Nginx中间件安全攻防详解

一、Nginx简介

1. 什么是Nginx

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。由俄罗斯程序员Igor Sysoev开发，第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。

特点：

• 轻量级Web服务器/反向代理服务器/电子邮件代理服务器
• 占有内存少，并发能力强
• 中国大陆使用nginx的知名网站：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝

2. Nginx主要功能

1. 静态HTTP服务：高效处理静态文件(HTML、图片等)
2. 反向代理服务器：
   • 客户端请求Nginx，Nginx请求应用服务器，返回结果给客户端
   • 保护原始服务器资源
3. 负载均衡：
   • 将用户请求分配给多台服务器处理
   • 支持自带3种负载均衡策略，还有2种常用第三方策略
4. 虚拟主机：
   • 多个网站部署在同一台服务器上
   • 不同域名解析到同一IP但访问不同网站内容
5. 正向代理：
   • 位于客户端和原始服务器之间
   • 提供访问Internet途径，隐藏客户端自身

3. Nginx vs Apache对比

相同点：

• 都是HTTP服务器软件
• 模块化结构设计
• 支持PHP、Perl、Python等语言接口
• 支持正向/反向代理、虚拟主机、URL重写、压缩传输、SSL加密

不同点：

• Apache处理速度慢，占用内存多；Nginx高效低耗
• Apache模块支持动静态编译；Nginx模块静态编译
• Nginx对Fcgi支持更好
• Nginx支持epoll模型，Apache不支持
• Nginx安装包仅几百KB

Nginx优势：

• 静态文件处理效率高
• 支持更多并发连接(可达5万)
• 内存占用极低(1万非活动连接仅占2.5MB)
• 高稳定性，支持热部署
• 抗DoS攻击能力强

二、Nginx环境安装

1. 安装方式

1. 使用集成环境如phpStudy一键安装
2. 手动安装参考：
   • 知乎安装教程
   • 菜鸟教程

2. 配置文件路径

Windows环境：C:\phpStudy\nginx\conf\nginx.conf

三、Nginx安全漏洞与攻防

1. 文件解析漏洞

漏洞描述：
对于任意文件名，在后面添加/xxx.php(xxx为任意字符)后，可将文件作为php解析。

漏洞配置：

server {
    location ~ \.php$ {
        root /work/www/test;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
        fastcgi_pass unix:/tmp/php-fpm.sock;
    }
}

漏洞原理：

1. 访问/1.jpg/xxx.php时，Nginx看到.php结尾，将路径传递给PHP
2. PHP寻找xxx.php不存在
3. cgi.fix_pathinfo默认开启，PHP继续检查路径中存在的文件
4. 找到.jpg文件并以PHP形式执行

复现步骤：

1. 上传包含PHP代码的图片(如1.jpg)
2. 访问http://target/1.jpg/xxx.php

修复方案：

1. 设置php.ini中cgi.fix_pathinfo=0
2. 禁止上传目录执行脚本权限
3. 站库分离
4. 高版本PHP设置security.limit_extensions = .php

2. 目录遍历漏洞

漏洞描述：
错误配置导致可遍历服务器目录结构。

漏洞配置：
在nginx.conf中添加autoindex on

复现步骤：

1. 修改配置添加autoindex on
2. 访问目录URL即可看到目录列表

修复方案：
将autoindex on改为autoindex off

3. 空字节任意代码执行漏洞

影响版本：

• Nginx 0.5.*
• Nginx 0.6.*
• Nginx 0.7 <= 0.7.65
• Nginx 0.8 <= 0.8.37

漏洞描述：
Nginx遇到%00空字节时与后端FastCGI处理不一致，可通过xxx.jpg%00.php执行图片中的PHP代码。

复现步骤：

1. 创建包含PHP代码的1.jpg文件
2. 访问1.jpg%00.php
3. 或通过抓包修改请求为info.jpg..php，在Hex中将.改为00

修复方案：
升级Nginx到更高版本(测试1.11.5已修复)

4. CRLF注入漏洞

漏洞描述：
Nginx会将$uri进行解码，传入%0a%0d可引入换行符，造成CRLF注入。

漏洞配置：

location / {
    return 302 https://$host$uri;
}

漏洞危害：

1. 会话固定攻击
2. 设置恶意Cookie
3. HTTP响应头注入
4. 与XSS结合攻击

复现示例：

http://127.0.0.1/%0ASet-cookie:JSPSESSID%3D36
http://127.0.0.1/%0D%0A%0D%0A%3Cimg%20src=1%20onerror=alert(/xss/)%3E

修复方案：

1. 过滤%0a%0d等特殊字符
2. 正确配置跳转规则

5. 文件名逻辑漏洞(CVE-2013-4547)

影响版本：

• Nginx 0.8.41 ~ 1.4.3
• Nginx 1.5.0 ~ 1.5.7

漏洞描述：
错误解析请求URI，导致可绕过限制执行非PHP文件中的代码。

复现步骤：

1. 上传包含空格的文件名(如1.jpg )
2. 访问/uploadfiles/2.jpg..php
3. 在Hex中将2e改为20 00

漏洞原理：
Nginx匹配.php$将请求发送给fastcgi，但错误解析文件名，将1.jpg[0x20]当作SCRIPT_FILENAME发送给fastcgi。

修复方案：

1. 去除配置中的$符号
2. 升级Nginx版本

四、安全加固建议

1. 及时更新：保持Nginx版本最新
2. 配置安全：
   • 关闭不必要的目录列表功能
   • 限制上传目录执行权限
   • 正确设置PATH_INFO相关参数
3. 权限控制：
   • 实现最小权限原则
   • 站库分离
4. 输入过滤：
   • 过滤特殊字符(%00, %0a, %0d等)
   • 验证文件上传内容
5. 日志监控：
   • 开启详细日志记录
   • 监控异常访问模式

五、总结

Nginx作为高性能Web服务器，在互联网中广泛应用，但其配置不当会导致多种安全风险。安全人员应：

1. 深入理解Nginx工作原理
2. 掌握常见漏洞原理及利用方式
3. 实施有效的安全配置和防护措施
4. 定期进行安全审计和漏洞扫描

通过合理配置和安全开发实践，可以充分发挥Nginx的高性能优势，同时有效防范安全威胁。