写给系统管理员的25个PHP安全实践

PHP是广泛使用的开源服务端脚本语言。通过HTTP或HTTPS协议,Apache Web服务允许用户访问文件或内容。服务端脚本语言的错误配置会导致各种问题。因此,PHP应该小心使用。以下是为系统管理员准备的,安全配置PHP的25个实践事例。

用于下文的PHP设置样例

1)、DocumentRoot:/var/www/html

2)、默认Web服务:Apache(可以使用Lighttpd或Nginx代替)

3)、默认PHP配置文件:/etc/php.ini

4)、默认PHP Extensions配置目录:/etc/php.d/

5)、PHP安全配置样例文件:/etc/php.d/security.ini(需要使用文本编辑器创建这个文件)

6)、操作系统:RHEL / CentOS / Fedora Linux(指令应该可以在所有其他Linux发行版,如Debian / Ubuntu,或是Unix-like的操作系统,如OpenBSD / FreeBSD / HP-UX下正常运行)

7)、PHP服务的默认TCP/UDP端口:none

下面列出的大部分操作,都是基于 root 用户能在 bash 或其他现代 shell 上执行操作的假设。

$ php -v

样例输出

PHP 5.3.3 (cli) (built: Oct 24 2011 08:35:41)
 Copyright (c) 1997-2010 The PHP Group
 Zend Engine v2.3.0, Copyright (c) 1998-2010 Zend Technologies

本文使用的操作系统

$ cat /etc/redhat-release

样例输出

Red Hat Enterprise Linux Server release 6.1 (Santiago)

#1:知彼

基于PHP的应用面临着各种各样的攻击:

1)、XSS:对PHP的Web应用而言,跨站脚本是一个易受攻击的点。攻击者可以利用它盗取用户信息。你可以配置Apache,或是写更安全的PHP代码(验证所有用户输入)来防范XSS攻击

2)、SQL注入:这是PHP应用中,数据库层的易受攻击点。防范方式同上。常用的方法是,使用mysql_real_escape_string()对参数进行转义,而后进行SQL查询。

3)、文件上传:它可以让访问者在服务器上放置(即上传)文件。这会造成例如,删除服务器文件、数据库,获取用户信息等一系列问题。你可以使用PHP来禁止文件上传,或编写更安全的代码(如检验用户输入,只允许上传png、gif这些图片格式)

4)、包含本地与远程文件:攻击者可以使远程服务器打开文件,运行任何PHP代码,然后上传或删除文件,安装后门。可以通过取消远程文件执行的设置来防范

5)、eval():这个函数可以使一段字符串如同PHP代码一样执行。它通常被攻击者用于在服务器上隐藏代码和工具。通过配置PHP,取消eval()函数调用来实现

6)、Sea-surt Attack(Cross-site request forgery,CSRF。跨站请求伪造):这种攻击会使终端用户在当前账号下执行非指定行为。这会危害终端用户的数据与操作安全。如果目标终端用户的账 号用于管理员权限,整个Web应用都会收到威胁。

#2:减少内建的PHP模块

执行下面指令可以查看当前PHP所编译的模块

$ php -m

样例输出:

 apc
 bcmath
 bz2
 calendar
 Core
 ctype
 curl
 date
 dom
 ereg
 exif
 fileinfo
 filter
 ftp
 gd
 gettext
 gmp
 hash
 iconv
 imap
 json
 libxml
 mbstring
 memcache
 mysql
 mysqli
 openssl
 pcntl
 pcre
 PDO
 pdo_mysql
 pdo_sqlite
 Phar
 readline
 Reflection
 session
 shmop
 SimpleXML
 sockets
 SPL
 sqlite3
 standard
 suhosin
 tokenizer
 wddx
 xml
 xmlreader
 xmlrpc
 xmlwriter
 xsl
 zip
 zlib
 [Zend Modules] 
 Suhosin

从性能与安全性的角度考虑,我建议使用PHP时减少不必要的模块。例如上面的sqlite3是不必要的。那么可以通过删除或重命名/etc/php.d/sqlite3.ini文件来取消它:

# rm /etc/php.d/sqlite3.ini

# mv /etc/php.d/sqlite3.ini /etc/php.d/sqlite3.disable

有些模块则只能通过使用重新编译安装PHP来移除。例如,从php.net下载PHP源码后,使用下面指令编译GD,fastcgi和MySQL支持:

