Действительно, после выноса @nameloc на уровень сервера заработало как и требовалось: запросы к самой dll без аргументов запрещены, запросы с правильным ключом проксируются. Большое спасибо! Posted at Nginx Forum: http://forum.nginx.org/read.php?21,17244,258033#msg-258033