前言

因在过去的工作中，使用了一些WAF，并对此产生了比较浓厚的兴趣，结合当时工作的需要开始写 WAF ；来到新公司之后，看到公司 WAF / 网关百花齐放，应用非常广泛、日常的 QPS 都超过当时自研 WAF 一个月的量了。抛砖引玉，我还是想分享下我的一些微不足道的经验，更希望各位看官提出宝贵意见。

完全开放源代码的项目：openstar

企业版功能增强、有web管理控制台的、不开放源代码的：文档空间

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Kcon黑客大会 · 兵器谱 演示视频

录入了一些比较好玩的玩法和真实防护的场景（域名都是配置本地 host 进行演示）

1：安全需求 CSP 防护头

实时生效配置，无需修改 nginx;

方便的动态替换响应内容

2：运维需求 跨域配置

后台配置实时生效，避免经常修改 nginx 配置文件

3：安全应急 - 联动钉钉/飞书

以 CSP 策略告警方式，快速告警到钉钉/飞书

4：安全防护（HW对抗场景） - 后台另类隐身

演示通过浏览器插件（证书双向认证也可以）对抗中的小把戏

5：4层流量的 hook 演示

对 DNS 请求通过 4层的插件进行了快速的 hook 实现

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一、技术选型

方案A：我看到 Openresty 在 Nginx 的基础上集成了很多优良的模块，特别是将 Lua 嵌入了，让我看到了可行性

方案B：还有完全使用c/c++这样完全自研的，这条路线对我来说，因为不会，所以就 PASS 了。

方案C：类似 ModSecurity 在 Apache、IIS的解决方案，在业内应用的虽然不是特别多，因性能上的瓶颈，我给 PASS 了。

最终因为很容易使用方案A写出 demo，让我写出了男人的自信！就她了~

PS : ，特别感谢 春哥 (Openresty的作者)~

二、防护引擎

WAF的规则防护引擎的选择是非常重要的，是否合理、是否有生命力........他将决定在时间的长河中，是否能经受住考验，不被淘汰；

少林派：字符串匹配的方式（等于、包含、正则....），这是基础的引擎能力。

武当派：语义解析能力（有基于AST语法树补充的、有基于数字特征的），特别是对 SQL注入、XSS理论上是有非常好的防护效果，提高拦截准确率、降低误报率。

逍遥派：基于域名和其请求学习，在生成规则的；基于大数据统计分析的（异步偏后场分析）... 这种武功能产生更多的价值，在数据安全、API安全有得天独厚的优势。

少林派的基础武功，必须得有，武当派的这个我评估了下，短时间我是学不会（留下了悔恨的泪水，只怪当初没好好读书），逍遥派的这一套我很认同。综合权衡后，加入少林派，联姻逍遥派（在N年前吧，因为 Nginx mirror 模块还没出来的时候，我只能用纯 Lua 通过订阅的规则将请求 & 响应流量写入到 Log 中，让逍遥派的同学去折腾吧）。

三、部署位置

防护的引擎在哪个位置工作，这也是需要仔细评估和斟酌的；

串联：这个是必不可少的，必要要在这条路上设置关键点，是轻量还是重量的我们在考虑。

并联：这个技术路线基本上是学习4层防护，将流量请求流量copy到分析引擎，让后用2层、3层等回注的方式进行拦截。

伪并联：首先是在串联的位置上部署了拦截模块，再将请求流量copy到分析引擎，单位时间内把把结果发给拦截模块，让拦截模块执行相关操作。

纯并联的方式，有些技术难点，我解决不了，只好作罢，那就定下用串联的方式吧，我这里还可以打个埋伏，计划是使用 resty-http 实现伪串了，毕竟写C我也不会（性能影响大，放弃了）。

四、落地实战

Nginx代理

用户接入域名，如何还需要运维同学改 nginx 配置文件，从效率上我们肯定是不能接受的，所有当时讨论实现了 2 套方案，最终决策使用 nginx 原生文件配置的功能，而不使用无文件落盘的纯动态代理方案（想要参考的同学可以看这里 动态代理方案）

就是通过WEB界面管理域名，这个需要解决多集群文件同步的问题需要注意~

大概就是这样，当然你也可以直接在线编辑 nginx 配置文件（这个功能我们只让运维同学操作）~

输入

分析我的输入是什么？用户的请求

先说用户的请求，有4层的、还有7层的，这些都是我们的输入，我们是都要？还是根据业务优先级先做好一个，在搞下一个？

确定：我们的业务流量当前 90% 都是 http的，开搞！HTTP 请求都有什么？

后面有时间了，我也把 4 层的模块加了进来，^_^

这些就是我们的输入，明确了。整理一下

处理

少林武功上，用户的 HTTP 请求中有这么的元素（method/uri.....），我想要每一个都可以进行匹配，多个元素可以组合匹配，元素匹配之间还可以有运算逻辑~