./configure --with-libdir=lib64 --with-gd --with-mysql --prefix=/usr --exec-prefix=/usr --bindir=/usr/bin --sbindir=/usr/sbin --sysconfdir=/etc --datadir=/usr/share --includedir=/usr/include --libexecdir=/usr/libexec --localstatedir=/var --sharedstatedir=/usr/com --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --cache-file=../config.cache --with-config-file-path=/etc --with-config-file-scan-dir=/etc/php.d  --enable-fastcgi --enable-force-cgi-redirect

更多信息请查看:how to compile and reinstall php on Unix like operating system

#3:防止PHP信息泄漏

可以通过取消export_php,对PHP信息泄漏进行限制。编辑/etc/php.d/security.ini如下:

expose_php=Off

expose_php会在HTTP Header中添加服务器上,包括版本在内的PHP信息(例如X-Powered-By: PHP/5.3.3)。同时,PHP的全局统一标识符也会暴露。如果export_php启用的话,可以通过下面命令查看PHP版本信息:

$ curl -I http://www.cyberciti.biz/index.php

样例输出:

HTTP/1.1 200 OK
 X-Powered-By: PHP/5.3.3
 Content-type: text/html; charset=UTF-8
 Vary: Accept-Encoding, Cookie
 X-Vary-Options: Accept-Encoding;list-contains=gzip,Cookie;string-contains=wikiToken;string-contains=wikiLoggedOut;string-contains=wiki_session
 Last-Modified: Thu, 03 Nov 2011 22:32:55 GMT 
 ...

建议同时隐藏Apache版本等信息:ServerTokens and ServerSignature directives in httpd.conf to hide Apache version

#4:最小化可载入的PHP模块(动态Extension)

PHP支持“Dynamic Extensions”。默认情况下,RHEL会载入/etc/php.d/目录下的所有Extension模块。如需启用或取消某一模块,只需把 /etc/php.d/目录下配置文件把该模块注释掉。也可以把文件删除或重命名该模块的配置文件。为了最优化PHP的性能和安全性,应只启用Web应用 所需的Extension。例如,用下面命令取消GD模块:

# cd /etc/php.d/
 # mv gd.{ini,disable}
 # <span>/sbin/service httpd restart</span>

启用则是:

# mv gd.{disable,ini}
 # <span>/sbin/service httpd restart</span>

#5:记录所有PHP错误

不要把PHP错误信息输出给所用用户。编辑/etc/php.d/security.ini,如下修改:

display_errors=Off

确保把所有错误信息记录到日志文件

log_errors=On
error_log=/var/log/httpd/php_scripts_error.log

#6:禁止文件上传

为安全考虑,如下编辑/etc/php.d/security.ini取消文件上传

file_uploads=Off

如用户的确需要上传文件,那么把它启用,而后限制PHP接受的最大文件大小:

file_uploads=On
# user can only upload upto 1MB via php
upload_max_filesize=1M

#7:关闭远程代码执行

如果这个特性被启动,PHP可以通过 allow_url_fopen,在file_get_contents()、include、require中获取诸如FTP或网页内容这些远程数据。 程序员经常忘记了对用户输入进行过滤,而如果这些函数调用了这些数据,则形成了注入漏洞。在基于PHP的Web应用中,大量代码中的注入漏洞都由此产生。 可以通过编辑/etc/php.d/security.ini来关闭该特性:

allow_url_fopen=Off

除此之外,建议把allow_url_include也取消掉:

allow_url_include=Off

#8:启用SQL安全模式

如下修改/etc/php.d/security.ini:

sql.safe_mode=On

当此特性被启用,mysql_connect()和mysql_pconnect()会忽略传入的所有参数。与此同时,你需要在代码上做些相应的修改。第 三方以及开源应用,如Wordpress,在sql.safe_mode下可能无法正常工作。同时建议关闭5.3.x版本的PHP的 magic_quotes_gpc过滤,因为它简单粗暴又没效率。使用mysql_escape_string()以及自定义的过滤函数会更好一些

magic_quotes_gpc=Off

#9:控制POST的数据大小

HTTP POST通常作为请求的一部分,被客户端用于向Apache Web服务器发送数据,如上传文件或提交表单。攻击者会尝试发送超大的POST请求去消耗服务器的资源。如下编辑/etc/php.d/security.ini限制POST的最大大小:

