互联网安全防御之WAF (Web应用防火墙) 实现方案分享

WAF简介

WAF，即Web Application Firewall（Web应用防火墙），是一种针对Web应用层恶意请求的访问控制措施，是立体防御体系的组成部分和一种辅助性防御手段。

目前WAF的产品形态主要有：

(1)硬件产品

硬件WAF串行或旁路部署在网络上，通过Web界面进行管理和规则配置，价格较高，但部署方便，运维管理比较省心。

(2)纯软件产品

软件WAF以ModSecurity、Naxsi等免费开源软件为代表，部署在每一台Web服务器上，需要网络安全人员熟悉其配置规则，但服务器数量多了之后，这种单机模式安装的软件，维护管理很快就会变得不太方便，因为不同的服务器可能使用不同的规则。

(3)云WAF产品

以各类云加速+CDN类产品为代表，如国外的CloudFlare、国内的各种云加速等，对用户隐藏真实服务器地址，云WAF作为反向代理执行安全控制，是用户浏览器和真实服务器之间的中间人。应该说，云WAF是一种比较可行的模式，在商业上已有较多成功案例。但对于流量比较大、服务器比较多的大中型企业、或者涉及商业秘密等场景，可能就不太合适了。

(4)自研WAF产品

如果上述几种WAF无法满足业务的需求，则需要考虑自己开发定制WAF了。

WAF实现方案

笔者所在的公司，流量巨大、服务器很多，前面几种方案都不太适用。最终，我们决定自己开发WAF，主要需求有：

(1) 能够通过服务器（云端）统一配置和下发策略；

(2) 能够自动上报拦截日志；

(3) 拦截黑客入侵行为，包括但不限于：SQL注入、跨站脚本、路径操纵、上传/利用网页木马、CC攻击等；

(4) 规则要少，允许漏报，但不能误报。

关于第4点，我们一开始就将WAF定位为辅助性防御设施，根本性的防御措施还是放在安全流程、安全规范的落地和推行上。

我们的服务器操作系统统一采用Linux，Web服务器统一采用Nginx，这就降低了开发的难度，不用适配其它各种操作系统和Web服务器版本。

上图是我们在借鉴业界多款WAF架构的基础上，在公司实施落地的WAF方案。

安全模块（WAF Agent）执行实际的拦截动作，它基于ngx_lua开发，执行访问控制，嵌入Web服务器Nginx当中，如果用户提交的URL或某一项参数匹配上拦截规则，则直接拦截并将拦截日志报告给WAF Center，不再传递给应用服务器。自动连续记录黑客攻击行为 + 改进完善：黑客在入侵尝试时一般会至少触发多条规则，只要触发一次，就连续记录其随后一段指定时间内的所有访问请求并报告给WAF Center，可供人工分析改进。

WAF Center即WAF的集中管理中心，主要功能有两点：

（1）规则库，设立规则库更新接口，用于防御规则更新；

（2）日志库，设立日志库，接收各WAF Agent上报过来的拦截日志以及可疑的访问日志。

WAF Center采用Web化界面进行管理，将入侵情况变得可视化起来：以前不知道黑客攻击的情况（因为没有数据），WAF上线后，已部署Agent的应用可直观看到攻击的情况；

可用性方面，WAF Center如果宕机，不影响安全模块继续按照之前获取的规则进行服务。

WAF的局限性

无论是哪一种WAF，它的定位就决定了只能是一款辅助性安全防御产品，无法从根本上解决产品自身存在的安全缺陷。考虑到安全与效率，WAF也不可能去拦截所有的入侵尝试，毕竟绕过WAF的奇技淫巧还是非常之多的。

根本性的防御措施还是需要放在安全开发流程、安全规范的落地和推行上面。

在众多的安全防御产品中，有的产品和方案需要花很多钱，但是收益却并不怎么明显。而WAF，笔者认为它性价比超高，虽然治标不治本，但对于提高攻击成本、降低入侵概率还是很有帮助的。