Spring Security
简介
Spring Security 对认证、授权和常见漏洞保护提供了全方位支持。
注:本篇博文使用的版本为:Spring Security 5.5.2
两个概念释义
-
认证(Authentication):认证就是对试图访问资源的用户进行验证。
认证的一个典型的场景就是 登录 流程,常见的方式就是要求提供用户名和密码,当验证通过的时候,就可以执行授权操作。
-
授权(Authority):授权就是对资源进行权限设置,只有用户具备相应权限才能访问。
简单来讲:
- 认证:你是谁?
- 授权:你能做什么?
架构总览
原理
Spring Security 在基于 Servlet应用 中,其底层是采用了Filter机制实现了对请求的认证、授权和漏洞防御等功能。
简单来说,我们可以为 Servlet 设置一些Filters,这些Filters 就构成了一个FilterChain。每次当请求进来时,首先会被FilterChain中的Filters 依次捕获得到,每个Filter可以对请求进行一些预处理或对响应进行一些后置处理,最后才会到达Servlet。具体流程如下图所示:
FilterChain
注:FilterChain中的Filter主要有两方面作用:
- 修改
HttpServletRequest或HttpServletResponse,这样FilterChain后续的Filters 或Servlet得到的就是被修改后的请求和响应内容。 -
Filter可以拦截请求,自己作出响应,相当于断开了FilterChain,导致后续的Filters和Servlet无法接收到该请求。
DelegatingFilterProxy
基于 Servlet 规范,我们可以为 Servlet容器 注入一些自定义Filters,但是在 Spring 应用中,实现了Filter接口的 Bean 无法被 Servlet容器 感知到,因为没有调用ServletContext#addFilter方法注册到FitlerChain中。为了解决这个问题,Spring 提供了一个DelegatingFilterProxy代理类,DelegatingFilterProxy实现了Filter,因此它可以被注入到FilterChain中,同时,当请求到来时,它会把请求转发到 Spring容器 中实现了Filter接口的 Bean 实体,所以DelegatingFilterProxy桥接了 Servlet容器 和 Spring容器。DelegatingFilterProxy作用示意图大致如下所示:
DelegatingFilterProxy
当请求到来时,DelegatingFilterProxy会从ApplicationContext中获取FilterBean 实体,然后将请求转发给到它,伪代码如下所示:
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {
// Lazily get Filter that was registered as a Spring Bean
// For the example in DelegatingFilterProxy delegate is an instance of Bean Filter0
Filter delegate = getFilterBean(someBeanName);
// delegate work to the Spring Bean
delegate.doFilter(request, response);
}
FilterChainProxy
前面的步骤其实完成了 Spring容器 中的Filters Bean 实体可以注入到 Servlet容器 中的FilterChain功能,基于此,Spring Security 向 Spring容器 提供了一个FilterChainProxy Bean 实体,该FilterChainProxy实现了Filter接口,因此,请求就会被FilterChainProxy捕获到,这样 Spring Security 就可以开始工作了。具体来说,默认情况下,DelegatingFilterProxy从 Spring容器中 获取得到的就是FilterChainProxy实体,而FilterChainProxy也是一个代理类,它最终会将请求转发到 Spring Security 提供的SecurityFilterChain中。流程示意图如下所示:
FilterChainProxy
注:FilterChainProxy就是 Spring Security 真正的入口起始点,调式代码时,将断点设置在FilterChainProxy#doFilter就可以追踪 Spring Security 完整调用流程。
SecurityFilterChain
SecurityFilterChain作用其实跟 Servlet 的FilterChain一样,同样维护了很多Filters,这些Filters 是由 Spring Security 提供的,每个 Security Filter 都有不同的职能,比如登录认证、CSRF防御...如下图所示:
SecurityFilterChain
同时,Spring Security 支持添加多个SecurityFilterChain,每个SecurityFilterChain负责不同的请求(比如依据请求地址进行区分),这样可以为不同的请求设置不同的认证规则。其源码如下所示:
public interface SecurityFilterChain {
// 匹配请求
boolean matches(HttpServletRequest request);
// 获取该 SecurityFilterChain 中的所有 Filter
List<Filter> getFilters();
}
具体来说,当请求到达FilterChainProxy时,其内部会根据当前请求匹配得到对应的SecurityFilterChain,然后将请求依次转发给到该SecurityFilterChain中的所有 Security Filters。如下图所示:
Multiple SecurityFilterChain
Security Filters
经过前面步骤介绍,我们知道,Spring Security 最终对请求进行处理的就是某个SecurityFilterChain中的 Security Filters,这些Fitlers 都设置为 Bean 注入到 Spring容器中,且这些Filters 的先后顺序很重要。以下是 Spring Security 内置的完整 Security Filter 顺序列表:
-
ChannelProcessingFilter:确保请求投递到要求渠道。最常见的使用场景就是指定哪些请求必须使用 HTTPS 协议,哪些请求必须使用 HTTP 协议,哪些请求随便使用哪种协议均可。 -
WebAsyncManagerIntegrationFilter:集成SecurityContext到 Spring Web 异步请求机制中的WebAsyncManager。注:
SecurityContext就是 安全上下文,主要职能就是用于存储用户认证的一些信息。 -
