웹 서버

3 Tier 아키텍처

웹 서버는 인터넷에서 가장 중요한 인프라 SW중 하나로 HTTP 를 기반으로 사용자가 요청한 컨텐츠를 보내주고 사용자의 입력을 받아서 처리하는 역할을 수행합니다.

웹이 발달하면서 동적 컨텐츠를 제공해야 하는 필요성이 대두되었고 이를 위해 다양한 웹용 언어와 프레임워크가 탄생하였고 이런 도구들은 웹 서버 위에서 바로 동작하는 경우가 많았습니다.

대표적으로 PHP를 처리하는 mod_php, Perl 스크립트를 처리하는 mod_perl, python 용 mod_python 등이 웹 서버에서 동작하는 확장 모듈입니다.

이런 모듈은 웹 서버를 바로 활용할 수 있으므로 설치와 설정이 쉽고 사용하기도 쉬운 장점이 있었지만 서비스의 규모가 커질 경우 확장이 힘들고 웹 서버가 해킹당하면 DBMS도 해킹 당하는 등의 문제점이 나타났습니다.

이런 문제를 해결하기 위해서는 HTTP를 처리하는 Web Server, 웹 애플리케이션을 실행하는 WAS(Web Application Server), 그리고 DBMS 로 각각의 계층으로 분리하는 3 Tier 방식의 아키텍처로 구성하고 웹 서버의 역할은 최소화하는 것이 좋습니다.

시스템 구성

웹 서버 DMZ에 위치시키고 수시로 보안패치와 버그패치를 해주어야 합니다.

DMZ

특히 웹 서버는 설치된 패키지가 적어야 패치 속도가 빠르므로 사용하는 패키지만 최소로 설치해하고 사용하지 않는 패키지는 삭제하는 것이 좋으며 특히 컴파일러 같은 개발도구와 X-Windows 관련 패키지는 반드시 삭제하는 것이 좋습니다.

웹 서비스 포트(80, 443)를 제외하고는 웹 서버의 모든 포트를 막도록 Inbound 방화벽 규칙을 설정합니다.

또 웹 서버는 내부망에 연결이 가능한 서버이므로 웹 서버에서 내부망으로 연결하는 방화벽 규칙은 WAS 의 서비스 포트만 연결 가능하도록 하는 것이 좋습니다.

웹 서버에는 SELinux나 AppArmor 같은 강제 접근 통제 기능을 적용하는 것이 필요하며 특히 SELinux 는 웹 서버에 대해서 엄격하게 통제하므로 웹 서버에는 꼭 적용하는 것이 좋습니다.

예로 SELinux는 웹 서버는 연결 가능한 포트를 미리 정해두고 있으며 허용하는 포트는 다음 명령어로 확인 가능합니다.

# semanage port -l |grep http_port_t

http_port_t                    tcp      9001, 9004, 8000, 8080, 10080, 8001, 80, 81, 443, 488, 8008, 8009, 8443, 9000

위와 같은 제약을 통해 웹 서버가 해킹당해도 이를 통해 내부 네트워크에 ssh로 침입해서 2차 해킹을 시도하거나 또는 웹 서버를 경유지로 하여 스팸 메일을 보내거나 외부 서버에 연결하는 등의 피해를 최소화할 수 있습니다.

Reverse Proxy 로 사용

이제 웹 서버는 HTML/CSS/JavaScript 같은 정적 컨텐츠를 전송하거나 또는 내부망에 있는 WAS 에 연결하여 웹 애플리케이션의 실행 결과를 받아서 사용자에게 전달하는 Reverse Proxy 로 역할을 제한하는 것이 필요합니다.

Reverse Proxy

Reverse Proxy 로 사용할 경우 WAS가 사용하는 포트만 열어주면 되며 다른 포트는 모두 사용을 막는 것이 좋습니다.

