【Nginx】20步打造最安全Nginx的Web服务器

Nginx是一个轻量级的，高性能的Web服务器以及反向代理和邮箱（IMAP或POP3）代理服务器。它运行在UNIX、GNU、linux、BSD、Mac OS X、Solaris和Windows各种版本。根据调查统计，6%的网站使用Nginx Web服务器。Nginx是少数能处理C10K问题的服务器之一。跟传统的服务器不同，Nginx不依赖线程来处理请求。相反，它使用了更多的可扩展的事件驱动（异步）架构。Nginx为一些高流量的网站提供动力，比如WordPress、人人网、腾讯、网易等。本文主要是介绍如何提高运行在Linux或UNIX系统的Nginx Web服务器的安全性。

Nginx默认的配置文件和Nginx端口介绍。

/usr/local/nginx/conf/为Nginx配置文件目录，/usr/local/nginx/conf/nginx.conf是主配置文件。
/usr/local/nginx/html/为默认网站文件位置。
/usr/local/nginx/logs/为默认日志文件位置。
Nginx HTTP默认端口为TCP 80。
Nginx HTTPS默认端口为TCP 443。

你可以使用以下命令来测试Nginx配置文件准确性。输出如下。

the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

步骤一：配置SELinux

提示：对于云服务器 ECS，参阅ECS实例使用须知，基于兼容性、稳定性考虑，请勿开启SELinux。

安全增强型Linux（SELinux）是一个Linux内核的功能，它提供支持访问控制的安全政策保护机制。它可以防御大部分攻击。下面我们来看如何启动基于CentOS或RHEL系统的SELinux。

安装SELinux

执行如下命令，安装SELinux。

如果没有返回任何结果，代表没有安装SELinux，如果返回类似如下的结果，则说明系统安装了SELinux。

参考getsebool -a命令，锁定系统。如下所示。

步骤二：通过分区挂载允许最少特权

服务器上的网页/html/php文件单独分区。例如，新建一个分区/dev/sda5（第一逻辑分区），并且挂载在/nginx。确保/nginx是以noexec和nodev and nosetuid的权限挂载。如下是/etc/fstab的挂载/nginx的信息。

提示：你需要使用fdisk和mkfs.ext3命令创建一个新分区。

步骤三：配置`/etc/sysctl.conf`强化Linux安全

你可以通过编辑/etc/sysctl.conf来控制和配置Linux内核、网络设置，如下所示。

# Avoid a smurf attack
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1
# Turn on protection for bad icmp error messages
net.ipv4.icmp_ignore_bogus_error_responses = 1
# Turn on syncookies for SYN flood attack protection
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
# Turn on and log spoofed, source routed, and redirect packets
net.ipv4.conf.all.log_martians = 1
net.ipv4.conf.default.log_martians = 1
# No source routed packets here
net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0
# Turn on reverse path filtering
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
# Make sure no one can alter the routing tables
net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.secure_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.secure_redirects = 0
# Don’t act as a router
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
# Turn on execshild
kernel.exec-shield = 1
kernel.randomize_va_space = 1
# Tuen IPv6
net.ipv6.conf.default.router_solicitations = 0
net.ipv6.conf.default.accept_ra_rtr_pref = 0
net.ipv6.conf.default.accept_ra_pinfo = 0
net.ipv6.conf.default.accept_ra_defrtr = 0
net.ipv6.conf.default.autoconf = 0
net.ipv6.conf.default.dad_transmits = 0
net.ipv6.conf.default.max_addresses = 1
# Optimization for port usefor LBs
# Increase system file descriptor limit
fs.file-max = 65535
# Allow for more PIDs (to reduce rollover problems); may break some programs 32768
kernel.pid_max = 65536
# Increase system IP port limits
net.ipv4.ip_local_port_range = 2000 65000
# Increase TCP max buffer size setable using setsockopt()
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 8388608
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 87380 8388608
# Increase Linux auto tuning TCP buffer limits
# min, default, and max number of bytes to use
# set max to at least 4MB, or higher if you use very high BDP paths
# Tcp Windows etc
net.core.rmem_max = 8388608
net.core.wmem_max = 8388608
net.core.netdev_max_backlog = 5000
net.ipv4.tcp_window_scaling = 1