SecurityContextPersistenceFilter:在每次请求处理之前,从 Session(默认使用HttpSessionSecurityContextRepository)中获取SecurityContext,然后将其设置给到SecurityContextHolder;在请求结束后,就会将SecurityContextHolder中存储的SecurityContext重新保存到 Session 中,并且清除SecurityContextHolder中的SecurityContext。SecurityContextPersistenceFilter可以通过HttpSecurity#securityContext()及相关方法引入其配置对象SecurityContextConfigurer来进行配置。 -
HeaderWriterFilter:该过滤器可为响应添加一些响应头,比如添加X-Frame-Options,X-XSS-Protection和X-Content-Type-Options等响应头,让浏览器开启保护功能。HeaderWriterFilter可以通过HttpSecurity#headers()来定制。 -
CorsFilter:处理跨域资源共享(CORS)。CorsFilter可以通过HttpSecurity#cors()来定制。 -
CsrfFilter:处理跨站请求伪造(CSRF)。CsrfFilter可以通过HttpSecurity#csrf()来开启或关闭。在前后端分离项目中,不需要使用 CSRF。 -
LogoutFilter:处理退出登录请求。LogoutFilter可以通过HttpSecurity#logout()来定制退出逻辑。 -
OAuth2AuthorizationRequestRedirectFilter:用于构建 OAuth 2.0 认证请求,将用户请求重定向到该认证请求接口。注:该过滤器需要添加
spring-security-oauth2等相关模块。 -
Saml2WebSsoAuthenticationRequestFilter:基于 SAML 的 SSO 单点登录认证请求过滤器。注:
Saml2WebSsoAuthenticationRequestFilter需要添加 Spring Security SAML 模块。 -
X509AuthenticationFilter:X509 认证过滤器。X509AuthenticationFilter可以通过SecurityContext#X509()来启用和配置相关功能。 -
AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter:认证预处理请求过滤器基类,其中认证主体已经由外部系统进行了身份验证。目的只是从传入请求中提取主体上的必要信息,而不是对它们进行身份验证。可以继承该类进行具体实现并通过
HttpSecurity#addFilter方法来添加个性化的AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter。 -
CasAuthenticationFilter:用于处理 CAS 单点登录认证。注:
CasAuthenticationFilter需要添加 Spring Security CAS 模块。 -
OAuth2LoginAuthenticationFilter:OAuth2.0 登录认证过滤器。注:
OAuth2LoginAuthenticationFilter需要添加spring-security-oauth2等相关模块。 -
Saml2WebSsoAuthenticationFilter:基于 SAML 的 SSO 单点登录认证过滤器。注:
Saml2WebSsoAuthenticationFilter需要添加 Spring Security SAML 模块。 -
UsernamePasswordAuthenticationFilter:用于处理表单登录认证。默认处理接口为/login,表单必须提供两个参数:用户名 和 密码,默认的参数名(key)为username和password,可以通过usernameParameter和passwordParameter方法进行修改。UsernamePasswordAuthenticationFilter可以通过HttpSecurity#formLogin()及相关方法引入其配置对象FormLoginConfigurer来进行配置。 -
OpenIDAuthenticationFilter:基于 OpenID 认证协议的认证过滤器。 -
DefaultLoginPageGeneratingFilter:如果没有配置登录页面,那么就会默认采用该过滤器生成一个登录表单页面。注:默认的登录页面接口为
/login -
DefaultLogoutPageGeneratingFilter:生成默认退出登录页面。注:默认的退出登录页面接口为
/logout -
ConcurrentSessionFilter:主要用来判断 Session 是否过期以及更新最新访问时间。该过滤器可能会被多次执行。 -
DigestAuthenticationFilter:用于处理 HTTP 头部显示的摘要式身份验证凭据。DigestAuthenticationFilter可以通过HttpSecurity#addFilter()来启用和配置相关功能。 -
BearerTokenAuthenticationFilter:处理 Token 认证。 -
BasicAuthenticationFilter:用于检测和处理 Http Baisc 认证。BasicAuthenticationFilter可以通过HttpSecurity#httpBasic()及相关方法引入其配置对象HttpBaiscConfigurer来进行配置。 -
RequestCacheAwareFilter:用于用户认证成功后,重新恢复因为登录被打断的请求。当匿名访问一个需要授权的资源时。会跳转到认证处理逻辑,此时请求被缓存。在认证逻辑处理完毕后,从缓存中获取最开始的资源请求进行再次请求。RequestCacheAwareFilter可以通过HttpSecurity#requestCache()及相关方法引入其配置对象RequestCacheConfigurer来进行配置。 -
SecurityContextHolderAwareRequestFilter:对请求对象进行包装,增加了一些安全相关方法。SecurityContextHolderAwareRequestFilter可以通过HttpSecurity#servletApi()及相关方法引入其配置对象ServletApiConfigurer来进行配置。 -
JaasApiIntegrationFilter:适用于 JAAS (Java 认证授权服务)。如果SecurityContextHolder中拥有的Authentication是一个JaasAuthenticationToken,那么该JaasApiIntegrationFilter将使用包含在JaasAuthenticationToken中的Subject继续执行FilterChain。 -
RememberMeAuthenticationFilter:当用户没有登录而直接访问资源时,从 cookie 里找出用户的信息,如果 Spring Security 能够识别出用户提供的 remember me cookie,用户将不必填写用户名和密码,而是直接登录进入系统。它先分析 SecurityContext 里有没有Authentication对象,如果有,则不做任何操作,直接跳到下一个过滤器;如果没有,则检查请求里有没有包含 remember-me 的 cookie 信息。如果有,则解析出 cookie 里的验证信息,判断是否有权限。RememberMeAuthenticationFilter可以通过HttpSecurity#rememberMe()及相关方法引入其配置对象RememberMeConfigurer来进行配置。 -