WAS	Default Port	개발 언어
tomcat	8080(HTTP), 8009(AJP)	Java
jetty	8080(HTTP)	Java
PHP-FPM	9000	PHP
unicorn	8080	ruby

만약 사용하는 WAS 의 포트가 SELinux에 등록되어 있지 않다면 차단되어 서비스가 불가능하므로 포트를 추가해야 하며 다음 명령어는 웹 서버가 9876 포트에 연결할 수 있도록 허용합니다.

semanage port -a -p tcp -t http_port_t 9876

만약 ValueError: Port tcp/9876 already defineㅇ 와 같은 에러가 발생한다면 SELinux 포트 규칙이 이미 정의되어 발생한 것이며 정책을 추가하는 -a 옵션대신 변경하는 -m 옵션을 사용하면 됩니다.

물리적인 구성에 대해서 알아보았으니 그러면 웹 서버를 견고하게 하기 위한 설정 방법을 알아 봅시다.

민감한 데이타 웹 서버에 올리지 않기

각종 설정 파일이나 민감한 파일(sql, shell script) 등은 웹 서버의 Document Root 에 올리지 않아야 합니다.

특히 디렉터리 목록이 활성화되어 있고 index 파일이 없을 경우 폴더의 전체 구조가 노출되므로 주의해야 합니다.

보안 강화 HTTP 헤더 사용

HTTP 헤더에는 보안을 강화하기 위한 여러 헤더가 있습니다.

• X-Frame-Options : 클릭 하이재킹을 방지하기 위한 헤더로 deny로 설정하면 iframe 에서 렌더링을 하지 않습니다. sameorigin 은 origin이 일치하지 않을 경우 렌더링을 하지 않습니다.

• X-Content-Type-Options: "nosniff" 만 설정할 수 있으며 잘못된 MIME 형식이 포함된 응답을 거부합니다.

• X-XSS-Protection: IE와 Chrome 브라우저가 지원하며 특정 유형의 XSS(cross site script)공격을 차단해 줍니다.

apache httpd 는 Header 지시자로 보안 관련 헤더를 설정하면 됩니다.

Header always set X-Frame-Options DENY
Header always set X-Content-Type-Options nosniff
Header set X-XSS-Protection "1; mode=block"

nginx 는 add_header 지시자로 설정합니다.

add_header X-Frame-Options DENY;
add_header X-Content-Type-Options nosniff;
add_header X-XSS-Protection "1; mode=block";

Warning iframe 을 사용하여 서비스하는 페이지가 있을 경우 "X-Frame-Option: Deny" 헤더가 설정되면 제대로 동작하지 않습니다.

웹서버 디렉터리 목록 비활성화

특정 배포판에 포함된 웹 서버의 기본 설정은 브라우저가 웹 서버에 요청한 리소스가 디렉터리이고 해당 디렉터에 인덱스 파일이 없을 경우 모든 파일과 디렉터리 목록을 보여 주게 됩니다.

이렇게 서버의 모든 자원을 보여주는 것은 보안상 취약할 수 있으므로 웹 서버에 디렉터리의 인덱스를 처리할 확장자를 명시적으로 지정하고 없을 경우 목록을 보여주지 않도록 설정하는게 좋습니다.

apache httpd 의 경우 DirectoryIndex 에 인덱스 파일을 지정할 수 있습니다.

Directory 지시자에 아래와 같이 Indexes 설정이 있을 경우 목록 출력이 가능하므로 삭제하는 게 좋습니다.

DirectoryIndex index index.php index.html index.html.var

<Directory /path/to/directory>
   Options  Indexes
</Directory>

nginx 는 location 지시자에 autoindex 가 on 일 경우 요청 리소스가 목록을 출력하며 기본 설정은 off 이므로 명시적으로 설정할 필요가 없습니다.

index index.php index.html index.htm;

location / {
    autoindex off;
}

server 정보 숨기기

운영하는 서버의 자세한 정보는 공격자에게 유용한 정보를 제공합니다. 다음과 같이 curl 명령어로 서버가 보내오는 HTTP 응답 헤더를 살펴 봅시다.

curl -I myhost.com

HTTP/1.1 200 OK
Date: Thu, 17 Mar 2016 05:54:33 GMT
Server: Apache/2.2.24 (Unix) mod_ssl/2.2.24 OpenSSL/0.9.8e-fips-rhel5 PHP/5.2.17 mod_jk/1.2.41
X-Powered-By: PHP/5.2.17
Content-Length: 1861
Content-Type: text/html

Server 헤더를 보면 현재 사용하는 서버 제품(Apache)과 버전(2.2.24), 모듈(mod_ssl, PHP, mod_jk ..)과 버전등 굉장히 상세한 정보를 보여주고 있으며 공격자는 해당 제품과 버전의 취약점을 찾아서 공격할 수 있습니다.