步骤四：删除所有不需要的Nginx模块

你需要直接通过编译Nginx源代码使模块数量最少化。通过限制只允许web服务器访问模块把风险降到最低。你可以只配置安装nginx你所需要的模块。

禁用你用不到的nginx模块。
根据需求执行此步骤，更改nginx版本名称。编辑/http/ngx_http_header_filter_module.c文件，找到如下行。修改为如下所示。

步骤五：使用mod_security

提示：只适合后端Apache服务器。

mod_security为Apache提供一个应用程序级的防火墙。为后端Apache Web服务器安装mod_security，这会阻止很多注入式攻击。

步骤六：安装SELinux策略以强化Nginx Web服务器

默认的SELinux不会保护Nginx Web服务器，但是你可以安装和编译保护软件。

依次执行如下命令，下载SELinux策略以强化Nginx Web服务器。

执行如下命令，编译文件。将会输出如下。

Compiling targeted nginx module
/usr/bin/checkmodule: loading policy configuration from tmp/nginx.tmp
/usr/bin/checkmodule: policy configuration loaded
/usr/bin/checkmodule: writing binary representation (version 6) to tmp/nginx.mod
Creating targeted nginx.pp policy package

步骤七：基于Iptables防火墙的限制

下面的防火墙脚本阻止任何除了允许如下配置的请求。

来自HTTP（TCP端口80）的请求
来自ICMP ping的请求
ntp（端口123）的请求输出
smtp（TCP端口25）的请求输出

#!/bin/bash

IPT=”/sbin/iptables”

#### IPS ######
# Get server public ip
SERVER_IP=$(ifconfig eth0 | grep ‘inet addr:’ | awk -F’inet addr:’ ‘{ print $2}’ | awk ‘{ print $1}’)
LB1_IP=”204.X.X.1″
LB2_IP=”204.X.X.2″

# Do some smart logic so that we can use damm script on LB2 too
OTHER_LB=”"
SERVER_IP=”"
[[ "$SERVER_IP" == "$LB1_IP" ]] && OTHER_LB=”$LB2_IP” || OTHER_LB=”$LB1_IP”
[[ "$OTHER_LB" == "$LB2_IP" ]] && OPP_LB=”$LB1_IP” || OPP_LB=”$LB2_IP”

### IPs ###
PUB_SSH_ONLY=”122.xx.yy.zz/29″

#### FILES #####
BLOCKED_IP_TDB=/root/.fw/blocked.ip.txt
SPOOFIP=”127.0.0.0/8 192.168.0.0/16 172.16.0.0/12 10.0.0.0/8 169.254.0.0/16 0.0.0.0/8 240.0.0.0/4 255.255.255.255/32 168.254.0.0/16 224.0.0.0/4 240.0.0.0/5 248.0.0.0/5 192.0.2.0/24″
BADIPS=$( [[ -f ${BLOCKED_IP_TDB} ]] && egrep -v “^#|^$” ${BLOCKED_IP_TDB})

### Interfaces ###
PUB_IF=”eth0″   # public interface
LO_IF=”lo”      # loopback
VPN_IF=”eth1″   # vpn / private net

### start firewall ###
echo “Setting LB1 $(hostname) Firewall…”
# DROP and close everything
$IPT -P INPUT DROP
$IPT -P OUTPUT DROP
$IPT -P FORWARD DROP

# Unlimited lo access
$IPT -A INPUT -i ${LO_IF} -j ACCEPT
$IPT -A OUTPUT -o ${LO_IF} -j ACCEPT
# Unlimited vpn / pnet access
$IPT -A INPUT -i ${VPN_IF} -j ACCEPT
$IPT -A OUTPUT -o ${VPN_IF} -j ACCEPT
# Drop sync
$IPT -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp ! –syn -m state –state NEW -j DROP
# Drop Fragments
$IPT -A INPUT -i ${PUB_IF} -f -j DROP
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags ALL FIN,URG,PSH -j DROP
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags ALL ALL -j DROP

