PHẦN 2: MODSECURITY
2.1. GIỚI THIỆU MODSECURITY
ModSecurity là một Opensource web application firewall được Ivan Ristic phát triển dành cho Web Server Apache. Ivan Ristic cũng là tác giả quyển sách “Mod Security Handbook”. Ông là một người có rất nhiều kinh nghiệm trong bảo vệ Web Server Apache. Ông đã có nhiều thời gian nghiên cứu Web Application Security, Web Intrusion Detection, và Security Patterns. Trước khi chuyển sang lĩnh vực security, Ivan đã có nhiều năm làm việc như một Developer, System Architect, Technical Director trong phát triển phần mềm. Ông là người sáng lập ra công ty ThinkingStone làm các dịch vụ liên quan đến web application security.
Hiện tại ModSecurity sử dụng giấy phép GPL, hoàn toàn miễn phí
2.2. CÁC KHẢ NĂNG CỦA MODSECURITY
Hình 2.1 Mô hình tổng quan của ModSecurity
- Request filtering: Tất cả các request gửi đến web server đều được phân tích và cản lọc (filter) trước khi chúng được đưa đến các modules khác để xử lý
- Understanding of the HTTP protocol: ModSecurity là một tường lửa ứng dụng nên nó có khả năng hiểu được giao thức HTTP. ModSecurity có khả năng cản lọc dựa trên các thông tin ở HTTP Header hay có thể xem xét đến từng thông số hay cookies của các request...vv
- POST payload analysis: Ngoài việc cản lọc dựa trên HTTP Header, ModSecurity có thể dựa trên nội dung (payload) của POST requests.
- Audit logging: Mọi requests đều có thể được ghi lại (bao gồm cả POST) để người quản trị có thể theo dõi nếu cần.
- HTTPS filtering: ModSecurity có thể phân tích HTTPS.
- Compressed content filtering: ModSecurity sẽ phân tích sau khi đã giải nén các các dữ liệu được yêu cầu.
Hình 2.2 Quá trình xử lý các request của Apache và ModSecurity
Modsecurity cho phép chúng ta đặt rule tại một trong năm thời điểm trong chu kỳ xử lý của Apache như sau:
1. Phase Request Header: Rule được đặt tại đây sẽ được thực hiện ngay say khi Apache đọc request header, lúc này phần request body vẫn chưa được đọc.
2. Phase Request Body: Đây là thời điểm các thông tin chức năng chung đưa vào vào được phân tích và xem xét, các rule mang tính ứng dụng hướng kết nối (application-oriented) thường được đặt ở đây. Ở thời điểm này, Server đã nhận đủ các thông số của request và phần request body đã được đọc. Modsecurity hỗ trợ ba loại mã hoá request body
+ application/x-www-form-urlencoded: Dùng để truyền form dữ liệu
+ multipart/form-data: Dùng để truyền file
+ text/xml: Dùng để phân tích dữ liệu XML
3. Phase Response Header: Đây là thời điểm ngay sau khi phần response header được gửi trả về cho client. Chúng ta đặt rule ở đây nếu muốn giám sát quá trình sau khi phần response được gửi đi.
4. Phase Response Body: Đây là thời điểm chúng ta muốn kiểm tra những dữ liệu HTML gửi trả về.
5. Phase logging: Là thời điểm các hoạt động log được thực hiện, các rules đặt ở đây sẽ định rõ việc log sẽ như thế nào, nó sẽ kiểm tra các error message log của Apache. Đây cũng là thời điểm cuối cùng để chúng ta chặn các kết nối không mong muốn, kiểm tra các response header mà chúng ta không thể kiểm tra ở phase 3 và phase 4.
2.3. CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH
(phần cài đặt được tham khảo từ một bài viết của forum ceh.vn, có một số chỉnh sửa cho phù hợp...)
Trước khi cài đặt, chúng ta phải đảm bảo web server Apache đã hoạt động tốt. Distro Linux sử dụng là CentOS5 và phiên bản ModSecurity sử dụng là 2.5. Có thể thực hiện trên các Distro khác như Ubuntu, Fedora...
- Thực hiện tải mã nguồn về
Code:
- Thực hiện tra tính toàn vẹn của mã nguồn (việc này không bắt buộc nhưng chúng ta nên có thói quen kiểm tra để đảm bảo rằng mã nguồn đã không bị can thiệp vào dưới bất kỳ hình thức nào). Có thể sử dụng MD5 hay PGP để làm việc này. Ở đây sử dụng PGP
+ Đầu tiên cần download chữ ký :
Code:
+ Download Publick Key:
Code:
+ Kiểm tra chữ ký:
Code:
- Kiểm tra thành công. Thực hiện giải nén mã nguồn:
Code:
- Kiểm tra các gói thư viện cần thiết, ModSecurity yêu cầu có 4 thành phần sau trước khi biên dịch :
+ apxs : Kiểm tra bằng cách :
Code:
Nếu chưa có, chúng ta phải cài thêm gói httpd-devel (hay apache2-dev đối với dòng debian,ubuntu.. )
Code:
+ libxml2: Kiểm tra bằng cách :
Code:
Nếu chưa có, chúng ta phải cài thêm gói libxml2-devel (hay libxml2-dev đối với debian,ubuntu...)
Code:
+ pcre: Kiểm tra bằng cách :
Code:
Nếu chưa có thì chúng ta phải cài thêm gói pcre-devel :
yum install pcre-devel (hoặc apt-get install pcre-dev)
+ mod_unique_id: Là mod thường đã được biên dịch cùng Apache. Có thể kiểm tra lại bằng cách tìm trong httpd.conf dòng:
Code:
Nếu chưa có, chúng ta phải thêm vào với nội dung như trên.
- Chuyển vào thư mục chứa mã nguồn và tiến hành biên dịch :
Code:
+ Tạo Make file :
Code:
+ Tiến hành biên dịch
Code:
Sau khi biên dịch thành công file mod_security2.so sẽ được tạo ra trong thư mục libs.
- Tích hợp ModSecurity vào Apache
Để Apache nhận ra sự tồn tại của ModSecurity chúng ta cần copy mod_security2.so đến thư mục chứa
modules của apache, đối với distro CentOS là /etc/httpd/modules
Code:
Sửa lại file httpd.conf để thực hiện load module ModSecurity:
Code:
Thêm dòng
Code:
- Quy định file cấu hình ModSecurity
Chúng ta có thể cấu hình trực tiếp các thông số và rule của ModSecurity vào file httpd.conf. Nhưng để cho rõ ràng và đảm bảo không sai sót trong quá trình thực hiện - gây ảnh hưởng Apache, Chúng ta nên tạo một file cấu hình riêng và sau đó include vào.
Trong CentOS các file cấu hình riêng mặc định chứa trong /etc/httpd/conf.d/
Code:
Thêm vào các thông số cấu hình cơ bản
Code:
Thực hiện thử nghiệm để kiểm tra hoạt động của ModSecurity. Tiến hành tạo 2 file trong thư mục web, hacker.html và index.html chẳng hạn. Khi chúng ta truy cập vào file index.html thì trình duyệt trả về kết quả bình thường
Còn khi truy cập vào hacker.html thì trình duyệt báo lỗi :
Code:
Đó là kết quả do ModSecurity đã chặn những URI có chứa chuỗi hacker và cũng đồng nghĩa với việc ModSecurity đã hoạt động.
2.4. VIẾT RULES
2.4.1. Cú pháp SecRule
SecRule được sử dụng để tạo các rule cho ModSecurity . Cú pháp rất đơn giản
Code:
Target (mục tiêu): Quy định cụ thể mục tiêu của request hoặc response mà chúng ta muốn kiểm tra. Trong ví dụ kiểm cơ bản được đưa ra trong phần trước, sử dụng biến có tên REQUEST_URI, trong đó có các URI được request trên server, để nhận diện và chặn bất cứ Client nào truy cập vào các vị trí /hacker.html. Hiện có hơn 70 biến có thể được sử dụng để tạo rule.
Ngoài ra còn có một loại biến đặc biệt được gọi là biến collection có thể chứa nhiều đối số. Một ví dụ về collection là ARGS, trong đó có chứa tất cả các đối số được truyền trong một chuỗi truy vấn hoặc thông qua một request POST.
Phần Operator xác định phương pháp và so sánh khớp dữ liệu để kích hoạt Action. Với Operator, mặc định là @rx
Cuối cùng, Actions (hành động) là một danh sách các hành động được thực hiện nếu phù hợp (matching) rule. Action có thể là allow (cho phép) hoặc deny (từ chối) các request; và quy định cụ thể các mã trạng thái (status code) khi trả về (response) cho client. Nếu không có action nào được quy định, các action mặc định của action SecDefaultAction sẽ được sử dụng (rule chứa action này thường được khai báo đầu tiên).
Để làm rõ hơn, chúng ta xem ví dụ. Giả sử chúng ta là một chủ doanh nghiệp nhỏ bán sách dạy nấu ăn ở định dạng file PDF trên website. Để lôi kéo khách hàng mua sách, chúng ta cung cấp một chương mẫu có chứa các công thức nấu ăn ngon nhất trong cuốn sách, mà họ có thể tải về miễn phí để xem trước khi quyết định mua.
Công việc kinh doanh đang ổn định, nhưng sau đó đột nhiên chúng ta nhận được đơn khiếu nại qua email nói rằng trang web của chúng ta rất chậm hoặc không truy cập được.