解决匹配方式的多样化

根据研发自嗨的想法，我先做加法，能想到字符串匹配方式先有

元素这么多，我们匹配是不是有优先级呀？

是的，最早我是计划参考防火墙，就是一组规则，从上到下顺序执行，匹配那个就执行设置对应动作，朋友反馈这样不太好，让用户完全管理规则的顺序，风险有点高，我就只好基于经验主义，设置了一个执行顺序

还有 Log 阶段的事，这里就没有放进来了，流程变复杂了，现在我也没有好的优化方向了，难，难，难！

多元素匹配 & 运算逻辑

按照这个思路，我已绞尽脑汁，完成了一个纯规则实现的，支持固定的运算逻辑（小算子占位符 + 表达式引擎应该更好，当时的我还不知道这个呢，再次留下悔恨的泪水）；看效果

这里的运算顺序是固定了（$n 表示每一条匹配规则）

$1 AND $2 AND $3 OR $4 AND $5 OR $6

解释一下：

$1 AND $2 AND ($3 OR $4) AND ($5 OR $6)

高级DIY需求

当现有的匹配引擎无法支持用户的匹配需求时，我们还可以直接写 Lua 代码，完成自己的 diy 需求和天马行空的想法

实现方式简单的说下，就是启动的时候把插件暴露的函数注册到全局环境中，代码任意地方都可以使用，luajit 原生性能（当然也可以实现动态加载方式 loadstring 方式，这个代码维护成本比较高，我就直接去掉了）

在项目这么已经写了 十几个正式业务需求的插件，大家可以参考相关插件编写代码，写出自己的插件（配合匹配规则使用）。

脱敏插件：通用方式把响应内容的手机号识别，并将中间的数字替换为 *

扫描器检测插件：在 log 阶段，同步匹配 ip ，响应头的状态码，进行扫描器简单识别（需求来源：扫描器会在短时间里，请求很多uri，根据经验很多页面是 404 / 403 等，插件就是去统计这些信息，触发了就拦截/告警到钉钉等等），执行的动作看你怎么写了

签名检查插件：网站另类隐身场景使用、和移动APP联动使用等等...

跨域插件：运维的需求，运维同学添加允许跨域的源时，比较麻烦，调试 + 重启 Nginx ;我们就给些了个通用跨域插件，图形化简单配置下就OK，实时生效，方便调试和管理，运维同学当时那是没少感谢~

联动顶象验证码插件：业务需求，用户一些活动上线后，没来的即搞技术上的风控，想要快速的接入验证码，我们就写了个插件，快速帮助实现的验证码功能。

插件的玩法非常有意思，等你来完 ....

输出

有朋友就着急了，我想要的拦截呢、加白呢、修改请求头、修改响应头、修改响应内容，流量copy呢 .....

别慌来了，这些都有（修改响应内容前面的插件大家也看到了，插件可以实现）

我就简单的做了分类，普通的匹配规则执行的动作支持（allow、deny、log）;

高级规则增加了（rehtml/debug/refile/func）

放行（allow）

这个比较简单，就是命中了规则咋就 bypass 了，比如 uri 过滤时，我们把很多静态文件的特征的匹配了，都放行后面的规则。

日志（log）

对命中的请求，记录下日志，当然记录日志的格式也是可以配置的，里面的变量基本上都支持（body这样大的我是不支持的）

拦截（deny）

可以根据域名设置不同的拦截页面和响应状态码

调试（debug）

这个功能就是为了适配逍遥派武功开发的，根据匹配命中的规则，对命中的所有请求把 request & response 内容都记录到 log 中，让他们去消费；顺便给了他们一个 ak - sk，用于调用我们的接口，执行拦截动作

注：比如在他前面的执行流程已经执行了 allow 操作，我们是不会记录日志的，比如静态文件；还有默认 body 取值是 10240 长度，当然这个参数也是可以配置的，毕竟响应 body 太大，我们也不便记录。

响应HTML（rehtml）

这个功能就是快速配置一个页面的响应内容，将页面直接返回了，场景应用也非常多，比如管理后台仅允许白名单IP访问，非白名单就直接响应个维护页面；还有开发时，我们做调试用，真的是谁用谁知道...

响应文件（refile）

这个功能和上面的响应 Html 功能有点重合，主要是响应的内容太大时，我们就用文件这种方式（响应文件类型也是可以配置的）。

插件函数（func）

这里就是为了满足高级用户，他们diy的需求，有很多玩法，实在是让我脑洞大开，值得大家好好玩一下。

五、写在最后

因为该项目从原型图、架构设计、后端开发都是一人在做（前端开发是找一些同学帮忙做的，感谢了 亲们），难免会有错误和不合理的地方，还是抛砖引玉，希望可以交流，给我在提出更多的意见和建议。

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