# Drop NULL packets
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags ALL NONE -m limit –limit 5/m –limit-burst 7 -j LOG –log-prefix ” NULL Packets “
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags ALL NONE -j DROP
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags SYN,RST SYN,RST -j DROP
# Drop XMAS
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags SYN,FIN SYN,FIN -m limit –limit 5/m –limit-burst 7 -j LOG –log-prefix ” XMAS Packets “
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags SYN,FIN SYN,FIN -j DROP

# Drop FIN packet scans
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags FIN,ACK FIN -m limit –limit 5/m –limit-burst 7 -j LOG –log-prefix ” Fin Packets Scan “
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags FIN,ACK FIN -j DROP
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –tcp-flags ALL SYN,RST,ACK,FIN,URG -j DROP
# Log and get rid of broadcast / multicast and invalid
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -m pkttype –pkt-type broadcast -j LOG –log-prefix ” Broadcast “
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -m pkttype –pkt-type broadcast -j DROP
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -m pkttype –pkt-type multicast -j LOG –log-prefix ” Multicast “
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -m pkttype –pkt-type multicast -j DROP
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -m state –state INVALID -j LOG –log-prefix ” Invalid “
$IPT  -A INPUT -i ${PUB_IF} -m state –state INVALID -j DROP
# Log and block spoofed ips
$IPT -N spooflist
for ipblock in $SPOOFIP
do
$IPT -A spooflist -i ${PUB_IF} -s $ipblock -j LOG –log-prefix ” SPOOF List Block “
$IPT -A spooflist -i ${PUB_IF} -s $ipblock -j DROP
done
$IPT -I INPUT -j spooflist
$IPT -I OUTPUT -j spooflist
$IPT -I FORWARD -j spooflist

# Allow ssh only from selected public ips
for ip in ${PUB_SSH_ONLY}
do
$IPT -A INPUT -i ${PUB_IF} -s ${ip} -p tcp -d ${SERVER_IP} –destination-port 22 -j ACCEPT
$IPT -A OUTPUT -o ${PUB_IF} -d ${ip} -p tcp -s ${SERVER_IP} –sport 22 -j ACCEPT
done

# allow incoming ICMP ping pong stuff
$IPT -A INPUT -i ${PUB_IF} -p icmp –icmp-type 8 -s 0/0 -m state –state NEW,ESTABLISHED,RELATED -m limit –limit 30/sec  -j ACCEPT
$IPT -A OUTPUT -o ${PUB_IF} -p icmp –icmp-type 0 -d 0/0 -m state –state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
# allow incoming HTTP port 80
$IPT -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp -s 0/0 –sport 1024:65535 –dport 80 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
$IPT -A OUTPUT -o ${PUB_IF} -p tcp –sport 80 -d 0/0 –dport 1024:65535 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT
# allow outgoing ntp
$IPT -A OUTPUT -o ${PUB_IF} -p udp –dport 123 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
$IPT -A INPUT -i ${PUB_IF} -p udp –sport 123 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT
# allow outgoing smtp
$IPT -A OUTPUT -o ${PUB_IF} -p tcp –dport 25 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
$IPT -A INPUT -i ${PUB_IF} -p tcp –sport 25 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

### add your other rules here ####
#######################
# drop and log everything else
$IPT -A INPUT -m limit –limit 5/m –limit-burst 7 -j LOG –log-prefix ” DEFAULT DROP “
$IPT -A INPUT -j DROP
exit 0