AnonymousAuthenticationFilter:匿名认证过滤器,检测SecurityContextHolder中是否存在Authentication对象,如果不存在,就生成一个匿名Authentication对象。AnonymousAuthenticationFilter可以通过HttpSecurity#anonymous()及相关方法引入其配置对象AnonymousConfigurer来进行配置。 -
OAuth2AuthorizationCodeGrantFilter:OAuth 2.0 授权码模式,用于处理 OAuth 2.0 授权码响应。 -
SessionManagementFilter:检测用户是否通过认证,如果已认证,就通过SessionAuthenticationStrategy进行 Session 相关管理操作。SessionManagementFilter可以通过HttpSecurity#sessionManagement()及相关方法引入其配置对象SessionManagementConfigurer来进行配置。 -
ExceptionTranslationFilter:可以用于捕获FilterChain上所有的异常,但只处理AccessDeniedException和AuthenticationException异常。 -
FilterSecurityInterceptor:对 web资源 进行一些安全保护操作。 -
SwitchUserFilter:主要用来作用户切换。
自动配置
依据 Spring Boot 自动配置原理,其会自动加载spring-boot-autoconfigure.jar中/META-INF/spring.factories内键值org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration指定的自动配置类。查看该文件,可以看到,与 Spring Security 相关的自动配置类有如下几个:
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.SecurityAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.UserDetailsServiceAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.SecurityFilterAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.reactive.ReactiveSecurityAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.reactive.ReactiveUserDetailsServiceAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.rsocket.RSocketSecurityAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.saml2.Saml2RelyingPartyAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.client.servlet.OAuth2ClientAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.client.reactive.ReactiveOAuth2ClientAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.resource.servlet.OAuth2ResourceServerAutoConfiguration, \
org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.resource.reactive.ReactiveOAuth2ResourceServerAutoConfiguration, \
每个配置类都为 Spring Security 注入不同的 Bean 到 Spring容器中。这里我们着重介绍一下SecurityFilterAutoConfiguration和SecurityAutoConfiguration配置类,因为这两个配置类会自动装配DelegatingFilterProxy和FilterChain到 Spring容器 中。具体如下:
自动装配FilterChainProxy
下面介绍下配置类SecurityAutoConfiguration,具体如下:
-
首先看下源码:
@Configuration(proxyBeanMethods = false) @ConditionalOnClass(DefaultAuthenticationEventPublisher.class) @EnableConfigurationProperties(SecurityProperties.class) @Import({ SpringBootWebSecurityConfiguration.class, WebSecurityEnablerConfiguration.class, SecurityDataConfiguration.class }) public class SecurityAutoConfiguration { @Bean @ConditionalOnMissingBean(AuthenticationEventPublisher.class) public DefaultAuthenticationEventPublisher authenticationEventPublisher(ApplicationEventPublisher publisher) { return new DefaultAuthenticationEventPublisher(publisher); } }SecurityAutoConfiguration导入了3个配置类,我们注重看WebSecurityEnablerConfiguration。 -
查看
WebSecurityEnablerConfiguration配置类,其源码如下:@Configuration(proxyBeanMethods = false) @ConditionalOnMissingBean(name = "springSecurityFilterChain") @ConditionalOnClass(EnableWebSecurity.class) @ConditionalOnWebApplication(type = ConditionalOnWebApplication.Type.SERVLET) @EnableWebSecurity class WebSecurityEnablerConfiguration { }当 Spring容器 中没有名称为
