Nginx與安全有關的幾個配置

安全無小事，安全防范從nginx配置做起

上一篇文章《Nginx的幾個常用配置和技巧》收到了不錯的反饋，這里再總結下nginx配置中與安全有關的一些配置

隱藏版本號

http {
    server_tokens off;
}

經常會有針對某個版本的nginx安全漏洞出現，隱藏nginx版本號就成了主要的安全優化手段之一，當然最重要的是及時升級修復漏洞

開啟HTTPS

server {
    listen 443;
    server_name ops-coffee.cn;
    
    ssl on;
    ssl_certificate /etc/nginx/server.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/server.key;
    ssl_protocols       TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    ssl_ciphers         HIGH:!aNULL:!MD5;
}

ssl on： 開啟https

ssl_certificate： 配置nginx ssl證書的路徑

ssl_certificate_key： 配置nginx ssl證書key的路徑

ssl_protocols： 指定客戶端建立連接時使用的ssl協議版本，如果不需要兼容TSLv1，直接去掉即可

ssl_ciphers： 指定客戶端連接時所使用的加密算法，你可以再這里配置更高安全的算法

添加黑白名單

白名單配置

location /admin/ {
    allow   192.168.1.0/24;
    deny    all;
}

上邊表示只允許192.168.1.0/24網段的主機訪問，拒絕其他所有

也可以寫成黑名單的方式禁止某些地址訪問，允許其他所有，例如

location /ops-coffee/ {
    deny   192.168.1.0/24;
    allow    all;
}

更多的時候客戶端請求會經過層層代理，我們需要通過$http_x_forwarded_for來進行限制，可以這樣寫

set $allow false;
if ($http_x_forwarded_for = "211.144.204.2") { set $allow true; }
if ($http_x_forwarded_for ~ "108.2.66.[89]") { set $allow true; }
if ($allow = false) { return 404; }

添加賬號認證

server {
    location / {
        auth_basic "please input user&passwd";
        auth_basic_user_file key/auth.key;
    }
}

關於賬號認證《Nginx的幾個常用配置和技巧》文章中已有詳細介紹，這里不贅述

限制請求方法

if ($request_method !~ ^(GET|POST)$ ) {
    return 405;
}

$request_method能夠獲取到請求nginx的method

配置只允許GET\POST方法訪問，其他的method返回405

拒絕User-Agent

if ($http_user_agent ~* LWP::Simple|BBBike|wget|curl) {
    return 444;
}

可能有一些不法者會利用wget/curl等工具掃描我們的網站，我們可以通過禁止相應的user-agent來簡單的防范

Nginx的444狀態比較特殊，如果返回444那么客戶端將不會收到服務端返回的信息，就像是網站無法連接一樣

圖片防盜鏈

location /images/ {
    valid_referers none blocked www.ops-coffee.cn ops-coffee.cn;
    if ($invalid_referer) {
        return  403;
    }
}

valid_referers： 驗證referer，其中none允許referer為空，blocked允許不帶協議的請求，除了以上兩類外僅允許referer為www.ops-coffee.cn或ops-coffee.cn時訪問images下的圖片資源，否則返回403

當然你也可以給不符合referer規則的請求重定向到一個默認的圖片，比如下邊這樣

location /images/ {
    valid_referers blocked www.ops-coffee.cn ops-coffee.cn
    if ($invalid_referer) {
        rewrite ^/images/.*\.(gif|jpg|jpeg|png)$ /static/qrcode.jpg last;
    }
}

控制並發連接數

可以通過ngx_http_limit_conn_module模塊限制一個IP的並發連接數

http {
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=ops:10m;

    server {
        listen       80;
        server_name  ops-coffee.cn;
        
        root /home/project/webapp;
        index index.html;

        location / {
            limit_conn ops 10;
        }

        access_log  /tmp/nginx_access.log  main;
    }
}

limit_conn_zone： 設定保存各個鍵(例如$binary_remote_addr)狀態的共享內存空間的參數，zone=空間名字:大小

大小的計算與變量有關，例如$binary_remote_addr變量的大小對於記錄IPV4地址是固定的4 bytes，而記錄IPV6地址時固定的16 bytes，存儲狀態在32位平台中占用32或者64 bytes，在64位平台中占用64 bytes。1m的共享內存空間可以保存大約3.2萬個32位的狀態，1.6萬個64位的狀態

limit_conn： 指定一塊已經設定的共享內存空間(例如name為ops的空間)，以及每個給定鍵值的最大連接數

上邊的例子表示同一IP同一時間只允許10個連接

當有多個limit_conn指令被配置時，所有的連接數限制都會生效

http {
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=ops:10m;
    limit_conn_zone $server_name zone=coffee:10m;
    
    server {
        listen       80;
        server_name  ops-coffee.cn;
        
        root /home/project/webapp;
        index index.html;
        
        location / {
            limit_conn ops 10;
            limit_conn coffee 2000;
        }
    }
}