Tip wappalyzer 를 사용하면 크롬이나 파이어 폭스에서 서버에서 사용하는 기술을 확인할 수 있습니다.

Server Token Off

apache httpd 는 httpd.conf 에 다음과 같이 설정하면 표시 정보를 최소화할 수 있습니다.

ServerTokens Prod
ServerSignature Off

nginx 는 nginx.conf 의 http 항목에 다음 내용을 추가합니다.

http {
    server_tokens off;

X Powered By 헤더 제거

X-Powered-By 헤더는 서버 사이드에서 사용하는 기술(ASP.NET, PHP, JBoss 등)을 표시하는 비표준 헤더로 공격자에게 유용한 정보를 제공하므로 숨기는게 좋습니다.

apache httpd 의 경우 Header 지시자를 사용하면 브라우저로 전송하기 전에 모든 X-Powered-By 헤더를 삭제할 수 있습니다.

Header unset X-Powered-By

nginx 는 fastcgi_hide_header 모듈을 사용하여 숨길 헤더를 지정하면 됩니다.

http {
    fastcgi_hide_header X-Powered-By;

PHP 를 사용한다면 php.ini 의 다음 항목을 off 로 설정하면 됩니다.

expose_php = Off

UTF-8 charset 사용

특별한 문제가 없다면 charset은 utf-8로 선언하고 사용하는 것이 서비스의 확장성 측면과 보안성 측면("UTF-7 XSS" 같은 취약점 방지)에 좋습니다.

웹 서버에 기본 인코딩을 설정하면 HTTP의 Content-Type 헤더에 charset=UTF-8 을 자동으로 추가하므로 개별 컨텐츠마다 다음과 같이 meta 태그로 인코딩을 지정하지 않아도 되는 장점이 있습니다.

<meta charset="utf-8">

웹 서버에 기본 인코딩을 설정하려면 apache httpd는 다음과 같이 AddDefaultCharset 지시자를 사용하여 설정하면 됩니다.

AddDefaultCharset utf-8

nginx 는 charset 키워드로 기본 인코딩을 설정할 수 있습니다.

http {
    charset utf-8;

Danger 웹 서버에 인코딩을 설정한 경우 브라우저는 개별 컨텐츠에 meta 키워드로 설정한 인코딩은 무시하므로 다른 인코딩(예: EUC-KR)을 사용하는 컨텐츠가 있을 경우 오작동할 수 있습니다. 자세한 내용은 아래의 블로그를 참고하세요.

• Web Browser 가 Web Content 의 character set encoding 을 처리하는 순서 (HTTP Header charset과 meta charset)

폴더와 파일에 적절한 권한 부여

웹 컨텐츠 폴더와 파일은 적절한 권한이 부여해야 하며 폴더는 755(또는 775), 파일은 644(또는 664) 권한이 적절합니다.

chmod -R 755 /var/www/mycontents

특히 파일에 실행 권한을 주는 경우 웹 서버를 통해 실행할 경우 문제가 될 수 있으므로 주의깊게 설정해야 합니다.

[!WARNING] SELinux가 켜져 있을 경우 실행 속성을 주어도 httpd_sys_script_exec_t 컨텍스트가 설정되어 있지 않으면 웹 서버가 실행할 수 없습니다.

웹 서버는 루트로 구동해야 하므로 보안을 위해 구동후 별도의 계정으로 전환하며 배포판마다 전환하는 계정이 다릅니다. 그러므로 웹 서버가 쓰기 권한과 실행 권한을 가져야 하는 폴더와 파일은 웹 서버 구동후 전환 계정으로 설정하는 게 권한 문제를 방지할 수 있습니다.