springSecurityFilterChain的 Bean 等条件时,就会加载该配置类,此时@EnableWebSecurity注解生效:@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.TYPE) @Documented @Import({ WebSecurityConfiguration.class, SpringWebMvcImportSelector.class, OAuth2ImportSelector.class, HttpSecurityConfiguration.class }) @EnableGlobalAuthentication @Configuration public @interface EnableWebSecurity { boolean debug() default false; }注解
@EnableWebSecurity又导入了4个配置类,这里着重看下WebSecurityConfiguration:@Configuration(proxyBeanMethods = false) public class WebSecurityConfiguration implements ImportAware, BeanClassLoaderAware { ... /** * Creates the Spring Security Filter Chain * @return the {@link Filter} that represents the security filter chain * @throws Exception */ @Bean(name = "springSecurityFilterChain") public Filter springSecurityFilterChain() throws Exception { ... return this.webSecurity.build(); } ... }可以看到,
WebSecurityConfiguration#springSecurityFilterChain()最终生成了一个名称为springSecurityFilterChain的 Bean 实体,该 Bean 的实际类型其实为FilterChainProxy,是由WebSecurity#build()方法创建的。
综上,SecurityAutoConfiguration配置类生成了很多 Bean 实体,其中最重要的一个是名称为springSecurityFilterChain的FilterChainProxy对象。
自动装配DelegatingFilterProxy
下面介绍下配置类SecurityFilterAutoConfiguration,其源码如下所示:
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
@EnableConfigurationProperties(SecurityProperties.class)
@ConditionalOnClass({ AbstractSecurityWebApplicationInitializer.class, SessionCreationPolicy.class })
@AutoConfigureAfter(SecurityAutoConfiguration.class) // 须先加载 SecurityAutoConfiguration
public class SecurityFilterAutoConfiguration {
...
@Bean
@ConditionalOnBean(name = “springSecurityFilterChain”)
public DelegatingFilterProxyRegistrationBean securityFilterChainRegistration(
SecurityProperties securityProperties) {
...
}
...
}
可以看到,要加载SecurityFilterAutoConfiguration前,必须先加载配置类SecurityAutoConfiguration,该配置类前面已经详细介绍了,主要功能就是注入了一个名称为springSecurityFilterChain的 Bean,因此,此时SecurityFilterAutoConfiguration#securityFilterChainRegistration就会生效,最终生成一个DelegatingFilterProxyRegistrationBean实体。DelegatingFilterProxyRegistrationBean实现了ServletContextInitializer接口,当系统执行ServletWebServerApplicationContext.selfInitialize()进行初始化时,会依次调用到:RegistrationBean.onStartup() --> DynamicRegistrationBean.register() --> AbstractFilterRegistrationBean.addRegistration(),其中,AbstractFilterRegistrationBean#addRegistration()源码如下:
protected Dynamic addRegistration(String description, ServletContext servletContext) {
Filter filter = this.getFilter();
return servletContext.addFilter(this.getOrDeduceName(filter), filter);
}
this.getFilter()实际调用的是DelegatingFilterProxyRegistrationBean#getFilter()方法,其内部会创建一个DelegatingFilterProxy实例并返回,源码如下:
public DelegatingFilterProxy getFilter() {
return new DelegatingFilterProxy(this.targetBeanName, this.getWebApplicationContext()) {
protected void initFilterBean() throws ServletException {
}
};
}
因此,AbstractFilterRegistrationBean#addRegistration()最终就是通过ServletContext#addFilter将一个DelegatingFilterProxy实例注入到 Servlet 的FilterChain中。
以上,就是 Spring Boot 中自动装配 Spring Security 相关配置源码分析,更加详细内容,可参考:
总结
总结一下,在 Servlet应用中,Spring Security 作用机制大致如下:
-
注册标准
Filter:首先,Spring 会自动注入一个DelegatingFilterProxy到 Servlet 的FilterChain中。 -
请求转发到 Spring Security:当请求到来时,