; 在这里设置一个靠谱的数值
 post_max_size=1K

这里设置了1K的最大大小。这个设置会影响到文件上传。要上传大文件,这个值需要比update_max_filesize大。

建议在Apache中限制可用的请求方法,编辑httpd.conf如下:

<Directory /var/www/html>
     <LimitExcept GET POST>
         Order allow,deny
     </LimitExcept>
 ## Add rest of the config goes here... ##
 </Directory>

#10:资源控制(DoS控制)

设置每个PHP脚本的最大运行时间。另外建议限制用于处理请求数据的最大时间,以及最大可用内存数。

# 单位:秒

max_execution_time = 30
max_input_time = 30
memory_limit = 40M

#11:为PHP安装Suhosin高级保护系统

具体参考Suhosin项目页:project page

#12:取消危险的PHP函数

PHP有大量可用于入侵服务器的函数,如使用不当则会成为漏洞。如下取消这些函数:

disable_functions =exec,passthru,shell_exec,system,proc_open,popen,curl_exec,curl_multi_exec,parse_ini_file,show_source

#13:PHP Fastcgi / CGI – cgi.force_redirect管理

PHP可与Fastcgi协同工作。Fastcgi可 以减少Web服务器的内存足迹(memory footprint),并改善PHP性能。可以参考这个来配置Apache2+PHP+FastCGI。在这个配置 中,cgi.force_redirect会阻止用户通过访问URL来调用PHP。为安全考虑,启用该特性:

; Enable cgi.force_redirect for security reasons in a typical *Apache+PHP-CGI/FastCGI* setup
 cgi.force_redirect=On

#14:PHP用户与用户组ID

mod_fastcgi是Apache Web服务的一个cgi模块,可连接到外部的FASTCGI服务器。你需要确保PHP使用非root用户运行。若其使用root或是UID小于100的用 户权限,它就可以访问,乃至操作系统文件。通过Apache’s suEXEC或mod_suPHP,可在非特权用户下执行PHP CGI。suEXEC可以是Apache调用CGI程序的user ID不同于运行Apache的user ID。如下:

# ps aux | grep php-cgi

样例输出:

phpcgi      6012  0.0  0.4 225036 60140          S    Nov22   0:12 /usr/bin/php-cgi
 phpcgi      6054  0.0  0.5 229928 62820          S    Nov22   0:11 /usr/bin/php-cgi
 phpcgi      6055  0.1  0.4 224944 53260          S    Nov22   0:18 /usr/bin/php-cgi
 phpcgi      6085  0.0  0.4 224680 56948          S    Nov22   0:11 /usr/bin/php-cgi
 phpcgi      6103  0.0  0.4 224564 57956          S    Nov22   0:11 /usr/bin/php-cgi
 phpcgi      6815  0.4  0.5 228556 61220          S    00:52   0:19 /usr/bin/php-cgi
 phpcgi      6821  0.3  0.5 228008 61252          S    00:55   0:12 /usr/bin/php-cgi

可以通过spawn-fcgi来生成phpcgi用户的远程或本地FastCGI进程(前提是有这个用户):

# spawn-fcgi -a 127.0.0.1 -p 9000 -u phpcgi -g phpcgi -f /usr/bin/php-cgi

现在可以配置Apache、Lighthttpd或Nginx Web服务调用运行在127.0.0.1:9000的FastCGI。

#15:限制PHP访问文件系统

open_basedir会限制PHP的运行目录,例 如通过fopen()之类的函数可访问的目录。如果访问的目录不在open_basedir之内,PHP会拒绝该访问。不要使用软链接作为工作区。例如, 只允许访问/var/www/html而非/var/www、/tmp或/etc目录:

; Limits the PHP process from accessing files outside 
 ; of specifically designated directories such as /var/www/html/
 open_basedir="/var/www/html/"
 ; ------------------------------------
 ; Multiple dirs example 
 ; open_basedir="/home/httpd/vhost/cyberciti.biz/html/:/home/httpd/vhost/nixcraft.com/html/:/home/httpd/vhost/theos.in/html/"
 ; ------------------------------------

