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使用Nginx+Lua实现的WAF网站防护功能

一.OpenResty安装和测试

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官方网站：https://openresty.org/cn/ 

OpenResty®

OpenResty® 是一个基于 Nginx 与 Lua 的高性能 Web 平台，其内部集成了大量精良的 Lua 库、第三方模块以及大多数的依赖项。用于方便地搭建能够处理超高并发、扩展性极高的动态 Web 应用、Web 服务和动态网关。

OpenResty® 通过汇聚各种设计精良的 Nginx 模块（主要由 OpenResty 团队自主开发），从而将 Nginx 有效地变成一个强大的通用 Web 应用平台。这样，Web 开发人员和系统工程师可以使用 Lua 脚本语言调动 Nginx 支持的各种 C 以及 Lua 模块，快速构造出足以胜任 10K 乃至 1000K 以上单机并发连接的高性能 Web 应用系统。

OpenResty® 的目标是让你的Web服务直接跑在 Nginx 服务内部，充分利用 Nginx 的非阻塞 I/O 模型，不仅仅对 HTTP 客户端请求,甚至于对远程后端诸如 MySQL、PostgreSQL、Memcached 以及 redis 等都进行一致的高性能响应。

LUA学习：http://blog.jobbole.com/70480/

1.安装OpenResty：

# yum install -y readline-devel pcre-devel openssl-devel

# cd /usr/local/src

下载并编译安装openresty

# wget https://openresty.org/download/ngx_openresty-1.9.3.2.tar.gz

# tar zxf ngx_openresty-1.9.3.2.tar.gz

# cd ngx_openresty-1.9.3.2

# ./configure --prefix=/usr/local/ngx_openresty-1.9.3.2 \

--with-luajit --with-http_stub_status_module \

--with-pcre --with-pcre-jit

# gmake && gmake install

# ln -s /usr/local/openresty-1.9.3.2/ /usr/local/openresty

#报错提醒：

在./configure时的报错：

/usr/bin/env: perl: No such file or directory

出现这种错误可能是没有安装perl，解决yum install perl -y

[root@localhost ngx_openresty-1.9.3.2]# ./configure --prefix=/usr/local/openresty-1.9.3.2 \--with-luajit --with-http_stub_status_module \--with-pcre --with-pcre-jit
platform: linux (linux)
cp -rp bundle/ build
cd build
cd LuaJIT-2.1-20151028
Can't exec "cc": No such file or directory at ./configure line 588.
gmake TARGET_STRIP=@: CCDEBUG=-g CC=cc PREFIX=/usr/local/openresty-1.9.3.2/luajit
==== Building LuaJIT 2.1.0-beta1 ====
gmake -C src
gmake[1]: cc: Command not found
gmake[1]: Entering directory `/usr/local/ngx_openresty-1.9.3.2/build/LuaJIT-2.1-20151028/src'
gmake[1]: cc: Command not found
gmake[1]: cc: Command not found
gmake[1]: cc: Command not found
gmake[1]: cc: Command not found
gmake[1]: cc: Command not found
Makefile:237: *** Unsupported target architecture.  Stop.
gmake[1]: Leaving directory `/usr/local/ngx_openresty-1.9.3.2/build/LuaJIT-2.1-20151028/src'
gmake: *** [default] Error 2
ERROR: failed to run command: gmake TARGET_STRIP=@: CCDEBUG=-g CC=cc PREFIX=/usr/local/openresty-1.9.3.2/luajit

解决：

yum install *gcc* -y

2.测试openresty安装：

vim /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf

   server {
            listen       80;
            server_name  localhost;    
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        ......此处省略
       }

在此处省略处，添加一行

         location /hello {
             default_type text/html;
             content_by_lua_block {
             ngx.say("HelloWorld")
            }

3.启动openresty并测试：

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -t 

/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx

[root@localhost ~]# curl http://10.0.0.50/hello
HelloWorld

4. 性能测试

-- 1. 安装压力测试工具

[root@localhost ~]# yum install httpd-tools -y

-- 2. 测试

[root@localhost ~]# ab -c10 -n5000 http://10.0.0.50/hello
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1430300 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/
Benchmarking 10.0.0.50 (be patient)
Completed 500 requests
Completed 1000 requests
Completed 1500 requests
Completed 2000 requests
Completed 2500 requests
Completed 3000 requests
Completed 3500 requests
Completed 4000 requests
Completed 4500 requests
Completed 5000 requests
Finished 5000 requests
Server Software:        openresty/1.9.3.2
Server Hostname:        10.0.0.50
Server Port:            80
Document Path:          /hello
Document Length:        11 bytes
Concurrency Level:      10
Time taken for tests:   0.505 seconds
Complete requests:      5000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      790000 bytes
HTML transferred:       55000 bytes
Requests per second:    9901.83 [#/sec] (mean)
Time per request:       1.010 [ms] (mean)
Time per request:       0.101 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          1527.82 [Kbytes/sec] received
Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    0   0.2      0       1
Processing:     0    1   0.3      1       2
Waiting:        0    0   0.2      0       2
Total:          1    1   0.3      1       3
Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%      1
  66%      1
  75%      1
  80%      1
  90%      1
  95%      2
  98%      2
  99%      2
 100%      3 (longest request)

...

需求产生 由于原生态的Nginx的一些安全防护功能有限，就研究能不能自己编写一个WAF，参考（照抄）Kindle大神的ngx_lua_waf，自己尝试写一个了，使用两天时间，边学Lua，边写。不过不是安全专业，只实现了一些比较简单的功能：

####功能列表：

  1. 支持IP白名单和黑名单功能，直接将黑名单的IP访问拒绝。

  2. 支持URL白名单，将不需要过滤的URL进行定义。

  3. 支持User-Agent的过滤，匹配自定义规则中的条目，然后进行处理（返回403）。

  4. 支持CC***防护，单个URL指定时间的访问次数，超过设定值，直接返回403。

  5. 支持Cookie过滤，匹配自定义规则中的条目，然后进行处理（返回403）。

  6. 支持URL过滤，匹配自定义规则中的条目，如果用户请求的URL包含这些，返回403。

  7. 支持URL参数过滤，原理同上。

  8. 支持日志记录，将所有拒绝的操作，记录到日志中去。

  9. 日志记录为JSON格式，便于日志分析，例如使用ELKStack进行***日志收集、存储、搜索和展示。

####WAF实现 WAF一句话描述，就是解析HTTP请求（协议解析模块），规则检测（规则模块），做不同的防御动作（动作模块），并将防御过程（日志模块）记录下来。所以本文中的WAF的实现由五个模块(配置模块、协议解析模块、规则模块、动作模块、错误处理模块）组成。


当前题目：使用Nginx+Lua实现的WAF网站防护功能
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