DelegatingFilterProxy就会自动在 Spring容器 中搜索名称为springSecurityFilterChain的Filter实体,其实际类型为FilterChainProxy。DelegatingFilterProxy最终会将请求转发给到FilterChainProxy。 -
找到匹配请求处理的
SecurityFilterChain:FilterChainProxy内部维护了一系列SecurityFilterChains,他会依据请求内容找到对应处理该请求的SecurityFilterChain。 -
请求处理:找到能处理请求的第一个
SecurityFilterChain后,就会遍历该SecurityFilterChain内部维护的一系列Filters,依次让这些 Security Filter 处理该请求,完成认证、授权等功能。
Spring Security 架构简单示意图如下所示:
Spring Security structure
基本使用
在 Spring Boot 中集成 Spring Security,只需导入如下依赖:
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
无需其他操作,此时项目便已成功使能 Spring Security 提供的认证、授权、安全防护等功能。
默认情况下,Spring Security 采用 Http Basic 认证和表单认证,默认的用户名为user,密码打印在控制台,比如:
# 每次启动后台应用,都会生成一个随机密码
Using generated security password: 81a892eb-8191-45af-9bdb-4acd4f9c32e0
默认 SecurityFilterChain
前面内容有讲述,自动配置类SecurityAutoConfiguration会注入一个名称为springSecurityFilterChain的FilterChainProxyBean 实体到 Spring容器 中,实际上,该自动配置类还注入了一个SecurityFilterChainBean,源码追踪如下:
// org\springframework\boot\autoconfigure\security\servlet\SecurityAutoConfiguration.java
@Import({ SpringBootWebSecurityConfiguration.class, WebSecurityEnablerConfiguration.class,
SecurityDataConfiguration.class })
public class SecurityAutoConfiguration {
...
}
// org\springframework\boot\autoconfigure\security\servlet\SpringBootWebSecurityConfiguration.java
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnDefaultWebSecurity
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
class SpringBootWebSecurityConfiguration {
@Bean
@Order(SecurityProperties.BASIC_AUTH_ORDER)
SecurityFilterChain defaultSecurityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
// HTTP 请求配置
http.authorizeRequests().anyRequest().authenticated().and().formLogin().and().httpBasic();
return http.build();
}
}
具体负责自动注入的配置类是SpringBootWebSecurityConfiguration,其会向 Spring容器 注入一个名称为defaultSecurityFilterChain的SecurityFilterChainBean,这个 Bean 设置了默认的请求权限配置,即使用 Http Basic 认证方式,对所有的授权请求都要进行认证,前端认证会自动生成一个表单页面,供用户进行输入。
默认用户配置
Spring Secuirty 提供的默认用户是由配置类UserDetailsServiceAutoConfiguration自动装配的:
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
...
public class UserDetailsServiceAutoConfiguration {
...
@Bean
@ConditionalOnMissingBean(
type = "org.springframework.security.oauth2.client.registration.ClientRegistrationRepository")
@Lazy
public InMemoryUserDetailsManager inMemoryUserDetailsManager(SecurityProperties properties,
ObjectProvider<PasswordEncoder> passwordEncoder) {
// 用户信息来自 SecurityProperties
SecurityProperties.User user = properties.getUser();
List<String> roles = user.getRoles();
return new InMemoryUserDetailsManager(
// 最后将 user 包装为一个 UserDetails
User.withUsername(user.getName()).password(getOrDeducePassword(user, passwordEncoder.getIfAvailable()))
.roles(StringUtils.toStringArray(roles)).build());
}
...
}
从源码可以看到,默认的用户信息来自SecurityProperties#getUser()方法,追踪源码如下:
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.security")
public class SecurityProperties {
...
private final User user = new User();
public User getUser() {
return this.user;
}
...
public static class User {
// Default user name.
private String name = "user";
// Password for the default user name.
private String password = UUID.randomUUID().toString();
// Granted roles for the default user name.
private List<String> roles = new ArrayList<>();
...
