Spring Security 快速瞭解

在Spring Security之前

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我曾經使用 Interceptor 實現了一個簡單網站Demo的登入攔截和Session處理工作，雖然能夠實現相應的功能，但是無疑Spring Security提供的配置方法更加簡單明確，能夠更好的保護Web應用。

Spring Security的相關結構

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這裡大家可以參考Spring Security的官方介紹文件：spring-security-architecture
簡單的來說：

• Spring Security是一個單一的Filter，其具體的型別是FilterChainProxy，其是作為@Bean在ApplicationContext中配置的。

• 從容器的角度來看，Spring Security是一個單一的Filter,但是在其中有很多額外的Filter,每一個都扮演著他們各自的角色，如下圖所示：
  

• Spring Security的身份驗證，主要由AuthenticationManager這個介面完成，其驗證的主要方法是authenticate()

public interface AuthenticationManager {   
    
  Authentication authenticate(Authentication authentication)   
    throws AuthenticationException;   
   
}

• 該方法可以完成三件事：

  • 如果它可以驗證輸入代表一個有效的主體，就返回一個Authentication（通常包含 authenticated=true）

  • 如果它可以驗證輸入代表一個無效的主體，就throw一個AuthenticationException

  • 如果它不能決斷，就返回null

• 最常用的AuthicationManager的實現是ProviderManager，它將其委託給AuthticationProvider這個例項，AuthenticationProvider和AuthenticationManager有一點像，但是含有一些額外的方法，來允許呼叫者來查詢是否支援該Authenticaion形式。

public interface AuthenticationProvider {   
   
    Authentication authenticate(Authentication authentication)   
            throws AuthenticationException;   
   
    boolean supports(Class> authentication);   
   
}

supports()方法中的Class>引數是Class extends Authentication>,它只會詢問其是否支援傳遞給authenticate()方法。

• 在同一個程式中，一個ProviderManager透過委託一系列的AuthenticaitonProviders，以此來支支援多個不同的認證機制，如果ProviderManager無法識別一個特定的Authentication例項型別，則會跳過它。

• 很多時候，一個程式含有多個資源保護邏輯組，每一個組都有他們獨有的AuthenticationManager，通常他們共享父級，那麼父級就成為了了一個"global"資源，作為所有provider的後背。
  

• Spring Security提供了一些配置幫助我們快速的開啟驗證功能，最常用的就是AuthenticationManagerBuiler，它在記憶體（in-memory）、JDBC、LDAP或者個人定製的UserDetailService這些領域都很擅長。

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使用Spring Security實現訪問和許可權控制

注意：本後續程式碼以SpringBoot為框架實現，其DEMO Git: Spring-Security-Demo

• 主要透過過載WebSecurityConfigurerAdapter的configure方法進行訪問和許可權控制

方法	描述
configure(WebSecurity)	透過過載，配置Spring Security的Filter鏈
configure(HttpSecurity)	透過過載，配置如何攔截器保護請求
configure(AuthenticationManagerBuilder)	透過過載，配置user-detail服務

• 我們重寫如下方法：

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
        .authorizeRequests()
        .antMatchers("/index").hasAnyAuthority("ROLE_USER","ROLE_ADMIN")
        .antMatchers("/oss").hasAuthority("ROLE_ADMIN")
        .antMatchers(HttpMethod.GET, "/login").permitAll()
        .anyRequest().authenticated()
        .and()
        .formLogin()
        .loginPage("/login")
        .permitAll()//.successHandler(successHandler)
        .and()
        .logout()
        .logoutSuccessUrl("/")
        .permitAll();
    }    
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
                .withUser("root").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("root")).roles("USER","ADMIN").and()
                .withUser("normal").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("normal")).roles("USER");        //auth.authenticationProvider(userProvider);
        //auth.authenticationProvider(afterProvider);
        
