. 拦截Cookie类型工具
2. 拦截异常post请求
3. 拦截CC洪水攻击
4. 拦截URL
5. 拦截arg（提交的参数）

4.1.环境

clone代码并移动到nginx的waf目录下

简单说下里面的规则分别有啥用：

1. args里面的规则get参数进行过滤的
2. url是只在get请求url过滤的规则
3. post是只在post请求过滤的规则
4. whitelist是白名单，里面的url匹配到不做过滤
5. user-agent是对user-agent的过滤规则

4.2.配置

修改必要配置

详细说明我引用一下我的上篇文章：

参数简单说明下：红色字体部分需要修改

nginx.config的http下添加如下内容：

lua_package_path "/etc/nginx/waf/?.lua";
lua_shared_dict limit 10m;
init_by_lua_file /etc/nginx/waf/init.lua;
access_by_lua_file /etc/nginx/waf/waf.lua;

4.3.生效

配置语法检查：nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf

PS：不重启的方式加载配置：Nginx -s reload -c /etc/nginx/nginx.conf

4.4.简单验证

PS：其实绕过很简单，看看他默认规则即可，这款WAF的强大之处在于轻量级，而且规则可以自定化

过滤规则在wafconf下，可根据需求自行调整，每条规则需换行,或者用|分割

举个例子：http://192.168.0.10/hello?id=1 or 1=1

PS：默认规则没有这点的防护

那么我们可以在args规则中添加比如\sor\s+，然后nginx -s reload一下就行了

PS：如果是从post进行注入，或者cookie中转注入，那么在对应规则里面添加就行，我这边只是演示下防火墙被绕过该怎么解决~（多看看日志）

4.5.CC验证

留个课后作业：使用ab来测试下nginx+lua的waf对cc的防御效果

提示：可以使用ab -n 2000 -c 200 http://192.168.0.10来简单测试

PS：测试前curl http://192.168.0.10/hello 看看返回内容，测试后再curl看看返回内容

扩展：隐藏Nginx版本信息

防止被黑客进行针对性渗透，隐藏下版本信息

PS：其他配置今天就不详细讲解了，下次讲Nginx的时候会说的

原来：

配置下：vi /etc/nginx/nginx.conf

http下添加：server_tokens off;

检查下语法：nginx -t

不重启的方式加载配置文件：nginx -s reload

现在效果：