执行如下命令，编辑nginx.conf，为所有客户端设置缓冲区的大小限制。

编辑和设置所有客户端缓冲区的大小限制如下。

提示： client_body_buffer_size 1k;：（默认8k或16k）这个指令可以指定连接请求实体的缓冲区大小。如果连接请求超过缓存区指定的值，那么这些请求实体的整体或部分将尝试写入一个临时文件。 client_header_buffer_size 1k;：指定客户端请求头部的缓冲区大小。绝大多数情况下一个请求头不会大于1k，不过如果有来自于wap客户端的较大的cookie它可能会大于 1k，Nginx将分配给它一个更大的缓冲区，这个值可以在large_client_header_buffers里面设置。 client_max_body_size 1k;：指令指定允许客户端连接的最大请求实体大小，它出现在请求头部的Content-Length字段。如果请求大于指定的值，客户端将收到一个”Request Entity Too Large” （413）错误。记住，浏览器并不知道怎样显示这个错误。 large_client_header_buffers 2 1k;：指定客户端一些比较大的请求头使用的缓冲区数量和大小。请求字段不能大于一个缓冲区大小，如果客户端发送一个比较大的头，nginx将返回”Request URI too large” (414)。同样，请求的头部最长字段不能大于一个缓冲区，否则服务器将返回”Bad request” (400)。缓冲区只在需求时分开。默认一个缓冲区大小为操作系统中分页文件大小，通常是4k或8k，如果一个连接请求最终将状态转换为keep-alive，它所占用的缓冲区将被释放。

你还需要控制超时来提高服务器性能并与客户端断开连接。按照如下编辑。

提示： client_body_timeout 10;：指令指定读取请求实体的超时时间。这里的超时是指一个请求实体没有进入读取步骤，如果连接超过这个时间而客户端没有任何响应，Nginx将返回一个”Request time out” （408）错误。 client_header_timeout 10;：指令指定读取客户端请求头标题的超时时间。这里的超时是指一个请求头没有进入读取步骤，如果连接超过这个时间而客户端没有任何响应，Nginx将返回一个”Request time out” （408）错误。 keepalive_timeout 5 5; ：参数的第一个值指定了客户端与服务器长连接的超时时间，超过这个时间，服务器将关闭连接。参数的第二个值（可选）指定了应答头中Keep-Alive: timeout=time的time值，这个值可以使一些浏览器知道什么时候关闭连接，以便服务器不用重复关闭，如果不指定这个参数，nginx不会在应答头中发送Keep-Alive信息。（但这并不是指怎样将一个连接“Keep-Alive”）参数的这两个值可以不相同。 send_timeout 10;：指定了发送给客户端应答后的超时时间，Timeout是指没有进入完整established状态，只完成了两次握手，如果超过这个时间客户端没有任何响应，nginx将关闭连接。

步骤九：控制并发连接

你可以使用NginxHttpLimitZone模块来限制指定的会话或者一个IP地址的特殊情况下的并发连接。编辑nginx.conf，限制每个远程IP地址的客户端同时打开连接不能超过5个。

### Directive describes the zone, in which the session states are stored i.e. store in slimits. ###
### 1m can handle 32000 sessions with 32 bytes/session, set to 5m x 32000 session ###
limit_zone slimits $binary_remote_addr 5m;
### Control maximum number of simultaneous connections for one session i.e. ###
### restricts the amount of connections from a single ip address ###
limit_conn slimits 5;

步骤十：只允许我们的域名的访问

如果机器人只是随机扫描服务器的所有域名，那拒绝这个请求。你必须允许配置的虚拟域或反向代理请求。你不必使用IP地址来拒绝，如下所示。

步骤十一：限制可用的请求方法

GET和POST是互联网上最常用的方法。Web服务器的方法被定义在RFC 2616。如果Web服务器不要求启用所有可用的方法，它们应该被禁用。下面的指令将其他方法过滤，只允许GET，HEAD和POST方法。

更多关于HTTP方法介绍如下。

HEAD方法是一样的，除非该服务器的GET请求无法返回消息体。
POST方法可能涉及到很多东西，如储存或更新数据，或订购产品，或通过提交表单发送电子邮件。这通常是使用服务器端处理，如PHP，Perl和Python等脚本。如果你要上传的文件是在服务器处理数据，你必须使用这个方法。

步骤十二：如何拒绝一些User-Agents

你可以很容易地阻止User-Agents，如扫描器，机器人以及滥用你服务器的垃圾邮件发送者。

阻止Soso和有道的机器人如下所示，

步骤十三：如何防止图片盗链

图片或HTML盗链的意思是有人直接用你网站的图片地址来显示在他的网站上。最终的结果，你需要支付额外的宽带费用。这通常是在论坛和博客。我强烈建议您封锁，并阻止盗链行为。