}
}
可以看到,SecurityProperties会默认生成一个User,该User默认名为user,默认密码是一个随机UUID。
由于SecurityProperties被注解@ConfigurationProperties修饰,因此这里我们也可以通过外部配置文件修改默认用户信息,如下所示:
# application.properties
spring.security.user.name=whyn
spring.security.user.password=password
自定义配置入口
Spring Security 的自定义配置类入口是WebSecurityConfigurerAdapter,通常我们会自定义一个配置类,继承自WebSecurityConfigurerAdapter,然后覆写相应方法进行自定义配置,如下所示:
// Spring Security 自定义配置类
@Configuration
public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
// 认证管理器配置方法
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
super.configure(auth);
}
// 核心过滤器配置方法
@Override
public void configure(WebSecurity web) throws Exception {
super.configure(web);
}
// 安全过滤器链配置方法
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
super.configure(http);
}
}
WebSecurityConfigurerAdapter主要提供了三个配置方法:
-
configure(AuthenticationManagerBuilder auth):认证管理器配置方法。主要用于配置认证管理器AuthenticationManager,使用参数AuthenticationManagerBuilder就可以构建出一个AuthenticationManager。简单来说,对于用户认证的地方就在这里配置,比如配置UserDetails、PasswordEncoder... -
configure(WebSecurity web):核心过滤器配置方法。该方法主要用于配置WebSecurity。该接口平常使用不多,因为它不走 Spring Security 过滤器链,因此不具备状态维持,请求都是无状态的。通常我们都在这里配置放行静态资源,具体配置见下文内容。注:前文有提及,Spring Boot 中自动配置类
WebSecurityEnablerConfiguration最终就是通过WebSecurity#build()生成一个默认的名称为springSecurityFilterChain的FilterChainProxyBean,所以该方法主要就是用于配置springSecuritFilterChain这个FilterChainProxy。 -
configure(HttpSecurity http):安全过滤器链配置方法。主要用来配置HttpSecurity。HttpSecurity提供了很多配置方法,绝大多数数情况下,我们都会在这里对请求进行自定义配置安全访问策略。注:前文有提及,Spring Boot 中自动配置类
SpringBootWebSecurityConfiguration最终就是通过HttpSecurity#build()生成一个默认的名称为defaultSecurityFilterChain的SecurityFilterChainBean,但是在我们自定义了WebSecurityConfigurerAdapter或SecurityFilterChain时,就不会使用默认生成的SecurityFilterChain,而是使用我们自定义的。无论哪种,最终都会将该SecurityFilterChainBean 注入到核心过滤器springSecuritFilterChain中。所以该方法主要就是用于配置SecurityFilterChain。
接口放行
Spring Security 提供了两种放行策略:
-
通过配置
WebSecurity,使用WebSecurity#ignoring()方法:@Override public void configure(WebSecurity web) throws Exception { web.ignoring().antMatchers("/css/**", "/js/**", "/index.html", "/img/**", "/fonts/**", "/favicon.ico", "/verifyCode"); }WebSecurity通常只用于配置放行静态资源,原因上文有提及。 -
通过配置
HttpSecurity,使用HttpSecurity#antMatcher/HttpSecurity#antMatchers方法:@Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() // 放行接口 login/**,/test/index .antMatchers("/login/**","/test/index").permitAll() // 其余所有请求都必须经过认证 .anyRequest().authenticated() .and() // 使用 HTTP Basic 认证 .httpBasic() .and() // 同时支持表单认证(Web端优先使用表单认证) .formLogin(); }注:
antMatchers中前缀 ant 是 Spring 参考的 apache ant 项目里的匹配风格!,简单来说,在 ant-style 中,存在如下几种匹配规则:-
?:匹配一个字符 -
*:匹配任意字符,所以,a/*/c可以匹配a/c、a/b/c、a/bd/c... -
**:匹配任意层级路径。a/**/c,可以匹配a/b/c、a/b/d/c... -
{spring:[a-z]+}:匹配路径变量spring满足正则表达式[a-z]+。比如,com/{filename:\\w+}.jsp可以匹配com/test.jsp,并且会将变量filename的值设为test。
注:Spring Security 的匹配规则是从上往下顺序匹配,一旦匹配到了就立即返回,因此
antMatchers(..)放行必须放置在认证authenticated()之前。现在我们就可以直接访问
/login及其子接口和/test/index接口,其余接口都需要先进行认证。如果想放行所有接口,可以配置如下:@Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests((request) -> request.anyRequest().permitAll()); } -
关于上述两种放行策略差别更详细分析,可参考:Spring Security 两种资源放行策略,千万别用错了!