#16:Session路径

PHP Session用户提供数据保存功能,以便后续访问。这可以使应用可定制性更强,提升吸引力。所有Session相关的数据会被保存在session.save_path中。RHEL/CentOS/Fedora Linux的默认设置如下:

session.save_path="/var/lib/php/session"
 ; Set the temporary directory used for storing files when doing file upload
 upload_tmp_dir="/var/lib/php/session"

确认这个路径在/var/www/html之外,且不可被其他系统用户访问:

# ls -Z /var/lib/php/

样例输出:

drwxrwx---. root apache system_u:object_r:httpd_var_run_t:s0 session

注:ls -Z会显示SELinux的安全信息,如文件模式,user,group,安全信息,文件名等。

#17:保证PHP,软件及操作系统更新到最新

维护Linux、Apache、PHP和MySQL服务器的一项重要工作是更新安全补丁。所有的PHP安全更新应尽快进行审查并更新。可使用如下命令(如果通过包管理器来安装PHP):

# yum update

# apt-get update && apt-get upgrade

可以配置Red Hat / CentOS / Fedora Linux通过Email发送yum的包更新提醒,或是Debian / Ubuntu Linux下的apticron发送提醒。又或通过cron计划任务进行更新。

注:查看php.net以获取最新的PHP版本信息

#18:限制文件及目录访问

确认以Apache或www这种非root用户运行Apache。/var/www/html目录下的owner也应是非root用户:

# chown -R apache:apache /var/www/html/

DocumentRoot下的文件应禁止运行或创建。设置该目录下的文件权限为0444(只读):

# chmod -R 0444 /var/www/html/

设置该目录下的所有文件夹权限为0445

# find /var/www/html/ -type d -print0 | xargs -0 -I {} chmod 0445 {}

#19:Apache、PHP、MySQL配置文件的写入保护

使用chattr命令给这些配置文件加上写入保护:

# chattr +i /etc/php.ini
# chattr +i /etc/php.d/*
# chattr +i /etc/my.ini
# chattr +i /etc/httpd/conf/httpd.conf
# chattr +i /etc/

同样可以为/var/www/html目录加上写入保护

# chattr +i /var/www/html/file1.php# chattr +i /var/www/html/

#20:使用Linux安全拓展(如SELinux)

Linux有各种安全方案来防止服务程序的错误配置或漏洞。尽可能使用SELinux或其他Linux安全方案限制网络和程序。例如,SELinux为Linux内核或Apache Web服务提供不同的安全策略。使用下面命令列出所有Apache保护信息:

# getsebool -a | grep httpd

样例输出:

allow_httpd_anon_write --> off
 allow_httpd_mod_auth_ntlm_winbind --> off
 allow_httpd_mod_auth_pam --> off
 allow_httpd_sys_script_anon_write --> off
 httpd_builtin_scripting --> on
 httpd_can_check_spam --> off
 httpd_can_network_connect --> off
 httpd_can_network_connect_cobbler --> off
 httpd_can_network_connect_db --> off
 httpd_can_network_memcache --> off
 httpd_can_network_relay --> off
 httpd_can_sendmail --> off
 httpd_dbus_avahi --> on
 httpd_enable_cgi --> on
 httpd_enable_ftp_server --> off
 httpd_enable_homedirs --> off
 httpd_execmem --> off
 httpd_read_user_content --> off
 httpd_setrlimit --> off
 httpd_ssi_exec --> off
 httpd_tmp_exec --> off
 httpd_tty_comm --> on
 httpd_unified --> on
 httpd_use_cifs --> off
 httpd_use_gpg --> off
 httpd_use_nfs --> off

取消Apache cgi支持可以输入:

# setsebool -P httpd_enable_cgi off

详细参考:Red Hat SELinux guide

#21:安装Mod_security

ModSecurity是一个开源的入侵检测和防范的Web应用引擎。安装mod_security可以保护Apache和PHP应用免受XSS和其他攻击:

## A few Examples ##
 # Do not allow to open files in /etc/
 SecFilter /etc/
 
 # Stop SQL injection
 SecFilter "delete[[:space:]]+from"
 SecFilter "select.+from"

#22:如有可能,在Chroot Jail下运行Apache / PHP

在Chroot Jail下运行Apache / PHP可以最小化可能受到的损失,使其局限于文件系统下的一小块。可以使用一般的chroot来配置Apache:chroot kind of setup with Apache。不过我建议使用FreeBSD jails、XEN,KVM或OpenVZ虚拟化。