例如：重定向并显示指定图片。

步骤十四：目录限制

你可以对指定的目录设置访问权限。所有的网站目录应该一一配置，只允许必须的目录访问权限。

你可以通过IP地址来限制访问目录/admin/，如下所示。

location /docs/ {
## block one workstation
deny    192.168.1.1;
## allow anyone in 192.168.1.0/24
allow   192.168.1.0/24;
## drop rest of the world
deny    all;
}

编辑nginx.conf，加入需要保护的目录。

HTTP是一个纯文本协议，它是开放的被动监测。你应该使用SSL来加密你的用户内容。

依次执行以下命令，创建SSL证书

编辑nginx.conf，并按如下所示更新文件。

server {
server_name example.com;
listen 443;
ssl on;
ssl_certificate /usr/local/nginx/conf/server.crt;
ssl_certificate_key /usr/local/nginx/conf/server.key;
access_log /usr/local/nginx/logs/ssl.access.log;
error_log /usr/local/nginx/logs/ssl.error.log;
}

步骤十六：Nginx与PHP安全建议

PHP是流行的服务器端脚本语言之一。编辑/etc/php.ini文件，内容如下所示。

# Disallow dangerous functions
disable_functions = phpinfo, system, mail, exec
## Try to limit resources  ##
# Maximum execution time of each script, in seconds
max_execution_time = 30
# Maximum amount of time each script may spend parsing request data
max_input_time = 60
# Maximum amount of memory a script may consume (8MB)
memory_limit = 8M
# Maximum size of POST data that PHP will accept.
post_max_size = 8M
# Whether to allow HTTP file uploads.
file_uploads = Off
# Maximum allowed size for uploaded files.
upload_max_filesize = 2M
# Do not expose PHP error messages to external users
display_errors = Off
# Turn on safe mode
safe_mode = On
# Only allow access to executables in isolated directory
safe_mode_exec_dir = php-required-executables-path
# Limit external access to PHP environment
safemode_allowed_env_vars = PHP
# Restrict PHP information leakage
expose_php = Off
# Log all errors
log_errors = On
# Do not register globals for input data
register_globals = Off
# Minimize allowable PHP post size
post_max_size = 1K
# Ensure PHP redirects appropriately
cgi.force_redirect = 0
# Disallow uploading unless necessary
file_uploads = Off
# Enable SQL safe mode
sql.safe_mode = On
# Avoid Opening remote files
allow_url_fopen = Off

步骤十七：如果可能让Nginx运行在一个chroot监狱

把nginx放在一个chroot监狱以减小潜在的非法进入其它目录。你可以使用传统的与nginx一起安装的chroot。如果可能，那使用FreeBSD jails，Xen，OpenVZ虚拟化的容器概念。

步骤十八：在防火墙级限制每个IP的连接数

网络服务器必须监视连接和每秒连接限制。PF和Iptales都能够在进入你的nginx服务器之前阻止最终用户的访问。下面的例子会阻止来自一个IP的60秒钟内超过15个连接端口80的连接数。请根据你的具体情况来设置限制的连接数。

步骤十九：配置操作系统保护Web服务器

像以上介绍的启动SELinux，正确设置/nginx文档根目录的权限。Nginx以用户nginx运行。但是根目录（/nginx或者/usr /local/nginx/html）不应该设置属于用户nginx或对用户nginx可写。可以参考如下命令，找出错误权限的文件。

执行如下命令，查看权限。

系统显示类型如下。

通过如下命令，可以查看由vi或其它文本编辑器创建的备份文件。然后通过find命令的-delete选项删除这些文件。

步骤二十：限制Nginx连接传出

黑客会使用工具如wget下载你服务器本地的文件。使用Iptables从nginx用户来阻止传出连接。ipt_owner模块试图匹配本地产生的数据包的创建者。下面的例子中只允许user用户在外面使用80连接。

通过以上的配置，你的nginx服务器已经非常安全了并可以发布网页。可是，你还应该根据你网站程序查找更多的安全设置资料。例如，wordpress或者第三方程序。

云服务器 ECS

在文档使用中是否遇到以下问题