WAF [WAF A-04] Nghiên cứu các giải pháp WAF mã nguồn mở miễn phí và so sánh giữa chúng

Tiếp tục với bài viết nghiên cứu mô hình triển khai WAF

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các giải pháp Web Application Firewall (WAF) mã nguồn mở miễn phí đang được sử dụng rộng rãi hiện nay. Những giải pháp này không chỉ giúp các tổ chức, doanh nghiệp tiết kiệm chi phí mà còn cung cấp khả năng tùy chỉnh linh hoạt, phù hợp với nhiều mô hình hạ tầng khác nhau. Chúng tôi sẽ giới thiệu một số công cụ tiêu biểu như ModSecurity, NAXSI, WebKnight… cùng phân tích ưu nhược điểm của từng giải pháp để hỗ trợ bạn lựa chọn công cụ phù hợp nhất với nhu cầu bảo mật ứng dụng web của mình.

MỤC LỤC

• ModSecurity
• NAXSI
• WebKnight
• Shadow Daemon
• Open-appsec
• So sánh giữa các mã nguồn mở trên
• Kết luận

1/ ModSecurity​

Giới thiệu:

• ModSecurity là một Web Application Firewall mã nguồn mở phổ biến nhất, ban đầu dành cho Apache nhưng nay đã hỗ trợ Nginx và IIS. Đây là WAF dựa trên luật (rule-based) với khả năng phân tích và lọc HTTP request cực kỳ chi tiết.

Tính năng nổi bật:

• Hỗ trợ bộ luật OWASP Core Rule Set (CRS).
• Có thể ghi log, chặn hoặc chỉ cảnh báo truy cập bất thường.
• Hỗ trợ phát hiện nhiều dạng tấn công như: SQLi, XSS, RFI, LFI, CSRF, …
• Hoạt động ở chế độ giám sát hoặc ngăn chặn.

Ưu điểm:

• Rất mạnh mẽ, linh hoạt, hỗ trợ đa nền tảng (Apache, Nginx, IIS).
• Cộng đồng phát triển lớn, tài liệu phong phú.
• Có thể tích hợp với các hệ thống SIEM/log tập trung.

Nhược điểm:

• Cấu hình ban đầu phức tạp.
• Dễ gây false positive nếu không tinh chỉnh rule kỹ.
• Tiêu tốn tài nguyên hệ thống với rule phức tạp.

Trường hợp sử dụng:

• Hạ tầng Apache hoặc Nginx cần bảo vệ ứng dụng khỏi các cuộc tấn công OWASP Top 10.
• Doanh nghiệp có đội ngũ kỹ thuật chuyên sâu, có thể cấu hình/tinh chỉnh rule.

2/ NAXSI​

Giới thiệu:

• NAXSI là một module WAF nhẹ dành cho Nginx, được thiết kế để chặn các tấn công như XSS và SQL Injection dựa trên phân tích đầu vào.

Tính năng nổi bật:

• Rule-based, phát hiện các ký tự đầu vào độc hại.
• Hỗ trợ whitelist để giảm false positive.
• Dễ cấu hình, hiệu năng cao.

Ưu điểm:

• Tối ưu cho hiệu năng, phù hợp với môi trường web traffic cao.
• Cấu hình đơn giản hơn so với ModSecurity.
• Phù hợp với môi trường container hoặc microservice chạy Nginx.

Nhược điểm:

• Không hỗ trợ OWASP CRS chính thức.
• Thiếu khả năng phân tích nâng cao như ModSecurity.

Trường hợp sử dụng:

• Dành cho hệ thống sử dụng Nginx làm reverse proxy/web server.
• Tối ưu cho các hệ thống cần hiệu năng cao nhưng vẫn muốn có lớp bảo vệ cơ bản.

3/ WebKnight​

Giới thiệu:

• WebKnight là một WAF mã nguồn mở được thiết kế đặc biệt cho Microsoft IIS web server, do AQTRONIX phát triển.