Khi nhìn vào log chúng ta nhận thấy rằng, một IP kết nối tới server web tràn ngập với các request cho các chương mẫu. Các chuỗi user-agent thấy được có tên Red Bullet Downloader . User-agent này của các chương trình Download nhanh.
Giải pháp đưa ra để giải quyết vấn đề này là dùng Mod Securiry để ngăn chặn các user-agent này download. Rules được viết như sau.
Code:
Trong ví dụ trên, REQUEST_HEADERS là một Collection chứa tất cả các trường trong thông điệp header (message header) được gởi đến bởi client và trong header này chứa User-agent. Vì vậy, ta sử dụng từ khoá cho user-agent là “Red Bullet” vì từ Red Bullet này thường xuyên xuất hiện trong các header được gởi đển từ client. Và Action là deny – là từ chối và nolog là không ghi lại log
2.4.1.1. Biến và bộ chọn lọc Collection
Hiện khoản hơn 70 biến có sẵn. ModSecurity sử dụng hai loại biến: biến Standard, đơn giản chỉ chứa một giá trị duy nhất, và biến Collection, có thể chứa nhiều hơn một giá trị. Một ví dụ về một Collection là REQUEST_HEADERS, trong đó chứa tất cả các trường trong thông điệp header mà Client gởi tới Server, chẳng hạn như User-agent hoặc Referer.
Để truy cập vào một trường trong collection, chúng ta ghi tên collection, tiếp theo là dấu hai chấm và sau đó là tên của trường hoặc tuỳ chọn mà chúng ta muốn truy cập. Ví dụ:
Code:
Trong trường hợp kiểm tra toàn bộ dữ liệu trên tất cả các collection. Ví dụ, nếu chúng ta muốn kiểm tra sự hiện diện của chuỗi script có thể sử dụng rules sau đây:
Code:
Nếu muốn kiểm tra thêm các chuỗi truy vấn được gửi là username=john&login=yes , chúng ta có thể mở rộng rule bằng cách.
Code:
Các collection có sẵn trong ModSecutity 2.5
- ARGS
- ENV
- FILES
- FILES_NAMES
- FILES_SIZES
- FILES_TMPNAMES
- GEO
- IP
- REQUEST_COOKIES
- REQUEST_COOKIES_NAMES
- REQUEST_HEADERS
- REQUEST_HEADERS_NAMES
- RESPONSE_HEADERS
- RESPONSE_HEADERS_NAMES
- SESSION
- TX
- USER
2.4.1.2. Chuyển đổi giữa các Collection
TX Collection còn được gọi là các Transaction collection. Chúng ta có thể sử dụng nó để tạo ra các biến phục vụ riêng cho mình.
Code:
Trong hai rule đầu tiên sử dụng action setvar để thiết lập các biến collection. Thực hiện tạo biến hackscore và tăng giá trị lên 5 nếu rule được thực thi (matching rule). Đến khi biến hackscore có giá trị bằng 10 thì thực thi rule thứ hai sẽ được thực thi với action là deny.
(Có thể loại bỏ biến bằng cách sử dụng setvar cú pháp setvar:!tx.hackscore)
2.4.1.3. Lưu trữ các Request
Có ba loại collection trong ModSecurity được sử dụng để lưu trữ liên tục( persistent storage). Như phần trước đã trình bày, setvar giúp tạo ra một biến và gán giá trị cho nó. Tuy nhiên, biến sẽ hết hạn và không còn nữa khi các request hiện tại đã được xử lý. Trong một số trường hợp chúng ta muốn lưu trữ giá trị biến và truy cập nó cho các request sau này, có thể sử dụng kiểu lưu trữ này.
Có ba collection có thể được sử dụng cho mục đích này:
- IP
- SESSION
- USER
Collection IP được sử dụng để lưu trữ thông tin về IP của người sử dụng. Nó có thể được sử dụng để lưu trữ IP ở các trường hợp như: Số lần truy cập không thành công vào tài nguyên trên server, hoặc số lượng các request của người dùng…
Trước khi sử dụng một trong các collection, chúng ta cần khởi tạo nó. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các action initcol:
Code:
Để thực hiện được rule trên, phải chắc chắn đã khai báo đường dẫn đến thư mục lưu trữ cho ModSecurity
Code:
2.4.1.4. Kiểm tra nhiều biến
ModSecurity có thể kiểm tra nhiều biến cùng một lúc, mục đích để kết hợp so sánh (matching) một chuỗi.
Ví dụ:
Code:
Dấu (|) được sử dụng để tách các tên biến. Nó cũng có nhiều chức năng logic giống như “or” trong lập trình.
2.4.1.5. Sử dụng dấu “ khi viết rule
Chúng ta xem xét các rule sau
Code:
Hai rule đầu đều đúng và có tác dụng như nhau. Dấu (“) được sử dụng để chứa các cụm từ cách nhau bởi có dấu space. Các đơn từ thì có thể dùng hoặc không dùng.
Sử dụng (“) còn để nhóm các thông điệp ghi log.
Code:
Nếu chúng ta muốn đặt dấu (‘) trong thông điệp cần ghi log. Thực hiện chèn dấu (\) trước dấu (‘).
Code:
2.4.1.6. Tạo rule kết chuỗi – chain
Để kết hợp nhiều rule hoạt động liên tiếp với nhau, ta sử dụng chain.
Ví dụ: Người quản trị web server muốn chặn một số người download nhiều file gây ảnh hưởng đến web server, nhưng một số khách hàng khác cũng download mà không gây ảnh hưởng đến webserver bởi họ chỉ download vài file là xong và ta không chặn những người này. Và người quản trị server quyết định chặn những người có user-agent có chứa “Red Bullet” và IP của người này nằm trong dãy IP của một ISP xác định. Với từ chain trong action. Sử dụng nó, chúng ta có thể tạo ra một chain rule mà nếu phù hợp tất cả các rule trong chain thì action của chain sẽ được thực hiện.
Ví dụ đây là rule cấm người dùng với user-agent có từ “Red Bullet”
Code:
Rule thứ hai là chỉ những client nằm trong dãy IP 192.168.1.0-192.168.1.255:
Code:
Để thoả mãn điều kiện đặt ra như trên, ta sử dụng rule chain để kết hợp hai rule trên:
Code:
Có thể thêm nhiều rule vào chain rule. Nếu chúng ta muốn thêm điều kiện là các rule chỉ hoạt động trước 6:00 giờ tối, ta sẽ thêm một rule thứ ba
Code:
Từ @lt viết tắt của “less-than” là nhỏ hơn. Thuộc cú pháp so sánh số (matching number), sẽ được trình bày chi tiết ở phần 2.4.3.
2.4.1.7. Rule IDs
Chúng ta có thể quản lý các rule bằng cách đặt ID cho mỗi rule.
Code:
Một số cú pháp thông thường
- SecRuleRemoveById:Gỡ bỏ rule có ID là
- SecRuleUpdateActionById: Cập nhật rule có ID là
2.4.2. Giới thiệu về biểu thức chính quy – Regular expressions
2.4.2.1. Ví dụ về các biểu thức chính quy
Bảng 2.1 Các biểu thức chính quy
Trong trường hợp muốn cả từ favorite và favourite đều đúng thì có thể dùng dấu chấm hỏi ?để quy định có thể có hoặc có thể không ký tự u. Cú pháp sẽ là favou?rite
Trường hợp trên đối với một ký tự u, nếu có nhiều hơn một ký tự chúng ta có thể nhóm lại bởi hai dấu ngoặc đơn (). Ví dụ với hai từ previous và previously. Cú pháp sẽ là previous(ly)?
2.4.2.2. Các biểu thức chính quy khác
Bảng 2.2 Các biểu thức chính quy khác
Vd:
Code:
2.4.2.3. Sử dụng @ rx để chặn một server từ xa
Ví dụ chúng ta có 2 rule như sau
Code:
Cả hai rule đề có tác dụng như sau là chặn các host truy cập từ xa từ tập đoàn Microsoft. Mục tiêu của @rx mà bỏ qua rule thứ hai bởi hai rule đều có mục đích như nhau.
2.4.3. So sánh số (matching number)
Bảng 2.3 So sánh số
2.4.4. Phases và sắp xếp rule
Điều quan trọng là hiểu được việc sắp xếp rule của ModSecurity. Điều này tránh các tình huống mà mọi phương thức, hoạt động đều bất ngờ bị chặn(deny) hoặc cho phép (allow) trái với ý định.
Có 5 giai đoạn (phase)
1. REQUEST_HEADERS (phase 1)
2. REQUEST_BODY (phase 2)
3. RESPONSE_HEADERS (phase 3)
4. RESPONSE_BODY (phase 4)
5. LOGGING (phase 5)
Một rule được thực hiện đúng từng phase theo thứ tự . Điều này có nghĩa là ModSecurity duyệt tất cả các rule trong phase 1 ("REQUEST_HEADERS"). Sau đó, đến phase 2…
Trong mỗi phase, rule được xử lý theo thứ tự mà chúng xuất hiện trong các tập tin cấu hình. Chúng ta có thể hiểu khi có action, ModSecurity sẽ duyệt các tập tin năm lần, một lần cho từng phase.
Trong thời gian xử lý ModSecurity chỉ xem xét rule thuộc pha hiện đang xử lý, và những rule được áp dụng theo thứ tự chúng xuất hiện trong các tập tin cấu hình.