用户与密码配置
前面我们提及,自动配置类UserDetailsServiceAutoConfiguration会为我们生成一个默认用户User,该用户默认名为user,默认密码是一个随机UUID,运行时会打印在控制台上。
我们也可以自己手动创建一个User,然后注入给 Spring Security。注入用户步骤如下:
-
创建一个用户,首先需要创建一个可以对密码进行加密和验证的
PasswordEncoder,其接口源码如下:public interface PasswordEncoder { // 加密 String encode(CharSequence rawPassword); // 验证 boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword); // 对加密字符串再次进行加密,提高安全性。 // 一般设置为 false 即可,即无需二次加密 default boolean upgradeEncoding(String encodedPassword) { return false; } }Spring Security 内置了几种
PasswordEncoder,这里简单列举常见的几种:-
NoOpPasswordEncoder:明文存储密码。 -
BCryptPasswordEncoder:其使用 bcrypt 强哈希函数,且自带加盐处理,安全且方便。当前 Spring Security 官方推荐使用该种加密算法。 -
DelegatingPasswordEncoder:加密算法一直处于更新状态,我们永远不知道什么时候当前推荐的加密算法就不安全了。因此 Spring Security 官方提供了DelegatingPasswordEncoder,它可以确保一直使用最新的加密算法,并且兼容旧格式密码验证。
其余 Spring Security 提供的
PasswordEncoder,可参考官网:Password Storage综上,我们这里自定义一个配置类,注入一个
BCryptPasswordEncoder或者DelegatingPasswordEncoder:@Configuration public class SecurityPasswordEncoder { @Bean public PasswordEncoder passwordEncoder() { // return new BCryptPasswordEncoder(); return PasswordEncoderFactories.createDelegatingPasswordEncoder(); } } -
-
配置用户信息,并使用前面配置的
PasswordEncoder对密码进行加密:@Component public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Autowired private PasswordEncoder passwordEncoder; @Override protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { // 加密 String password = this.passwordEncoder.encode("123456"); // 内存用户 auth.inMemoryAuthentication() // 用户名 .withUser("whyn") // 密码 .password(password) // 权限 CRUD .authorities("Role_ADMIN",create","read","udpate","delete"); } }这里我们在内存中创建了一个用户,其名称为
whyn,密码为123456,角色是ADMIN,拥有create、read、update和delete权限。此时运行程序,页面表单输入用户名和密码就可以成功访问。
除了在内存中创建用户外,Spring Security 还支持从其他一些存储数据源中获取用户:
-
In-Memory Authentication:即用户信息存在在内存中。Spring Security 内置的
InMemoryUserDetailsManager实现了接口UserDetailsService,UserDetailsService可以通过用户名加载到相应的用户对象UserDetails,所以InMemoryUserDetailsManager可以在内存中加载用户对象。对于基于用户名/密码认证的简单场景,可以通过这种方式创建一个自定义用户
UserDetails,比如,前面的代码还可以更改为如下:@Configuration public class InMemoryUserDetailsServiceConfig { @Autowired private PasswordEncoder passwordEncoder; @Bean public UserDetailsService createUserDetailsService() { InMemoryUserDetailsManager manager = new InMemoryUserDetailsManager(); // 创建 admin 用户 manager.createUser( User.withUsername("whyn") .password(this.passwordEncoder.encode("123456")) .roles("admin") .authorities("create", "read", "update", "delete") .build() ); // 创建 tourist 用户 manager.createUser( User.withUsername("tourist") .password(this.passwordEncoder.encode("guest")) .roles("tourist") .build()); return manager; } } -
JDBC Authentication:用户存储在关系型数据库。Spring Security 提供了
JdbcDaoImpl,它实现了UserDetailsService,可以从数据库中获取相应用户。 -
LDAP Authentication:LDAP 是跨平台身份验证,通常用于作为用户信息存储的中央仓库,并提供认证服务。
-
UserDetailsService:
DaoAuthenticationProvider会从UserDetailsService中获取用户的名称、密码和其他一些属性用户认证。我们可以自定义一个UserDetailsService,自定义用户UserDetails加载逻辑:@Service public class CustomUserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService { @Autowired private PasswordEncoder passwordEncoder; @Override public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException { return User.withUsername("custom") .password(this.passwordEncoder.encode("123456")) .roles("tourist") .build(); } } @Configuration public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Autowired private PasswordEncoder passwordEncoder; @Autowired private UserDetailsService userDetailsService; @Override protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { auth.authenticationProvider(daoAuthenticationProvider()); } // 自定义一个 DaoAuthenticationProvider,与我们自定义的 UserDetailsService 进行绑定 @Bean public DaoAuthenticationProvider daoAuthenticationProvider() { DaoAuthenticationProvider provider = new DaoAuthenticationProvider(); // 绑定到我们自定义的 UserDetailsService provider.setUserDetailsService(this.userDetailsService); provider.setPasswordEncoder(this.passwordEncoder); return provider; } }UserDetailsService的接口只有一个抽象方法loadUserByUsername,其根据用户名从存储系统中获取用户信息UserDetails,因此,自定义UserDetailsService形式非常灵活,我们可以自行选择加载用户的数据源,比如,可以从内存中获取,也可以从数据库中获取...