上邊的配置不僅會限制單一IP來源的連接數為10，同時也會限制單一虛擬服務器的總連接數為2000

緩沖區溢出攻擊

緩沖區溢出攻擊 是通過將數據寫入緩沖區並超出緩沖區邊界和重寫內存片段來實現的，限制緩沖區大小可有效防止

client_body_buffer_size  1K;
client_header_buffer_size 1k;
client_max_body_size 1k;
large_client_header_buffers 2 1k;

client_body_buffer_size： 默認8k或16k，表示客戶端請求body占用緩沖區大小。如果連接請求超過緩存區指定的值，那么這些請求實體的整體或部分將嘗試寫入一個臨時文件。

client_header_buffer_size： 表示客戶端請求頭部的緩沖區大小。絕大多數情況下一個請求頭不會大於1k，不過如果有來自於wap客戶端的較大的cookie它可能會大於 1k，Nginx將分配給它一個更大的緩沖區，這個值可以在large_client_header_buffers里面設置

client_max_body_size： 表示客戶端請求的最大可接受body大小，它出現在請求頭部的Content-Length字段， 如果請求大於指定的值，客戶端將收到一個"Request Entity Too Large" (413)錯誤，通常在上傳文件到服務器時會受到限制

large_client_header_buffers 表示一些比較大的請求頭使用的緩沖區數量和大小，默認一個緩沖區大小為操作系統中分頁文件大小，通常是4k或8k，請求字段不能大於一個緩沖區大小，如果客戶端發送一個比較大的頭，nginx將返回"Request URI too large" (414)，請求的頭部最長字段不能大於一個緩沖區，否則服務器將返回"Bad request" (400)

同時需要修改幾個超時時間的配置

client_body_timeout   10;
client_header_timeout 10;
keepalive_timeout     5 5;
send_timeout          10;

client_body_timeout： 表示讀取請求body的超時時間，如果連接超過這個時間而客戶端沒有任何響應，Nginx將返回"Request time out" (408)錯誤

client_header_timeout： 表示讀取客戶端請求頭的超時時間，如果連接超過這個時間而客戶端沒有任何響應，Nginx將返回"Request time out" (408)錯誤

keepalive_timeout： 參數的第一個值表示客戶端與服務器長連接的超時時間，超過這個時間，服務器將關閉連接，可選的第二個參數參數表示Response頭中Keep-Alive: timeout=time的time值，這個值可以使一些瀏覽器知道什么時候關閉連接，以便服務器不用重復關閉，如果不指定這個參數，nginx不會在應Response頭中發送Keep-Alive信息

send_timeout： 表示發送給客戶端應答后的超時時間，Timeout是指沒有進入完整established狀態，只完成了兩次握手，如果超過這個時間客戶端沒有任何響應，nginx將關閉連接

Header頭設置

通過以下設置可有效防止XSS攻擊

add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN";
add_header X-XSS-Protection "1; mode=block";
add_header X-Content-Type-Options "nosniff";

X-Frame-Options： 響應頭表示是否允許瀏覽器加載frame等屬性，有三個配置DENY禁止任何網頁被嵌入,SAMEORIGIN只允許本網站的嵌套,ALLOW-FROM允許指定地址的嵌套

X-XSS-Protection： 表示啟用XSS過濾（禁用過濾為X-XSS-Protection: 0），mode=block表示若檢查到XSS攻擊則停止渲染頁面

X-Content-Type-Options： 響應頭用來指定瀏覽器對未指定或錯誤指定Content-Type資源真正類型的猜測行為，nosniff 表示不允許任何猜測

在通常的請求響應中，瀏覽器會根據Content-Type來分辨響應的類型，但當響應類型未指定或錯誤指定時，瀏覽會嘗試啟用MIME-sniffing來猜測資源的響應類型，這是非常危險的

例如一個.jpg的圖片文件被惡意嵌入了可執行的js代碼，在開啟資源類型猜測的情況下，瀏覽器將執行嵌入的js代碼，可能會有意想不到的后果

另外還有幾個關於請求頭的安全配置需要注意

Content-Security-Policy： 定義頁面可以加載哪些資源，

add_header Content-Security-Policy "default-src 'self'";

上邊的配置會限制所有的外部資源，都只能從當前域名加載，其中default-src定義針對所有類型資源的默認加載策略，self允許來自相同來源的內容

Strict-Transport-Security： 會告訴瀏覽器用HTTPS協議代替HTTP來訪問目標站點

add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains";

上邊的配置表示當用戶第一次訪問后，會返回一個包含了Strict-Transport-Security響應頭的字段，這個字段會告訴瀏覽器，在接下來的31536000秒內，當前網站的所有請求都使用https協議訪問，參數includeSubDomains是可選的，表示所有子域名也將采用同樣的規則

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