Phase LOGGING đặc biệt ở chỗ nó luôn luôn được thực hiện cả khi request đã được cho phép hay từ chối trong các phase trước đó. Ngoài ra, một khi phase LOGGING bắt đầu, chúng ta không thể thực hiện bất kỳ action ngăn chặn nào vì response đã được gửi cho người truy cập.
Vì vậy, chúng ta phải cẩn thận không để cho bất kỳ action nào trái quy định được truyền vào rule ở phase 5. Nếu không sẽ gây lỗi làm Apache không khởi động được. Nếu chúng ta đặt rule sau đây trước các rule thuộc phase 5 sẽ ngăn chặn được lỗi này xảy ra. (nhưng phải đặt sau các rule của phase trước đó).
Code:
2.4.5. Chức năng chuyển đổi
ModSecurity cung cấp một số chức năng chuyển đổi mà chúng ta có thể áp dụng cho các biến và các collection. Những biến đổi được thực hiện trên một bản sao của dữ liệu được kiểm tra, có nghĩa là các HTTP request hoặc response ban đầu vẫn được giữ nguyên, không thay đổi.
Chức năng này rất quan trọng. Nếu chúng ta muốn phát hiện tấn công XSS (cross-site scripting), chúng ta phải phát hiện mã JavaScript bất kể trường hợp nó được viết in hay viết thường. Để làm điều này, chức năng chuyển đổi có thể được áp dụng để so sánh một chuỗi viết hoa với chuỗi viết thường.
Code:
Rule trên sẽ chặn tất cả các URL chứa chuỗi >;<;script bất kể chữ hoa thường, vd sCript; >;<;scripT ..
Bảng 2.4 Một số chức năng chuyển đổi của ModSecurity
2.4.5.1. Thiết lập so sánh với @pm và @pmFromFile
Vd: thay vì sử dụng red|blue|green ta có thể sử dụng
Code:
Nếu có quá nhiều chuỗi muốn đặt vào, ta có thể liệt kê các chuỗi này vào một file và dùng @pmFromFile
Vd: Trong file /usr/log/alo.txt chứa nội dung red green blue yellow magenta cyan orange maroon pink black white gray grey violet purple brown tan olive. Ta có rule:
Code:
2.4.6. Khoá một số request thông thường
Giả sử một website khai báo thuế của chính phủ muốn tăng độ bảo mật, website này chỉ mở cửa vào ban ngày (từ 8 giờ sáng đến 5 giờ chiều). Chúng ta có thể sử dụng biến TIME_HOUR cùng với biểu thức chính quy để thực hiện rule này.
Code:
2.4.7. Khoá một số request không thông thường
Ba phương thức (method) HTTP thường được sử dụng cho request là GET, POST và HEAD. Chúng ta có thể ngạc nhiên khi biết rằng HTTP thực sự thực có rất nhiều phương thức, nếu một web server hỗ trợ WebDAV (Web-based Distributed Authoring và Versioning), tổng số method trở nên gần như 30.
Ví dụ, ở đây là những phương thức request thực hiện bởi phiên bản mới nhất của Apache:
Bảng 2.5 Các phương thức request của Apache
Trừ khi chúng ta có một lý do nào đó để cho phép một số phương thức không phổ biến được vận hành. Các phương thức không phổ biến còn lại nên ngăn chặn để đề phòng các lỗ hổng trong Apache gây ra bở các phương thức này.
Ví dụ: về ngăn chặn tất cả phương thức request không thông thường, chỉ để lại GET, POST, HEAD.
Code:
2.4.8. Phát hiện rò rỉ thẻ tín dụng
2.4.8.1. Phát hiện rò rỉ thẻ tín dụng
Giả sử website bán hàng của chúng ta có chứa thông tin nhạy cảm của khách hàng như địa chỉ, số thẻ tín dụng… mà họ cung cấp khi mua hàng. Sẽ rất nguy hiểm nếu hacker có thể khai thác các lỗ hổng của website và xem được những thông tin này.
Cụ thể, một số lỗi như SQL injection, hacker có thể làm cho các thông tin này hiển thị trên website. Rất may mắn, ModSecurity có thể giải quyết vấn đề trên.
Ý tưởng là viết rule để kiểm tra HTTP response. ModSecurity có chứa một toán tử gọi là @verifiCC dùng để kiểm tra một chuỗi số có phải là số thẻ tín dụng hay không. Nếu toán tử trả về true, chúng ta có thể chặn các response không cho gởi đến hacker, bởi vì nó có thể chứa số thẻ tín dụng. Ví dụ một rule như sau
Code:
Chú thích: {13,16} nghĩa là kiểm tra các dãy số từ 13 đến 16 chữ số (số thẻ tín dụng từ 13 đến 16 số)
2.4.8.2. Thuật toán Luhn – Kiểm tra số thẻ tín dụng
ModSecurity sử dụng thuật toán Luhn để kiểm tra một dãy số liệu có phải là số thẻ tín dụng hay không
Thuật toán này rất đơn giản. Chúng ta có một dãy số được xem xét có phải là số thẻ tín dụng hay không. Thực hiện đảo ngược dãy số, rồi lần lượt nhân số thứ nhất với 1, số thứ hai với 2, số thứ ba với 1, số thứ tư với 2…. Nhân đến khi hết dãy số. Sau đó tách các kết quả thu được thành các số riêng biệt có một chữ số. Rồi cộng các số này lại. Nếu kết quả đạt được chia hết cho 10 thì dãy số đó là số thẻ tín dụng.
Để rõ hơn chúng ta xem một ví dụ. Xét số thẻ tín dụng 4012888888881881. Thực hiện đảo ngược dãy số thành 1 8 8 1 8 8 8 8 8 8 8 8 2 1 0 4
Kết quả đạt được là chuỗi 116828168168168162208. Cộng từng chữ số lại ta được kết quả 90
1+1+6+8+2+8+1+6+8+1+6+8+1+6+8+1+6+2+2+0+8 = 90
Kết quả 90 chia hết cho 10, vì vậy dãy số 4012888888881881 là số thẻ tín dụng.
2.4.9. Theo dõi vị trí địa lý của khách truy cập
Một địa chỉ IP có thể cung cấp thông tin về địa điểm của người truy cập vào web server trên bản đồ thế giới. Với phiên bản 2.5, ModSecurity hỗ trợ kiểm tra vị trí địa lý của khách truy cập bằng cách tham chiếu đến một cơ sở dữ liệu địa lý (cụ thể là quốc gia).
Điều này rất hữu ích cho nhiều ứng dụng. Nếu như chúng ta xử lý thanh toán thẻ tín dụng và muốn vị trí người truy cập phải phù hợp với vị trí địa lý (các quốc gia) mà thẻ tín dụng đã được ban hành. Nếu một thẻ tín dụng Việt Nam đột nhiên được sử dụng tại Đài Loan, chúng ta có thể nghi ngờ và từ chối đơn đặt hàng này.
ModSecurity sử dụng GEO collection để lưu trữ thông tin địa lý. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn collection này và các trường mà nó hỗ trợ.
2.4.9.1. Các trường trong collection GEO
- COUNTRY_CODE
- COUNTRY_CODE3
- COUNTRY_NAME
- COUNTRY_CONTINEN
- REGION
- CITY
- POSTAL_CODE
- LATITUDE
- LONGITUDE
- DMA_CODE (US only)
- AREA_CODE (US only)
Trường COUNTRY_CODE là mã quốc gia gồm hai chữ cái theo tiêu chuẩn ISO 3166. Ví dụ, mã quốc gia của Hoa Kỳ là US. COUNTRY_CODE3 chứa mã quốc gia ba ký tự, ví dụ Hoa Kỳ là USA. Trường COUNTRY_CONTINENT chứa châu lục, ví dụ như EU cho người sử dụng từ châu Âu và AS cho châu Á.
2.4.9.2. Cấm các người dùng từ các quốc gia được chỉ định
Đầu tiên, chúng ta cần download GEO database. Thực hiện theo các bước
1. Truy cập vào http://www.maxmind.com và click vào GeoLocation Technology.
2. Click vào GeoLite Country, với phiên bản miễn phí của database.
3. Copy link các phiên bản nhị phân (binary)của GeoLite database.
Sử dụng wget để download về,
Code:
Ví dụ. Viết rule để chặn các khách truy cập từ Nga(RU) Pakistan(PK) và Trung Quốc(TQ)
Code:
Để chặn nhiểu quốc gia hơn, có thể dùng @pmFromFile thay cho @pm
2.4.9.3. Cân bằng tải giữa các server trên các châu lục khác nhau
Nếu chúng ta đang cung cấp dữ liệu cho khách truy cập download, chúng ta sẽ tính đến bài toán để người truy cập có được tốc độ download tốt nhất có thể. Giả sử chúng ta có một Server ở Mỹ và một Server ở châu Âu. Bằng cách sử dụng ModSecurity với operator là @geoLookup, ta có thể xác định nơi khách truy cập và chuyển vị trí download đến server gần nhất, vì vậy tốc độ download sẽ cải thiện cũng như cân bằng tải cho Server. Rule trong trường hợp này được viết như sau:
Code:
Rule đầu tiên sẽ phù hợp với bất kỳ request nào đến thư mục /download/. Sử dụng dấu chấm(.) và dấu sao
để đại diện cho tất cả các file có trong thư mục. ModSecurity sẽ nắm bắt tất cả các giá trị này và lưu nó vào trong biến TX:1. Nếu người truy cập từ Châu Âu, ModSecurity sẽ chuyển hướng request đến server sveu.example.com với đường dẫn thư mục và file request như REQUEST _URI ở rule đầu tiên.