#23:使用防火墙限制传出连接

攻击者会使用wget之类的工具从你的Web服务器下载文件。使用iptables来阻挡Apache用户的传出连接。ipt_owner模块会为本地数 据包的生成者分配不同角色。它只对OUTPUT chain有效。下面指令允许vivek用户通过80端口进行外部访问:

/sbin/iptables -A OUTPUT -o eth0 -m owner --uid-owner vivek -p tcp --dport 80 -m state --state NEW,ESTABLISHED  -j ACCEPT

下面的样例则是阻挡所有Apache用户的传出连接,只允许smtp服务及spam识别API服务通过:

# ....  
 /sbin/iptables --new-chain apache_user
 /sbin/iptables --append OUTPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
 /sbin/iptables --append OUTPUT -m owner --uid-owner apache -j apache_user
 # allow apache user to connec to our smtp server 
 /sbin/iptables --append apache_user -p tcp --syn -d 192.168.1.100 --dport 25 -j RETURN
 # Allow apache user to connec to api server for spam validation
 /sbin/iptables --append apache_user -p tcp --syn -d  66.135.58.62 --dport 80 -j RETURN
 /sbin/iptables --append apache_user -p tcp --syn -d  66.135.58.61 --dport 80 -j RETURN
 /sbin/iptables --append apache_user -p tcp --syn -d  72.233.69.89 --dport 80 -j RETURN
 /sbin/iptables --append apache_user -p tcp --syn -d  72.233.69.88 --dport 80 -j RETURN
 #########################
 ## Add more rules here ##
 #########################
 # No editing below
 # Drop everything for apache outgoing connection
 /sbin/iptables --append apache_user -j REJECT

#24:查看并审查日志

查看Apache日志文件:

# tail -f /var/log/httpd/error_log
 # grep 'login.php' /var/log/httpd/error_log
 # egrep -i "denied|error|warn" /var/log/httpd/error_log

查看PHP日志文件:

# tail -f /var/log/httpd/php_scripts_error.log
 # grep "...etc/passwd" /var/log/httpd/php_scripts_error.log

查看日志文件可以让你知道服务器正在承受何种攻击,并分析当前安全级别是否足够。启用审查服务用于系统审查,可审查SELinux时间,验证事件,文件修改,账号修改等。建议使用Linux System Monitoring Tools来监控Web服务器。

#25:把服务分离到不同的服务器或虚拟机

对于比较庞大的安装配置,建议把运行、数据库、静态与动态内容分离到不同的服务器

///////////////
 / ISP/Router /
 //////////////
   \
    |
    Firewall
      \
       |
      +------------+
      | LB01       |
      +------------+                 +--------------------------+
                   |                 | static.lan.cyberciti.biz |
                   +-----------------+--------------------------+
                                     | phpcgi1.lan.cyberciti.biz|
                                     +--------------------------+
                                     | phpcgi2.lan.cyberciti.biz|
                                     +--------------------------+
                                     | mysql1.lan.cyberciti.biz |
                                     +--------------------------+
                                     | mcache1.lan.cyberciti.biz|
                                     +--------------------------+

在不同的服务器或虚拟机下运行不同的网络服务,这可以减少被入侵对其他服务的影响。例如,一个攻击者入侵了Apache,那就可以访问同一服务器下的其他服务(如MySQL,email服务等)。但在上述例子中则不会:

1)、static.lan.cybercity.biz – 使用lighttpd或nginx存放js/css/images等静态资源

2)、phpcgi1.lan.cyberciti.biz和phpcgi2.lan.cyberciti.biz – Apache Web服务+PHP,用于生成动态内容

3)、mysql1.lan.cyberciti.biz – MySQL数据库服务

4)、mcache1.lan.cyberciti.biz – Memcached服务(MySQL的高速缓存系统)。它使用libevent或epoll来适应任意连接数。而且它使用的是非阻塞网络IO。

5)、LB01 – 一个Nginx服务器,用于Web及Apache前端的反向代理。所有的访问连接会通过nginx代理服务,被直接处理或分发到相应的Web服务器。LB01提供简单的负载均衡。

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