예를 들어 ubuntu 에서 PHP-FPM을 도메인 소켓 방식으로 사용할 경우 nginx 구동 계정(www-data)의 소유이고 쓰기 권한이 있어야 정상적으로 서비스를 할 수 있습니다.

$ ls -l /var/run/php/php7.0-fpm.sock 
srw-rw---- 1 www-data www-data 0 May  9 06:18 /var/run/php/php7.0-fpm.sock

RHEL/CentOS 의 apache의 경우 /etc/httpd/conf/httpd.conf에 구동 계정이 정의되어 있습니다.

User apache
Group apache

nginx 는 /etc/nginx/nginx.conf 에 user 키워드로 구동 계정이 정의되어 있으며 ubuntu는 www-data를 RHEL/CentOS는 nginx 계정을 사용합니다.

user  nginx;

중요 파일 접근 차단

웹 서버의 컨텐츠 디렉터리에는 URL Re-writing 을 처리하는 .htaccess 나 워드프레스의 wp-config.php, git이나 subversion의 형상 관리 메타 정보(.git, .svn), 설정 파일(.inc, .ini, .cfg, .conf)등의 중요 정보가 있을 수 있습니다.

공격자는 이런 파일을 내려 받아서 서버의 정보를 파악할 수 있으므로 다음 설정으로 중요 파일을 보호할 수 있습니다.

httpd 2.2, 2.4

<DirectoryMatch .*\.(git|svn)/.*>
    Redirect 404 /
</DirectoryMatch>

<FilesMatch "^(htaccess|wp-config)">
    Redirect 404 /
</FilesMatch>

<FilesMatch "\.(inc|ini|conf|cfg)$">
    Redirect 404 /
</FilesMatch>

## java property
<FilesMatch "\.(xml|properties)$">
    Redirect 404 /
</FilesMatch>

## laravel .env*
<FilesMatch "^(.env)">
    Redirect 404 /
</FilesMatch>

nginx

location ~ /\.(ht|git|svn) {
    return 404;
}
location ~ /wp-conf* {
    return 404;
}
location ~ /.*\.(inc|ini|conf|cfg)$ {
    return 404;
}

## java property
location ~ /.*\.(xml|properties)$ {
    return 404;
}

## laravel .env*
location ~ /\.(env)* {
    return 404;
}

[!WARNING] Require all denied(apache) 나 deny all(nginx) 를 사용할 경우 HTTP 403 Forbidden 응답이 가게되며 공격자는 이 경우 해당 컨텐츠가 있으므로 적절한 권한을 얻기위해 추가 공격을 실행할 수 있습니다. 그러나 HTTP 404 Not Found 응답을 받으면 컨텐츠가 없다고 생각할 것이므로 더 적절한 설정입니다.

관리자 서비스 접근 제한

웹 애플리케이션에서 설정할수도 있지만 웹 서버에서도 관리자 영역등 특정 패턴의 url 을 차단할 수 있습니다.

다음은 아파치 톰캣의 관리자 context 인 /manager 에 127.0.0.1과 192.168.10.0 대역을 제외하고는 접근을 차단하는 예제입니다.

httpd 2.2

<Location /manager>
    Order deny,allow
    Deny from all
    Allow from 127.0.0.1 192.168.10.0/24
</Location>

httpd 2.4 는 다음과 같이 설정합니다.

<Location /manager>
    Require host  127.0.0.1 192.168.10.0/24
</Location>

Proxy 를 사용하는 경우

SetEnvIF X-Forwarded-For "127.0.0.1" AllowIP
SetEnvIF X-Forwarded-For "^192\.168\.10" AllowIP

<Location /manager>
    Require env AllowIP
</Location>

nginx

location /manager {
    satisfy any;

    allow 192.168.0.0/24;
    deny  all;
}

같이 읽기

• [Ubuntu Server의 보안을 위해서 해야 할 것들]

  • Part 1

  • Part 2

• Ubuntu 서버 14.04 초기설정 가이드

참고 자료

• apache ServerTokens Directive

• nginx RESTRICTING ACCESS

• Nginx Server Configs - nginx 설정 모음

• Apache Server Configs - apache httpd 설정 모음

• htaccess - apache .htaccess Snippets

• Apache2 block / allow IP – simple guide