2.4.10. Thực hiện các shell scripts với ModSecurity
ModSecurity có thể thực thi một shell scripts khi khớp (math) với một rule. Điều này được thực hiện thông qua actions exec() . Đây là một kỹ thuật rất mạnh cho phép chúng ta sử dụng toàn bộ sức mạnh của shell scripts khi một rules được kích hoạt.
Các file shell scripts phải được thực thi bởi user Apache, vì vậy phải chắc chắn rằng user Apache có quyền thực thi scripts. Nếu thực hiện shell scripts không thành công, ModSecurity sẽ ghi lỗi vào file log lỗi của Apache. Dưới đây là một số ứng dụng thông thường khi sử dụng Modsecurity thực hiện Shell scripts.
2.4.10.1. Giởi email cảnh báo
Ví dụ, giả sử rằng chúng ta muốn thực hiện một script để gởi cho người quản trị web server email cảnh báo ModSecurity phát hiện hacker đang khai thác lỗi SQL injection. Để làm điều này, chúng ta cần hai bước:
1. Viết một file script có khả năng gởi email cảnh báo đến một địa chỉ email chỉ định.
2. Một rule có tác dụng sẽ gọi script khi phát hiện tấn công.
Đối với script, chúng ta có thể sử dụng một standard shell script gọi /bin/sh, (có thể sử dụng Perl script hoặc bất kỳ ngôn ngữ khác). Vd ở đây sử dụng standard shell script và gửi email thông báo cho tanviet12@example.com
Tạo một file có tên email.sh trong thư mục /usr/local/bin có nội dung
Code:
Nếu được kích hoạt, script sẽ gởi email đến địa chỉ tanviet@example.com với tiêu đề ModSecurity Alert. Cuối script là chuỗi Done để ModSecurity nhận biết đã thực thi script thành công.
Tiếp theo, viết rule để kích hoạt script khi có tấn công sql injection
Code:
Bây giờ chúng ta có thể thử nghiệm rule bằng cách truy cập vào đường dẫn http://example.com/test=drop%20table.
2.4.10.2. Gởi nhiều thông tin hơn đến email
Email cảnh báo có thể rất hữu ích cho người quản trị web server để nhanh chóng khắc phục được sự cố khi gặp tấn công…Tuy nhiên, chúng ta có thể làm cho các email được gởi chứa nhiều thông tin hơn về cuộc tấn công (các thông tin như IP, request URI,..).
ModSecurity cho phép chúng ta thiết lập các biến môi trường thông qua action setenv. Giả sử chúng ta muốn thu thập các thông tin sau khi phát hiện tấn công SQL injection:
- Tên máy của server nơi xảy ra cảnh báo
- Địa chỉ IP và tên máy của hacker
- Các request URI
- Các giá trị của tất cả các đối số, cho dù được gửi bằng phương thức GET hay POST
- Các ID của request để chúng ta dễ dàng tìm thấy đoạn request trong file log,
Đặt các thông tin trên vào sáu biến môi trường riêng biệt: HOSTNAME, REMOTEIP, REMOTEHOST, REQUESTURI, ARGS, và UNIQUEID.
Rule được viết như sau:
Code:
File shell script được viết lại như sau
Code:
2.4.10.3. Chặn tấn công đoán mật khẩu – brute-force
Bây giờ chúng ta sẽ dùng collection IP để chặn tấn công brute-force. Dưới đây là một rule viết để chặn tấn công brute-fore.
Code:
2.4.11. Chèn dữ liệu vào response
ModSecurity cho phép chúng ta đưa dữ liệu vào response gửi lại cho client nếu SecContentInjection được thiết lập On. Được sử dụng để đưa ra một lời cảnh báo cho hacker khi hành động tấn công được phát hiện.
Với ví dụ dưới đây, chúng ta sẽ đưa ra thông báo “Hoc di dung hack nua!” khi ModSecurity phát hiện tấn công XSS.
Code:
Hình 2.3 Ví dụ về chèn dữ liệu vào Response
2.4.12. Kiểm tra các tập tin được upload lên
Một tính năng rất hữu ích ModSecurity là khả năng kiểm tra các file đã được upload lên thông qua một POST request.
Vì vậy, chỉ cần thiết lập RequestBodyBuffering On là chúng ta có thể kiểm tra chúng bằng cách sử dụng toán tử @inspectFile.
Cần viết một shell script chặn các file được upload lên và quét chúng bằng ClamAV. ClamAV là một antivirus được sử dụng rất phổ biến trên môi trường Unix http://clamav.net) Khi ClamAV đã được cài đặt, sử dụng lệnh clamscan <tenfile> để quét file.
Đầu tiên cần thiết lập vị trí thư mục lưu file tạm
Code:
Lưu ý: User apache phải có quyền read và write trên thư mục trên
Tiếp theo viết script /usr/local/bin/filescan.sh để thực hiện quét mã độc khi có file upload lên server.
Code:
Dòng đầu tiên của script để kích hoạt ClamAV quét thư mục /tmp/ModSecurity. Câu lệnh tiếp theo sẽ kiểm tra giá trị trả về của lệnh thực hiện trước. ClamAV sẽ trả về 1 nếu virus được tìm thấy và 0 nếu ngược lại.
Dưới đây là Rule để chặn các file được upload lên và kích hoạt script quét virus.
Code:
Kết thúc Phần 2
2.1. GIỚI THIỆU MODSECURITY
ModSecurity là một Opensource web application firewall được Ivan Ristic phát triển dành cho Web Server Apache. Ivan Ristic cũng là tác giả quyển sách “Mod Security Handbook”. Ông là một người có rất nhiều kinh nghiệm trong bảo vệ Web Server Apache. Ông đã có nhiều thời gian nghiên cứu Web Application Security, Web Intrusion Detection, và Security Patterns. Trước khi chuyển sang lĩnh vực security, Ivan đã có nhiều năm làm việc như một Developer, System Architect, Technical Director trong phát triển phần mềm. Ông là người sáng lập ra công ty ThinkingStone làm các dịch vụ liên quan đến web application security.
Hiện tại ModSecurity sử dụng giấy phép GPL, hoàn toàn miễn phí
2.2. CÁC KHẢ NĂNG CỦA MODSECURITY
Hình 2.1 Mô hình tổng quan của ModSecurity
- Request filtering: Tất cả các request gửi đến web server đều được phân tích và cản lọc (filter) trước khi chúng được đưa đến các modules khác để xử lý
- Understanding of the HTTP protocol: ModSecurity là một tường lửa ứng dụng nên nó có khả năng hiểu được giao thức HTTP. ModSecurity có khả năng cản lọc dựa trên các thông tin ở HTTP Header hay có thể xem xét đến từng thông số hay cookies của các request...vv
- POST payload analysis: Ngoài việc cản lọc dựa trên HTTP Header, ModSecurity có thể dựa trên nội dung (payload) của POST requests.
- Audit logging: Mọi requests đều có thể được ghi lại (bao gồm cả POST) để người quản trị có thể theo dõi nếu cần.
- HTTPS filtering: ModSecurity có thể phân tích HTTPS.
- Compressed content filtering: ModSecurity sẽ phân tích sau khi đã giải nén các các dữ liệu được yêu cầu.
Hình 2.2 Quá trình xử lý các request của Apache và ModSecurity
Modsecurity cho phép chúng ta đặt rule tại một trong năm thời điểm trong chu kỳ xử lý của Apache như sau:
1. Phase Request Header: Rule được đặt tại đây sẽ được thực hiện ngay say khi Apache đọc request header, lúc này phần request body vẫn chưa được đọc.
2. Phase Request Body: Đây là thời điểm các thông tin chức năng chung đưa vào vào được phân tích và xem xét, các rule mang tính ứng dụng hướng kết nối (application-oriented) thường được đặt ở đây. Ở thời điểm này, Server đã nhận đủ các thông số của request và phần request body đã được đọc. Modsecurity hỗ trợ ba loại mã hoá request body
+ application/x-www-form-urlencoded: Dùng để truyền form dữ liệu
+ multipart/form-data: Dùng để truyền file
+ text/xml: Dùng để phân tích dữ liệu XML
3. Phase Response Header: Đây là thời điểm ngay sau khi phần response header được gửi trả về cho client. Chúng ta đặt rule ở đây nếu muốn giám sát quá trình sau khi phần response được gửi đi.
4. Phase Response Body: Đây là thời điểm chúng ta muốn kiểm tra những dữ liệu HTML gửi trả về.
5. Phase logging: Là thời điểm các hoạt động log được thực hiện, các rules đặt ở đây sẽ định rõ việc log sẽ như thế nào, nó sẽ kiểm tra các error message log của Apache. Đây cũng là thời điểm cuối cùng để chúng ta chặn các kết nối không mong muốn, kiểm tra các response header mà chúng ta không thể kiểm tra ở phase 3 và phase 4.
2.3. CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH
(phần cài đặt được tham khảo từ một bài viết của forum ceh.vn, có một số chỉnh sửa cho phù hợp...)
Trước khi cài đặt, chúng ta phải đảm bảo web server Apache đã hoạt động tốt. Distro Linux sử dụng là CentOS5 và phiên bản ModSecurity sử dụng là 2.5. Có thể thực hiện trên các Distro khác như Ubuntu, Fedora...
- Thực hiện tải mã nguồn về
Code:
wget http://www.modsecurity.org/download/modsecurity-apache_2.5.11.tar.gz
.......