    }

- 透過`antMatchers()`進行URL匹配，再進行相應的處理，比如見上程式碼，我們將**/index**和**/oss**兩個連結進行了攔截，並分別要求擁有`ROLE_USER`或`ROLE_ADMIN`、`ROLE_ADMIN`這兩個身份才能訪問。- `anyRequest().authenticated()`指其他請求都會需要驗證- `formLogin()`使其有了登入頁面，如果沒有後面的`loginPage()`，則會預設生成一個Spring Security的頁面，而後面註釋掉的`successHandler`則是後續會講到的。- `permitAll()`則表示當前連線不需要認證。- `logout()`會攔截所以的**logout**請求，完成登出操作，`logoutSuccessUrl()`則是登出後的重定向地址。- `and()`在其中起連線作用。

• 一些常用的保護路徑配置方法

  • authenticated() : 允許認證過的使用者訪問

  • denyAll() : 無條件拒絕所有訪問

  • fullyAuthenticated() : 如果使用者是完整認證（不透過Remeber me）訪問

  • hasIpAdress(String) : 如果騎牛來自給定IP地址，就可以訪問

  • hasAnyAuthority(String ...) : 如果用於具備任意一個給定角色，就可以訪問

  • hasAnthority(String) : 如果使用者具備給定角色，就可以訪問

  • permitAl() : 無條件允許方法

  • remeberMe():如果使用者是透過Remeber-me認證的，就可以訪問

  • 另外，與Autheority對應有一個Role,兩者是一個概念，Autheority必須以“ROLE_”開頭，而Role不需要，見上程式碼。

• 則此時我們的root賬號既能夠訪問index也能夠訪問oss，而normal賬號只能訪問index，不能訪問oss，如果訪問oss會出現：
  There was an unexpected error (type=Forbidden, status=403).

• 上面我們透過過載configure(AuthenticationManagerBuilder auth)生成了兩個記憶體使用者root和normal，我們也可以透過jdbc等方法實現。

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透過AuthenticationSuccessHandler實現認證成功後的處理

• 透過實現AuthenticationSuccessHandler介面，我們可以在驗證成功後執行相應的程式碼，比如Token的設定等等，比如我現在列印一條登入資訊，並將請求重定向到首頁

@Componentpublic class SuccessHandler implements AuthenticationSuccessHandler{    @Override
    public void onAuthenticationSuccess(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
            Authentication authentication) throws IOException, ServletException {
        System.out.println(authentication.getName()+" is loging , role is"+authentication.getAuthorities());
        response.sendRedirect("/");
        
    }

• 並將其新增到formLogin()後，即：

.formLogin()
        .loginPage("/login")
        .permitAll().successHandler(successHandler)

• 再次登入root賬戶，則會在控制檯看到： root is loging , role is[ROLE_ADMIN, ROLE_USER]

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透過AuthenticationProvider實現個性化認證

• 我們建立一個UserAuthProvider，並讓其實現AuthenticationProvider介面：

@Override
    public Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException {
        
        System.out.println("-----------------------------------------------------------------------");
        System.out.println("This is UserAuthProvider");
        
        System.out.println("starting authenticate ... ...");
        System.out.println("Credentials:"+authentication.getCredentials());
        System.out.println("Name:"+authentication.getName());
        System.out.println("Class:"+authentication.getClass());
        System.out.println("Details:"+authentication.getDetails());
        System.out.println("Principal:"+authentication.getPrincipal());
        System.out.println("-----------------------------------------------------------------------");
        UsernamePasswordAuthenticationToken auth=new UsernamePasswordAuthenticationToken(authentication.getPrincipal(), authentication.getCredentials());        return auth;
    }    @Override
    public boolean supports(Class> authentication) {
        System.out.println("This is UserAuthProvider");
        System.out.println("starting supports");
        System.out.println(authentication.getClass());        return false;
    }

• 同時，我們註釋掉以前的auth.inMemoryAuthentication()，將UserAuthProvider加入到AuthenticationManagerBuilder中，即：

    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {//      auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())//              .withUser("root").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("root")).roles("USER","ADMIN").and()//              .withUser("normal").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("normal")).roles("USER");
        auth.authenticationProvider(userProvider);
        auth.authenticationProvider(afterProvider);
        