Tính năng nổi bật:

• Kiểm tra URL, headers, cookies, query strings và body request.
• Rule-based với khả năng chặn truy cập độc hại.
• Có giao diện cấu hình XML dễ thao tác.

Ưu điểm:

• Tối ưu cho môi trường Windows/IIS.
• Dễ triển khai và quản lý với giao diện cấu hình rõ ràng.

Nhược điểm:

• Chỉ hỗ trợ IIS, không dùng được trên Apache hoặc Nginx.
• Cộng đồng phát triển nhỏ, ít cập nhật.

Trường hợp sử dụng:

• Doanh nghiệp sử dụng IIS + ASP.NET cần WAF đơn giản, dễ cài đặt.
• Không yêu cầu tính tùy biến cao như ModSecurity.

4/ Shadow Daemon​

Giới thiệu:

• Shadow Daemon là một giải pháp WAF hướng ứng dụng (application-level), tập trung vào phân tích dữ liệu đầu vào trong các ngôn ngữ lập trình như PHP, Python, Ruby.

Tính năng nổi bật:

• Phân tích dữ liệu đầu vào, phát hiện mã độc trong query, form, cookies, ...
• Giao diện web để quản lý cảnh báo và log.
• Có thể tích hợp trực tiếp với ứng dụng thông qua thư viện client.

Ưu điểm:

• Phù hợp với nhà phát triển ứng dụng web cần phân tích sâu luồng dữ liệu độc hại.
• Giao diện trực quan, dễ xem log và theo dõi cảnh báo.
• Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình web phổ biến.

Nhược điểm:

• Không chặn request ở tầng web server (ngăn chặn ở tầng ứng dụng).
• Không phù hợp với kiến trúc microservice hoặc các ứng dụng phân tán.

Trường hợp sử dụng:

• Phù hợp với các ứng dụng viết bằng PHP/Python/Ruby.
• Dành cho đội ngũ dev muốn hiểu rõ hành vi đầu vào để tự xử lý bảo mật.

5/ Open-appsec​

Giới thiệu:

• OpenAppSec là một giải pháp Web Application Firewall mã nguồn mở hiện đại, do Check Point phát triển, được thiết kế để bảo vệ ứng dụng web và API trên nền tảng NGINX hoặc Envoy Proxy, mà không cần dùng rule thủ công. Nó sử dụng Machine Learning (ML) để tự động phát hiện và ngăn chặn tấn công, giúp giảm chi phí bảo trì và lỗi sai.

Tính năng nổi bật:

• Tự động phát hiện mối đe dọa bằng AI/ML mà không cần rule truyền thống.
• Hỗ trợ bảo vệ API (REST, JSON).
• Tích hợp với NGINX, Envoy Proxy, Kubernetes.
• Giao diện quản lý cloud (qua AppSec portal) và CLI.
• Cảnh báo và log theo thời gian thực.

Ưu điểm:

• Không cần viết hoặc cập nhật rule, giảm công sức quản trị.
• ưu cho hệ thống hiện đại như Kubernetes, container, cloud-native.
• Hỗ trợ CI/CD tích hợp DevSecOps
• Được hỗ trợ bởi một hãng bảo mật lớn (Check Point).

Nhược điểm:

• Cần có kết nối cloud nếu muốn dùng portal quản lý (dù vẫn có thể hoạt động offline).
• Một số tính năng nâng cao cần có đăng ký hoặc phụ thuộc hạ tầng đám mây.

Trường hợp sử dụng:

• Doanh nghiệp đang triển khai microservice, Kubernetes, API Gateway.
• Hệ thống sử dụng NGINX hoặc Envoy Proxy cần WAF hiện đại, dễ triển khai.
• Tổ chức muốn giảm chi phí bảo trì rule thủ công.