01:52:06 (161 KB/s) - `modsecurity-apache_2.5.11.tar.gz' saved [1338425/1338425]
- Thực hiện tra tính toàn vẹn của mã nguồn (việc này không bắt buộc nhưng chúng ta nên có thói quen kiểm tra để đảm bảo rằng mã nguồn đã không bị can thiệp vào dưới bất kỳ hình thức nào). Có thể sử dụng MD5 hay PGP để làm việc này. Ở đây sử dụng PGP
+ Đầu tiên cần download chữ ký :
Code:
wget http://www.modsecurity.org/download/modsecurity-apache_2.5.11.tar.gz.asc
......
02:04:38 (14.8 MB/s) - `modsecurity-apache_2.5.11.tar.gz.asc' saved [189/189]
+ Download Publick Key:
Code:
gpg --keyserver pgp.mit.edu --recv-key E77B534D ..... gpg: Total number processed: 1 gpg: imported: 1
+ Kiểm tra chữ ký:
Code:
gpg --verify modsecurity-apache_2.5.11.tar.gz.asc ...... gpg: Good signature from "Brian Rectanus (work) <brian.rectanus@breach.com>" gpg: aka "Brian Rectanus <brian@rectanus.net>" gpg: aka "Brian Rectanus (personal) <brectanu@gmail.com>"
- Kiểm tra thành công. Thực hiện giải nén mã nguồn:
Code:
tar xfvz modsecurity-apache_2.5.11.tar.gz
- Kiểm tra các gói thư viện cần thiết, ModSecurity yêu cầu có 4 thành phần sau trước khi biên dịch :
+ apxs : Kiểm tra bằng cách :
Code:
whereis -b apxs ...... apxs: /usr/sbin/apxs
Nếu chưa có, chúng ta phải cài thêm gói httpd-devel (hay apache2-dev đối với dòng debian,ubuntu.. )
Code:
yum install httpd-devel (hoặc apt-get install apache2-dev)
+ libxml2: Kiểm tra bằng cách :
Code:
whereis -b libxml2 ...... libxml2: /usr/lib/libxml2.a /usr/lib/libxml2.so /usr/include/libxml2
Nếu chưa có, chúng ta phải cài thêm gói libxml2-devel (hay libxml2-dev đối với debian,ubuntu...)
Code:
yum install libxml2-devel (hoặc apt-get install libxml2-dev)
+ pcre: Kiểm tra bằng cách :
Code:
whereis pcre ...... pcre: /usr/include/pcre.h /usr/share/man/man3/pcre.3.gz
Nếu chưa có thì chúng ta phải cài thêm gói pcre-devel :
yum install pcre-devel (hoặc apt-get install pcre-dev)
+ mod_unique_id: Là mod thường đã được biên dịch cùng Apache. Có thể kiểm tra lại bằng cách tìm trong httpd.conf dòng:
Code:
LoadModule unique_id_module modules/mod_unique_id.so
Nếu chưa có, chúng ta phải thêm vào với nội dung như trên.
- Chuyển vào thư mục chứa mã nguồn và tiến hành biên dịch :
Code:
cd modsecurity-apache_2.5.11/apache2/
+ Tạo Make file :
Code:
./configure ...... configure: creating ./config.status config.status: creating Makefile config.status: creating build/apxs-wrapper config.status: creating mlogc-src/mlogc-batch-load.pl config.status: creating t/run-unit-tests.pl config.status: creating t/run-regression-tests.pl config.status: creating t/gen_rx-pm.pl config.status: creating t/csv_rx-pm.pl config.status: creating t/regression/server_root/conf/httpd.conf config.status: creating ../tools/rules-updater.pl config.status: creating mlogc-src/Makefile config.status: creating mod_security2_config.h
+ Tiến hành biên dịch
Code:
make
Sau khi biên dịch thành công file mod_security2.so sẽ được tạo ra trong thư mục libs.
- Tích hợp ModSecurity vào Apache
Để Apache nhận ra sự tồn tại của ModSecurity chúng ta cần copy mod_security2.so đến thư mục chứa
modules của apache, đối với distro CentOS là /etc/httpd/modules
Code:
cp /libs/mod_security2.so /etc/httpd/modules/
Sửa lại file httpd.conf để thực hiện load module ModSecurity:
Code:
vi /etc/httpd/conf/httpd.conf
Thêm dòng
Code:
LoadModule security2_module modules/mod_security2.so
- Quy định file cấu hình ModSecurity
Chúng ta có thể cấu hình trực tiếp các thông số và rule của ModSecurity vào file httpd.conf. Nhưng để cho rõ ràng và đảm bảo không sai sót trong quá trình thực hiện - gây ảnh hưởng Apache, Chúng ta nên tạo một file cấu hình riêng và sau đó include vào.
Trong CentOS các file cấu hình riêng mặc định chứa trong /etc/httpd/conf.d/
Code:
vi /etc/httpd/conf.d/modsecurity.conf
Thêm vào các thông số cấu hình cơ bản
Code:
<IfModule security2_module> # Bat che do loc cua Modsecurity SecRuleEngine On # Thiet lap action mac dinh SecDefaultAction "phase:2,deny,log,status:404" # rule thu nghiem block tat ca request co uri chua "hacker" SecRule REQUEST_URI "hacker" </IfModule>
Thực hiện thử nghiệm để kiểm tra hoạt động của ModSecurity. Tiến hành tạo 2 file trong thư mục web, hacker.html và index.html chẳng hạn. Khi chúng ta truy cập vào file index.html thì trình duyệt trả về kết quả bình thường
Còn khi truy cập vào hacker.html thì trình duyệt báo lỗi :
Code:
404 – Forbidden
Đó là kết quả do ModSecurity đã chặn những URI có chứa chuỗi hacker và cũng đồng nghĩa với việc ModSecurity đã hoạt động.
2.4. VIẾT RULES
2.4.1. Cú pháp SecRule
SecRule được sử dụng để tạo các rule cho ModSecurity . Cú pháp rất đơn giản
Code:
SecRule Target Operator [Actions]
Target (mục tiêu): Quy định cụ thể mục tiêu của request hoặc response mà chúng ta muốn kiểm tra. Trong ví dụ kiểm cơ bản được đưa ra trong phần trước, sử dụng biến có tên REQUEST_URI, trong đó có các URI được request trên server, để nhận diện và chặn bất cứ Client nào truy cập vào các vị trí /hacker.html. Hiện có hơn 70 biến có thể được sử dụng để tạo rule.
Ngoài ra còn có một loại biến đặc biệt được gọi là biến collection có thể chứa nhiều đối số. Một ví dụ về collection là ARGS, trong đó có chứa tất cả các đối số được truyền trong một chuỗi truy vấn hoặc thông qua một request POST.
Phần Operator xác định phương pháp và so sánh khớp dữ liệu để kích hoạt Action. Với Operator, mặc định là @rx
Cuối cùng, Actions (hành động) là một danh sách các hành động được thực hiện nếu phù hợp (matching) rule. Action có thể là allow (cho phép) hoặc deny (từ chối) các request; và quy định cụ thể các mã trạng thái (status code) khi trả về (response) cho client. Nếu không có action nào được quy định, các action mặc định của action SecDefaultAction sẽ được sử dụng (rule chứa action này thường được khai báo đầu tiên).
Để làm rõ hơn, chúng ta xem ví dụ. Giả sử chúng ta là một chủ doanh nghiệp nhỏ bán sách dạy nấu ăn ở định dạng file PDF trên website. Để lôi kéo khách hàng mua sách, chúng ta cung cấp một chương mẫu có chứa các công thức nấu ăn ngon nhất trong cuốn sách, mà họ có thể tải về miễn phí để xem trước khi quyết định mua.
Công việc kinh doanh đang ổn định, nhưng sau đó đột nhiên chúng ta nhận được đơn khiếu nại qua email nói rằng trang web của chúng ta rất chậm hoặc không truy cập được.
Khi nhìn vào log chúng ta nhận thấy rằng, một IP kết nối tới server web tràn ngập với các request cho các chương mẫu. Các chuỗi user-agent thấy được có tên Red Bullet Downloader . User-agent này của các chương trình Download nhanh.
Giải pháp đưa ra để giải quyết vấn đề này là dùng Mod Securiry để ngăn chặn các user-agent này download. Rules được viết như sau.
Code:
SecRule REQUEST_HEADERS:User-Agent "Red Bullet" "deny,nolog"
Trong ví dụ trên, REQUEST_HEADERS là một Collection chứa tất cả các trường trong thông điệp header (message header) được gởi đến bởi client và trong header này chứa User-agent. Vì vậy, ta sử dụng từ khoá cho user-agent là “Red Bullet” vì từ Red Bullet này thường xuyên xuất hiện trong các header được gởi đển từ client. Và Action là deny – là từ chối và nolog là không ghi lại log
2.4.1.1. Biến và bộ chọn lọc Collection
Hiện khoản hơn 70 biến có sẵn. ModSecurity sử dụng hai loại biến: biến Standard, đơn giản chỉ chứa một giá trị duy nhất, và biến Collection, có thể chứa nhiều hơn một giá trị. Một ví dụ về một Collection là REQUEST_HEADERS, trong đó chứa tất cả các trường trong thông điệp header mà Client gởi tới Server, chẳng hạn như User-agent hoặc Referer.