    }

• 此時我們再次登入,會發現控制檯會輸出

    This is UserAuthProvider   
    starting supports  
     java.lang.  Class

• 其原因是我們重寫的supports()方法，永遠返回false，而返回false時，即不會再呼叫authenticate()進行認證操作（正如上面所介紹的），我們將supports()的返回值變成true，再次登入（username: root password: 1234）,則控制檯會輸出

This is UserAuthProviderstarting supportsclass java.lang.Class-----------------------------------------------------------------------This is UserAuthProviderstarting authenticate ... ...Credentials:1234Name:rootClass:class org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationTokenDetails:org.springframework.security.web.authentication.WebAuthenticationDetails@166c8: RemoteIpAddress: 0:0:0:0:0:0:0:1; SessionId: node04v47liue6knt1oghnzgiqb9dx0Principal:root-----------------------------------------------------------------------root is loging , role is[]

• 即成功登入了，因為我們在authenticate()方法中直接宣告瞭一個Authentication的例項UsernamePasswordAuthenticationToken，並返回了，正如上面所說，當返回Authentication例項時，則預設為授權成功，而如果我們返回null，則說明無法判斷，不會登入成功。

• 此時我們再建立一個物件UserAfterProvider，其也實現AuthenticationProvider介面,並將UserAfterProvider和UserAuthProvider的authenticate()返回值都設定為null,我們再次使用上面的資料進行登入，控制檯輸出如下：

This is UserAuthProviderstarting supportsclass java.lang.Class-----------------------------------------------------------------------This is UserAuthProviderstarting authenticate ... ...Credentials:1234Name:rootClass:class org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationTokenDetails:org.springframework.security.web.authentication.WebAuthenticationDetails@43458: RemoteIpAddress: 0:0:0:0:0:0:0:1; SessionId: node01m47f3t6xq5a470fu07jaipzb0Principal:root-----------------------------------------------------------------------This is UserAfterProviderstarting supportsclass java.lang.Class-----------------------------------------------------------------------This is UserAfterProviderstarting authenticate ... ...Credentials:1234Name:rootClass:class org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationTokenDetails:org.springframework.security.web.authentication.WebAuthenticationDetails@43458: RemoteIpAddress: 0:0:0:0:0:0:0:1; SessionId: node01m47f3t6xq5a470fu07jaipzb0Principal:root-----------------------------------------------------------------------

• 即兩個Porvider都進行了驗證，都沒有透過（返回null），說明所有加入AuthenticationManagerBuilder的驗證都會進行一遍，那麼如果我們將其中一個Provider的authenticate()返回值還原為Authentication例項，再次登入，則控制檯會輸出如下結果：

This is UserAuthProviderstarting supportsclass java.lang.Class-----------------------------------------------------------------------This is UserAuthProviderstarting authenticate ... ...Credentials:1234Name:rootClass:class org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationTokenDetails:org.springframework.security.web.authentication.WebAuthenticationDetails@166c8: RemoteIpAddress: 0:0:0:0:0:0:0:1; SessionId: node04v47liue6knt1oghnzgiqb9dx0Principal:root-----------------------------------------------------------------------root is loging , role is[]This is UserAuthProviderstarting supportsclass java.lang.Class-----------------------------------------------------------------------This is UserAuthProviderstarting authenticate ... ...Credentials:nullName:rootClass:class org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationTokenDetails:org.springframework.security.web.authentication.WebAuthenticationDetails@166c8: RemoteIpAddress: 0:0:0:0:0:0:0:1; SessionId: node04v47liue6knt1oghnzgiqb9dx0Principal:root-----------------------------------------------------------------------

• 因為我們重寫了AuthenticationSuccessHandler,所以驗證成功後悔重定向到/,而我Controller裡對/又做了一次重定向到/index，所以發生了兩次驗證，而這次我們發現因為UserAuthProvider透過了，所以UserAfterProvider並沒有進行驗證，所以我們可以知道，只要有一個Provider透過了驗證我們就可以認為透過了驗證。

• 因此，我們可以透過實現AuthenticationProvider來寫入自己的一些認證邏輯，甚至可以@Autowire相關Service來輔助實現。

作者：
出處：http://www.cnblogs.com/rekent/
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