6/ So sánh giữa các mã nguồn mở​

1. ModSecurity – Lựa chọn cho hệ thống cần kiểm soát chi tiết​

Phù hợp khi:

• Tổ chức sử dụng Apache, Nginx hoặc IIS.
• Cần một giải pháp mạnh mẽ để bảo vệ toàn diện khỏi OWASP Top 10.
• Muốn tùy biến rule bảo vệ theo từng ứng dụng cụ thể.
• Có đội ngũ kỹ thuật có thể tinh chỉnh rule và phân tích log.

Ứng dụng thực tế:

• Các website thương mại điện tử, cổng thanh toán.
• Doanh nghiệp lớn hoặc tổ chức chính phủ có tiêu chuẩn bảo mật cao.

2. NAXSI – Lựa chọn cho hệ thống NGINX cần WAF nhẹ​

Phù hợp khi:

• Hệ thống sử dụng NGINX làm reverse proxy hoặc web server.
• Yêu cầu hiệu năng cao, tài nguyên hạn chế.
• Chấp nhận mức bảo vệ cơ bản nhưng ổn định.

Ứng dụng thực tế:

• Các website có lượng truy cập lớn, chạy trên cloud VPS hoặc container.
• Startup, doanh nghiệp nhỏ, hoặc nền tảng blog tin tức.

3. WebKnight – Lựa chọn cho môi trường Windows Server & IIS​

Phù hợp khi:

• Tổ chức đang vận hành website .NET trên IIS.
• Cần một giải pháp WAF đơn giản, dễ triển khai trên Windows Server.
• Không có yêu cầu tích hợp với Linux, NGINX hoặc Apache.

Ứng dụng thực tế:

• Các ứng dụng nội bộ trong doanh nghiệp, phần mềm kế toán, CRM nội bộ chạy trên Windows.

4. Shadow Daemon – Lựa chọn cho nhà phát triển ứng dụng web​

Phù hợp khi:

• Ứng dụng được viết bằng PHP, Python hoặc Ruby.
• Cần giám sát sâu dữ liệu đầu vào (form, query, cookie) tại tầng ứng dụng.
• Đội ngũ phát triển muốn phát hiện và xử lý tấn công từ bên trong ứng dụng.

Ứng dụng thực tế:

• Web app tùy biến, mã nguồn mở như WordPress, Laravel, Django.
• Hệ thống nội bộ có đội ngũ dev bảo trì trực tiếp.

5. OpenAppSec – Lựa chọn cho môi trường Cloud Native / DevSecOps​

Phù hợp khi:

• Ứng dụng triển khai trên Kubernetes, container, microservice.
• Sử dụng NGINX hoặc Envoy Proxy.
• Muốn tích hợp WAF vào pipeline CI/CD và giảm chi phí bảo trì rule.
• Ưu tiên AI/ML thay vì cấu hình thủ công.

Ứng dụng thực tế:

• API Gateway, Backend cho Mobile App.
• Fintech, SaaS platform, hoặc tổ chức đã chuyển đổi số sang cloud-native.

7/ Kết luận​

Các giải pháp WAF mã nguồn mở miễn phí mang đến một lựa chọn hấp dẫn cho các tổ chức muốn tăng cường bảo mật ứng dụng web mà không cần đầu tư quá nhiều chi phí. Dù không sở hữu đầy đủ tính năng nâng cao như các sản phẩm thương mại, nhưng với khả năng tùy biến cao, cộng đồng hỗ trợ mạnh mẽ và khả năng tích hợp linh hoạt, các công cụ như ModSecurity, NAXSI hay WebKnight vẫn là những lựa chọn đáng tin cậy. Việc lựa chọn và triển khai phù hợp sẽ giúp tổ chức xây dựng một lớp bảo vệ hiệu quả, chủ động ứng phó với các mối đe dọa trên môi trường web ngày càng phức tạp.

Cảm ơn các bạn đã theo dõi ‘3’