Để truy cập vào một trường trong collection, chúng ta ghi tên collection, tiếp theo là dấu hai chấm và sau đó là tên của trường hoặc tuỳ chọn mà chúng ta muốn truy cập. Ví dụ:
Code:
SecRule REQUEST_HEADERS:Referer "bad-referer.com"
Trong trường hợp kiểm tra toàn bộ dữ liệu trên tất cả các collection. Ví dụ, nếu chúng ta muốn kiểm tra sự hiện diện của chuỗi script có thể sử dụng rules sau đây:
Code:
SecRule ARGS "script"
Nếu muốn kiểm tra thêm các chuỗi truy vấn được gửi là username=john&login=yes , chúng ta có thể mở rộng rule bằng cách.
Code:
SecRule ARGS:john|ARGS:login "script"
Các collection có sẵn trong ModSecutity 2.5
- ARGS
- ENV
- FILES
- FILES_NAMES
- FILES_SIZES
- FILES_TMPNAMES
- GEO
- IP
- REQUEST_COOKIES
- REQUEST_COOKIES_NAMES
- REQUEST_HEADERS
- REQUEST_HEADERS_NAMES
- RESPONSE_HEADERS
- RESPONSE_HEADERS_NAMES
- SESSION
- TX
- USER
2.4.1.2. Chuyển đổi giữa các Collection
TX Collection còn được gọi là các Transaction collection. Chúng ta có thể sử dụng nó để tạo ra các biến phục vụ riêng cho mình.
Code:
SecRule REQUEST_URI “passwd” “pass,setvar:tx.hackscore=+5” SecRule TX:HACKSCORE “@gt 10” deny
Trong hai rule đầu tiên sử dụng action setvar để thiết lập các biến collection. Thực hiện tạo biến hackscore và tăng giá trị lên 5 nếu rule được thực thi (matching rule). Đến khi biến hackscore có giá trị bằng 10 thì thực thi rule thứ hai sẽ được thực thi với action là deny.
(Có thể loại bỏ biến bằng cách sử dụng setvar cú pháp setvar:!tx.hackscore)
2.4.1.3. Lưu trữ các Request
Có ba loại collection trong ModSecurity được sử dụng để lưu trữ liên tục( persistent storage). Như phần trước đã trình bày, setvar giúp tạo ra một biến và gán giá trị cho nó. Tuy nhiên, biến sẽ hết hạn và không còn nữa khi các request hiện tại đã được xử lý. Trong một số trường hợp chúng ta muốn lưu trữ giá trị biến và truy cập nó cho các request sau này, có thể sử dụng kiểu lưu trữ này.
Có ba collection có thể được sử dụng cho mục đích này:
- IP
- SESSION
- USER
Collection IP được sử dụng để lưu trữ thông tin về IP của người sử dụng. Nó có thể được sử dụng để lưu trữ IP ở các trường hợp như: Số lần truy cập không thành công vào tài nguyên trên server, hoặc số lượng các request của người dùng…
Trước khi sử dụng một trong các collection, chúng ta cần khởi tạo nó. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các action initcol:
Code:
SecAction initcol:ip=%{REMOTE_ADDR},nolog,pass
Để thực hiện được rule trên, phải chắc chắn đã khai báo đường dẫn đến thư mục lưu trữ cho ModSecurity
Code:
SecDataDir /var/log/httpd/modsec_data
2.4.1.4. Kiểm tra nhiều biến
ModSecurity có thể kiểm tra nhiều biến cùng một lúc, mục đích để kết hợp so sánh (matching) một chuỗi.
Ví dụ:
Code:
SecRule ARGS|REQUEST_HEADERS "park" deny
Dấu (|) được sử dụng để tách các tên biến. Nó cũng có nhiều chức năng logic giống như “or” trong lập trình.
2.4.1.5. Sử dụng dấu “ khi viết rule
Chúng ta xem xét các rule sau
Code:
SecRule REQUEST_URI "secret" "deny" SecRule REQUEST_URI secret deny SecRule REQUEST_URI "secret place" deny
Hai rule đầu đều đúng và có tác dụng như nhau. Dấu (“) được sử dụng để chứa các cụm từ cách nhau bởi có dấu space. Các đơn từ thì có thể dùng hoặc không dùng.
Sử dụng (“) còn để nhóm các thông điệp ghi log.
Code:
SecRule REQUEST_URI "secret place" "deny,log,msg:'Someone tried to access the secret place!'"
Nếu chúng ta muốn đặt dấu (‘) trong thông điệp cần ghi log. Thực hiện chèn dấu (\) trước dấu (‘).
Code:
SecRule REQUEST_URI "secret place" "deny,log,msg:'Someone\'s trying to hack us!'"
2.4.1.6. Tạo rule kết chuỗi – chain
Để kết hợp nhiều rule hoạt động liên tiếp với nhau, ta sử dụng chain.
Ví dụ: Người quản trị web server muốn chặn một số người download nhiều file gây ảnh hưởng đến web server, nhưng một số khách hàng khác cũng download mà không gây ảnh hưởng đến webserver bởi họ chỉ download vài file là xong và ta không chặn những người này. Và người quản trị server quyết định chặn những người có user-agent có chứa “Red Bullet” và IP của người này nằm trong dãy IP của một ISP xác định. Với từ chain trong action. Sử dụng nó, chúng ta có thể tạo ra một chain rule mà nếu phù hợp tất cả các rule trong chain thì action của chain sẽ được thực hiện.
Ví dụ đây là rule cấm người dùng với user-agent có từ “Red Bullet”
Code:
SecRule REQUEST_HEADERS:User-agent “Red Bullet” deny
Rule thứ hai là chỉ những client nằm trong dãy IP 192.168.1.0-192.168.1.255:
Code:
SecRule REMOTE_ADDR “^192\.168\.1\.”
Để thoả mãn điều kiện đặt ra như trên, ta sử dụng rule chain để kết hợp hai rule trên:
Code:
SecRule REQUEST_HEADERS:User-agent “Red Bullet” “chain,deny” SecRule REMOTE_ADDR “^192\.168\.1\.”
Có thể thêm nhiều rule vào chain rule. Nếu chúng ta muốn thêm điều kiện là các rule chỉ hoạt động trước 6:00 giờ tối, ta sẽ thêm một rule thứ ba
Code:
SecRule REQUEST_HEADERS:User-agent “Red Bullet” “chain,deny” SecRule REMOTE_ADDR “^192\.168\.1\.” “chain” SecRule TIME_HOUR “@lt 18”
Từ @lt viết tắt của “less-than” là nhỏ hơn. Thuộc cú pháp so sánh số (matching number), sẽ được trình bày chi tiết ở phần 2.4.3.
2.4.1.7. Rule IDs
Chúng ta có thể quản lý các rule bằng cách đặt ID cho mỗi rule.
Code:
SecRule ARGS "login" "deny,id:1000"
Một số cú pháp thông thường
- SecRuleRemoveById:Gỡ bỏ rule có ID là
- SecRuleUpdateActionById: Cập nhật rule có ID là
2.4.2. Giới thiệu về biểu thức chính quy – Regular expressions
2.4.2.1. Ví dụ về các biểu thức chính quy
Bảng 2.1 Các biểu thức chính quy
Trong trường hợp muốn cả từ favorite và favourite đều đúng thì có thể dùng dấu chấm hỏi ?để quy định có thể có hoặc có thể không ký tự u. Cú pháp sẽ là favou?rite
Trường hợp trên đối với một ký tự u, nếu có nhiều hơn một ký tự chúng ta có thể nhóm lại bởi hai dấu ngoặc đơn (). Ví dụ với hai từ previous và previously. Cú pháp sẽ là previous(ly)?
2.4.2.2. Các biểu thức chính quy khác
Bảng 2.2 Các biểu thức chính quy khác
Vd:
Code:
SecRule REMOTE_USER "@within tim,john,alice"
2.4.2.3. Sử dụng @ rx để chặn một server từ xa
Ví dụ chúng ta có 2 rule như sau
Code:
# Rule 1 SecRule REMOTE_HOST "@rx \.microsoft\.com$" deny # Rule 2 SecRule REMOTE_HOST "\.microsoft\.com$" deny
Cả hai rule đề có tác dụng như sau là chặn các host truy cập từ xa từ tập đoàn Microsoft. Mục tiêu của @rx mà bỏ qua rule thứ hai bởi hai rule đều có mục đích như nhau.
2.4.3. So sánh số (matching number)
Bảng 2.3 So sánh số
2.4.4. Phases và sắp xếp rule
Điều quan trọng là hiểu được việc sắp xếp rule của ModSecurity. Điều này tránh các tình huống mà mọi phương thức, hoạt động đều bất ngờ bị chặn(deny) hoặc cho phép (allow) trái với ý định.
Có 5 giai đoạn (phase)
1. REQUEST_HEADERS (phase 1)
2. REQUEST_BODY (phase 2)
3. RESPONSE_HEADERS (phase 3)
4. RESPONSE_BODY (phase 4)
5. LOGGING (phase 5)
Một rule được thực hiện đúng từng phase theo thứ tự . Điều này có nghĩa là ModSecurity duyệt tất cả các rule trong phase 1 ("REQUEST_HEADERS"). Sau đó, đến phase 2…
Trong mỗi phase, rule được xử lý theo thứ tự mà chúng xuất hiện trong các tập tin cấu hình. Chúng ta có thể hiểu khi có action, ModSecurity sẽ duyệt các tập tin năm lần, một lần cho từng phase.
Trong thời gian xử lý ModSecurity chỉ xem xét rule thuộc pha hiện đang xử lý, và những rule được áp dụng theo thứ tự chúng xuất hiện trong các tập tin cấu hình.
Phase LOGGING đặc biệt ở chỗ nó luôn luôn được thực hiện cả khi request đã được cho phép hay từ chối trong các phase trước đó. Ngoài ra, một khi phase LOGGING bắt đầu, chúng ta không thể thực hiện bất kỳ action ngăn chặn nào vì response đã được gửi cho người truy cập.
Vì vậy, chúng ta phải cẩn thận không để cho bất kỳ action nào trái quy định được truyền vào rule ở phase 5. Nếu không sẽ gây lỗi làm Apache không khởi động được. Nếu chúng ta đặt rule sau đây trước các rule thuộc phase 5 sẽ ngăn chặn được lỗi này xảy ra. (nhưng phải đặt sau các rule của phase trước đó).
Code:
SecDefaultAction "phase:5,pass"
2.4.5. Chức năng chuyển đổi
ModSecurity cung cấp một số chức năng chuyển đổi mà chúng ta có thể áp dụng cho các biến và các collection. Những biến đổi được thực hiện trên một bản sao của dữ liệu được kiểm tra, có nghĩa là các HTTP request hoặc response ban đầu vẫn được giữ nguyên, không thay đổi.
Chức năng này rất quan trọng. Nếu chúng ta muốn phát hiện tấn công XSS (cross-site scripting), chúng ta phải phát hiện mã JavaScript bất kể trường hợp nó được viết in hay viết thường. Để làm điều này, chức năng chuyển đổi có thể được áp dụng để so sánh một chuỗi viết hoa với chuỗi viết thường.
Code:
SecRule ARGS "<script" "deny,t:lowercase"
Rule trên sẽ chặn tất cả các URL chứa chuỗi >;<;script bất kể chữ hoa thường, vd sCript; >;<;scripT ..
Bảng 2.4 Một số chức năng chuyển đổi của ModSecurity
2.4.5.1. Thiết lập so sánh với @pm và @pmFromFile
Vd: thay vì sử dụng red|blue|green ta có thể sử dụng
Code:
SecRule ARGS "@pm red green blue" deny
Nếu có quá nhiều chuỗi muốn đặt vào, ta có thể liệt kê các chuỗi này vào một file và dùng @pmFromFile
Vd: Trong file /usr/log/alo.txt chứa nội dung red green blue yellow magenta cyan orange maroon pink black white gray grey violet purple brown tan olive. Ta có rule:
Code:
SecRule ARGS “@pmFromFile /usr/log/alo.txt”
2.4.6. Khoá một số request thông thường
Giả sử một website khai báo thuế của chính phủ muốn tăng độ bảo mật, website này chỉ mở cửa vào ban ngày (từ 8 giờ sáng đến 5 giờ chiều). Chúng ta có thể sử dụng biến TIME_HOUR cùng với biểu thức chính quy để thực hiện rule này.
Code:
SecRule TIME_HOUR !^(8|9|10|11|1213|14|15|16|17)$ deny
2.4.7. Khoá một số request không thông thường
Ba phương thức (method) HTTP thường được sử dụng cho request là GET, POST và HEAD. Chúng ta có thể ngạc nhiên khi biết rằng HTTP thực sự thực có rất nhiều phương thức, nếu một web server hỗ trợ WebDAV (Web-based Distributed Authoring và Versioning), tổng số method trở nên gần như 30.
Ví dụ, ở đây là những phương thức request thực hiện bởi phiên bản mới nhất của Apache:
Bảng 2.5 Các phương thức request của Apache
Trừ khi chúng ta có một lý do nào đó để cho phép một số phương thức không phổ biến được vận hành. Các phương thức không phổ biến còn lại nên ngăn chặn để đề phòng các lỗ hổng trong Apache gây ra bở các phương thức này.
Ví dụ: về ngăn chặn tất cả phương thức request không thông thường, chỉ để lại GET, POST, HEAD.
Code:
SecRule REQUEST_METHOD “!^(GET|POST|HEAD)” “deny,status:405”
2.4.8. Phát hiện rò rỉ thẻ tín dụng
2.4.8.1. Phát hiện rò rỉ thẻ tín dụng
Giả sử website bán hàng của chúng ta có chứa thông tin nhạy cảm của khách hàng như địa chỉ, số thẻ tín dụng… mà họ cung cấp khi mua hàng. Sẽ rất nguy hiểm nếu hacker có thể khai thác các lỗ hổng của website và xem được những thông tin này.
Cụ thể, một số lỗi như SQL injection, hacker có thể làm cho các thông tin này hiển thị trên website. Rất may mắn, ModSecurity có thể giải quyết vấn đề trên.
Ý tưởng là viết rule để kiểm tra HTTP response. ModSecurity có chứa một toán tử gọi là @verifiCC dùng để kiểm tra một chuỗi số có phải là số thẻ tín dụng hay không. Nếu toán tử trả về true, chúng ta có thể chặn các response không cho gởi đến hacker, bởi vì nó có thể chứa số thẻ tín dụng. Ví dụ một rule như sau
Code:
SecResponseBodyAccess On
SecRule RESPONSE_BODY "@verifyCC \d{13,16}" "phase:4,deny,t:removeWhitespace,log,msg:'Possible credit card number leak detected'"
Chú thích: {13,16} nghĩa là kiểm tra các dãy số từ 13 đến 16 chữ số (số thẻ tín dụng từ 13 đến 16 số)
2.4.8.2. Thuật toán Luhn – Kiểm tra số thẻ tín dụng
ModSecurity sử dụng thuật toán Luhn để kiểm tra một dãy số liệu có phải là số thẻ tín dụng hay không
Thuật toán này rất đơn giản. Chúng ta có một dãy số được xem xét có phải là số thẻ tín dụng hay không. Thực hiện đảo ngược dãy số, rồi lần lượt nhân số thứ nhất với 1, số thứ hai với 2, số thứ ba với 1, số thứ tư với 2…. Nhân đến khi hết dãy số. Sau đó tách các kết quả thu được thành các số riêng biệt có một chữ số. Rồi cộng các số này lại. Nếu kết quả đạt được chia hết cho 10 thì dãy số đó là số thẻ tín dụng.
Để rõ hơn chúng ta xem một ví dụ. Xét số thẻ tín dụng 4012888888881881. Thực hiện đảo ngược dãy số thành 1 8 8 1 8 8 8 8 8 8 8 8 2 1 0 4
Kết quả đạt được là chuỗi 116828168168168162208. Cộng từng chữ số lại ta được kết quả 90
1+1+6+8+2+8+1+6+8+1+6+8+1+6+8+1+6+2+2+0+8 = 90
Kết quả 90 chia hết cho 10, vì vậy dãy số 4012888888881881 là số thẻ tín dụng.
2.4.9. Theo dõi vị trí địa lý của khách truy cập
Một địa chỉ IP có thể cung cấp thông tin về địa điểm của người truy cập vào web server trên bản đồ thế giới. Với phiên bản 2.5, ModSecurity hỗ trợ kiểm tra vị trí địa lý của khách truy cập bằng cách tham chiếu đến một cơ sở dữ liệu địa lý (cụ thể là quốc gia).
Điều này rất hữu ích cho nhiều ứng dụng. Nếu như chúng ta xử lý thanh toán thẻ tín dụng và muốn vị trí người truy cập phải phù hợp với vị trí địa lý (các quốc gia) mà thẻ tín dụng đã được ban hành. Nếu một thẻ tín dụng Việt Nam đột nhiên được sử dụng tại Đài Loan, chúng ta có thể nghi ngờ và từ chối đơn đặt hàng này.
ModSecurity sử dụng GEO collection để lưu trữ thông tin địa lý. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn collection này và các trường mà nó hỗ trợ.
2.4.9.1. Các trường trong collection GEO
- COUNTRY_CODE
- COUNTRY_CODE3
- COUNTRY_NAME
- COUNTRY_CONTINEN
- REGION
- CITY
- POSTAL_CODE
- LATITUDE
- LONGITUDE
- DMA_CODE (US only)
- AREA_CODE (US only)
Trường COUNTRY_CODE là mã quốc gia gồm hai chữ cái theo tiêu chuẩn ISO 3166. Ví dụ, mã quốc gia của Hoa Kỳ là US. COUNTRY_CODE3 chứa mã quốc gia ba ký tự, ví dụ Hoa Kỳ là USA. Trường COUNTRY_CONTINENT chứa châu lục, ví dụ như EU cho người sử dụng từ châu Âu và AS cho châu Á.
2.4.9.2. Cấm các người dùng từ các quốc gia được chỉ định
Đầu tiên, chúng ta cần download GEO database. Thực hiện theo các bước
1. Truy cập vào http://www.maxmind.com và click vào GeoLocation Technology.
2. Click vào GeoLite Country, với phiên bản miễn phí của database.
3. Copy link các phiên bản nhị phân (binary)của GeoLite database.
Sử dụng wget để download về,
Code:
wget http://geolite.maxmind.com/download/geoip/database/GeoLiteCountry/GeoIP.dat.gz
gunzip GeoIP.dat.gz
mkdir /usr/local/geoip
mv GeoIP.dat /usr/local/geoip
Ví dụ. Viết rule để chặn các khách truy cập từ Nga(RU) Pakistan(PK) và Trung Quốc(TQ)
Code:
SecGeoLookupDb "/usr/local/geoip/GeoIP.dat" SecRule REMOTE_ADDR “@geoLookup” “deny,nolog,chain,status:500” SecRule GEO:COUNTRY_CODE “@pm RU PK CN”
Để chặn nhiểu quốc gia hơn, có thể dùng @pmFromFile thay cho @pm
2.4.9.3. Cân bằng tải giữa các server trên các châu lục khác nhau
Nếu chúng ta đang cung cấp dữ liệu cho khách truy cập download, chúng ta sẽ tính đến bài toán để người truy cập có được tốc độ download tốt nhất có thể. Giả sử chúng ta có một Server ở Mỹ và một Server ở châu Âu. Bằng cách sử dụng ModSecurity với operator là @geoLookup, ta có thể xác định nơi khách truy cập và chuyển vị trí download đến server gần nhất, vì vậy tốc độ download sẽ cải thiện cũng như cân bằng tải cho Server. Rule trong trường hợp này được viết như sau:
Code:
SecRule REQUEST_URI “^/download/(.*)$” “phase:1,capture,chain, redirect:http://sveu.example.com/download/%{TX.1}”
SecRule REMOTE_ADDR “@geoLookup” “chain”
SecRule GEO:COUNTRY_CONTINENT “@streq EU”
Rule đầu tiên sẽ phù hợp với bất kỳ request nào đến thư mục /download/. Sử dụng dấu chấm(.) và dấu sao
để đại diện cho tất cả các file có trong thư mục. ModSecurity sẽ nắm bắt tất cả các giá trị này và lưu nó vào trong biến TX:1. Nếu người truy cập từ Châu Âu, ModSecurity sẽ chuyển hướng request đến server sveu.example.com với đường dẫn thư mục và file request như REQUEST _URI ở rule đầu tiên. 2.4.10. Thực hiện các shell scripts với ModSecurity
ModSecurity có thể thực thi một shell scripts khi khớp (math) với một rule. Điều này được thực hiện thông qua actions exec() . Đây là một kỹ thuật rất mạnh cho phép chúng ta sử dụng toàn bộ sức mạnh của shell scripts khi một rules được kích hoạt.
Các file shell scripts phải được thực thi bởi user Apache, vì vậy phải chắc chắn rằng user Apache có quyền thực thi scripts. Nếu thực hiện shell scripts không thành công, ModSecurity sẽ ghi lỗi vào file log lỗi của Apache. Dưới đây là một số ứng dụng thông thường khi sử dụng Modsecurity thực hiện Shell scripts.
2.4.10.1. Giởi email cảnh báo
Ví dụ, giả sử rằng chúng ta muốn thực hiện một script để gởi cho người quản trị web server email cảnh báo ModSecurity phát hiện hacker đang khai thác lỗi SQL injection. Để làm điều này, chúng ta cần hai bước:
1. Viết một file script có khả năng gởi email cảnh báo đến một địa chỉ email chỉ định.
2. Một rule có tác dụng sẽ gọi script khi phát hiện tấn công.
Đối với script, chúng ta có thể sử dụng một standard shell script gọi /bin/sh, (có thể sử dụng Perl script hoặc bất kỳ ngôn ngữ khác). Vd ở đây sử dụng standard shell script và gửi email thông báo cho tanviet12@example.com
Tạo một file có tên email.sh trong thư mục /usr/local/bin có nội dung
Code:
#!/bin/sh echo "Mot cuoc tan cong sql injection da bi chan"|mail –s "ModSecurity Alert" <a href="mailto:tanviet12@example.com">tanviet12@example.com</a> echo Done.
Nếu được kích hoạt, script sẽ gởi email đến địa chỉ tanviet@example.com với tiêu đề ModSecurity Alert. Cuối script là chuỗi Done để ModSecurity nhận biết đã thực thi script thành công.
Tiếp theo, viết rule để kích hoạt script khi có tấn công sql injection
Code:
SecRule ARGS “drop table” “deny,exec:/usr/local/bin/email.sh”
Bây giờ chúng ta có thể thử nghiệm rule bằng cách truy cập vào đường dẫn http://example.com/test=drop%20table.
2.4.10.2. Gởi nhiều thông tin hơn đến email
Email cảnh báo có thể rất hữu ích cho người quản trị web server để nhanh chóng khắc phục được sự cố khi gặp tấn công…Tuy nhiên, chúng ta có thể làm cho các email được gởi chứa nhiều thông tin hơn về cuộc tấn công (các thông tin như IP, request URI,..).
ModSecurity cho phép chúng ta thiết lập các biến môi trường thông qua action setenv. Giả sử chúng ta muốn thu thập các thông tin sau khi phát hiện tấn công SQL injection:
- Tên máy của server nơi xảy ra cảnh báo
- Địa chỉ IP và tên máy của hacker
- Các request URI
- Các giá trị của tất cả các đối số, cho dù được gửi bằng phương thức GET hay POST
- Các ID của request để chúng ta dễ dàng tìm thấy đoạn request trong file log,
Đặt các thông tin trên vào sáu biến môi trường riêng biệt: HOSTNAME, REMOTEIP, REMOTEHOST, REQUESTURI, ARGS, và UNIQUEID.
Rule được viết như sau:
Code:
SecRule ARGS "drop table" "deny,t:lowercase,setenv:HOSTNAME=%{SERVER_NAME}, setenv:REMOTEIP=%{REMOTE_ADDR},setenv:REQUESTURI=%{REQUEST_URI},setenv:ARGS=%{ARGS}, setenv:UNIQUEID={%UNIQUE_ID},exec:/usr/local/bin/email.sh"
File shell script được viết lại như sau
Code:
#!/bin/sh echo "Mot cuoc tan cong sql injection da bi chan: Server: $HOSTNAME Attacking IP: $REMOTEIP Attacking host: $REMOTEHOST Request URI: $REQUESTURI Arguments: $ARGS Unique ID: $UNIQUEID Time: `date '+%D %H:%M'` "|mail –s 'ModSecurity Alert' <a href="mailto:tanviet12@example.com">tanviet12@example.com</a> echo Done.
2.4.10.3. Chặn tấn công đoán mật khẩu – brute-force
Bây giờ chúng ta sẽ dùng collection IP để chặn tấn công brute-force. Dưới đây là một rule viết để chặn tấn công brute-fore.
Code:
# Khoi tao ip collection
SecAction "initcol:ip=%{REMOTE_ADDR},pass,phase:1"
# kiem tra truy cap den thu muc administrator
SecRule REQUEST_URI "^/administrator/" "pass,phase:1,setvar:ip.attempts=+1,expirevar:ip.attempts=600"
# Da duoc xac thuc hay chua?
SecRule REQUEST_URI "^/administrator/" "chain,pass,phase:3"
# Neu da duoc xac thu, set counter to 0
SecRule RESPONSE_STATUS "^2..$" "setvar:ip.attempts=0"
# Deny neu 5 lan xac thuc khong thanh cong
SecRule IP:ATTEMPTS "@gt 5" "phase:1,deny"
2.4.11. Chèn dữ liệu vào response
ModSecurity cho phép chúng ta đưa dữ liệu vào response gửi lại cho client nếu SecContentInjection được thiết lập On. Được sử dụng để đưa ra một lời cảnh báo cho hacker khi hành động tấn công được phát hiện.
Với ví dụ dưới đây, chúng ta sẽ đưa ra thông báo “Hoc di dung hack nua!” khi ModSecurity phát hiện tấn công XSS.
Code:
SecContentInjection On SecRule ARGS:username "%" "phase:1,allow,t:urlDecode,append:'><script type=text/javascript>alert(\"Hoc di dung hack nua!\");</script>',log,msg:'phat hien tan cong'"
Hình 2.3 Ví dụ về chèn dữ liệu vào Response
2.4.12. Kiểm tra các tập tin được upload lên
Một tính năng rất hữu ích ModSecurity là khả năng kiểm tra các file đã được upload lên thông qua một POST request.
Vì vậy, chỉ cần thiết lập RequestBodyBuffering On là chúng ta có thể kiểm tra chúng bằng cách sử dụng toán tử @inspectFile.
Cần viết một shell script chặn các file được upload lên và quét chúng bằng ClamAV. ClamAV là một antivirus được sử dụng rất phổ biến trên môi trường Unix http://clamav.net) Khi ClamAV đã được cài đặt, sử dụng lệnh clamscan <tenfile> để quét file.
Đầu tiên cần thiết lập vị trí thư mục lưu file tạm
Code:
SecUploadDir “/tmp/mosecurity” SecTmpDir “/tmp/mosecurity”
Lưu ý: User apache phải có quyền read và write trên thư mục trên
Tiếp theo viết script /usr/local/bin/filescan.sh để thực hiện quét mã độc khi có file upload lên server.
Code:
#!/bin/sh /usr/bin/clamscan $1 > /dev/null 2>&1 if [ "$?" -eq "1" ]; then echo "An infected file was found!" fi
Dòng đầu tiên của script để kích hoạt ClamAV quét thư mục /tmp/ModSecurity. Câu lệnh tiếp theo sẽ kiểm tra giá trị trả về của lệnh thực hiện trước. ClamAV sẽ trả về 1 nếu virus được tìm thấy và 0 nếu ngược lại.
Dưới đây là Rule để chặn các file được upload lên và kích hoạt script quét virus.
Code:
SecRule FILES_TMPNAMES “@inspectFile /usr/local/bin/filescan.sh” “phase:2,deny,status:418”
Kết thúc Phần 2
0 nhận xét:
Post a Comment