-
安全防护
Spring Security 提供了很多安全防护措施,其中一个主要的就是预防 CSRF 攻击。
- CSRF:跨站请求伪造(Cross Site Request Forgery),即在其他域网站在访问当前网站时,浏览器会自动将当前网站的 Cookie 携带上,这样服务器就会认为是已登录用户的正常请求,导致用户数据被窃取。
默认情况下,Spring Boot 与 Spring Security 整合后,会自动开启 CSRF 预防,此时只有 GET、OPTIONS、HEAD、TRACE、CONNECTION 可以访问,POST 等请求会被拒接,错误码为403。
如果集成 Spring Security 后,发现只有 GET 能请求,POST、PUT 等方法无法请求,那基本上就是因为开启了 CSRF 原因。
注:在前后端分离项目中,无需开启 CSRF,建议直接关闭即可:csrf().diable()
更多安全预防详情,可参考官网:Protection Against Exploits
常见认证机制
常见的认证机制主要有:HTTP Basic Auth、Session-Cookie Auth、Token Auth、OAuth2 和 SSO...
下面简单介绍下这几种认证机制,以及在 Spring Security 中使能这些机制。
HTTP Baisc Auth
HTTP Basic 是 HTTP 协议中内置的最古老,最基础的身份认证机制,简单来说,使用 HTTP Basic 认证,每次在请求 API 的时候,都需要携带用户的username和password。
在 Spring Security 中,开启 HTTP Basic 认证配置方式如下所示:
@Configuration
public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
// 所有授权请求都必须先进行认证
http.authorizeRequests((request) -> request.anyRequest().authenticated());
// 开启 HTTP Basic 认证
http.httpBasic();
}
}
只需自定义一个配置类,然后通过HttpSecurity#httpBasic()方法开始 HTTP Baisc 认证机制即可。
假设现在我们有如下接口:
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestApi {
@GetMapping("/index")
public String index() {
return "welcome to Spring Security!";
}
}
当我们在Web页(即网页端)端访问该接口时,浏览器就会弹出一个输入框,供用户输入用户名和密码,如下如所示:
Http Basic Auth
这里我们直接在终端进行访问,查看下访问详情:
$ curl -X GET 'localhost:8080/test/index' --user 'user:3ee0747f-3c0a-49d4-a50d-f60cdab0c5a1' -v
* Server auth using Basic with user 'user'
> GET /test/basic-auth HTTP/1.1
> Authorization: Basic dXNlcjozZWUwNzQ3Zi0zYzBhLTQ5ZDQtYTUwZC1mNjBjZGFiMGM1YTE=
>
< HTTP/1.1 200
< Set-Cookie: JSESSIONID=60364574CA3BE7AF0530999009F3BDE3; Path=/; HttpOnly
welcome to Sprign Security!%
上述数据去除了一些不重要内容,可以看到,请求成功了,一个注意的点就是,每次使用 HTTP Basic 请求,都会在请求头携带上Authorization: Basic xxx,其中,xxx是对username:password进行 base64 编码后的值,我们对上述请求头Authorization进行解码,如下所示:
# 解码
$ echo -n 'dXNlcjozZWUwNzQ3Zi0zYzBhLTQ5ZDQtYTUwZC1mNjBjZGFiMGM1YTE=' | base64 --decode
user:3ee0747f-3c0a-49d4-a50d-f60cdab0c5a1%
# 编码,-n 必须加上,否则会添加一个换行符
$ echo -n 'user:3ee0747f-3c0a-49d4-a50d-f60cdab0c5a1' | base64
dXNlcjozZWUwNzQ3Zi0zYzBhLTQ5ZDQtYTUwZC1mNjBjZGFiMGM1YTE=
注:在 zsh 中,无换行会以 % 百分号结尾,在bash中,命令提示符会直接跟在输出结果的后面,而 zsh 会强制转换。
HTTP Basic 的优点就是简单,而缺点就是明文传输私密信息,非常不安全。如果一定要使用 HTTP Basic 机制,那么建议在 HTTPS 环境,起码增添了一层加密,提高安全性。
Session-Cookie Auth
Session-Cookie 是 Web端 用的比较多的认证机制,其实就是我们常说的表单认证,其认证流程为:第一次访问时,需要携带用户名和密码,服务端认证通过后,会将用户信息存储在一个 Session 中,然后将用户标识(通常为sessionId)下发给浏览器(通过Set-Cookie下发),后续该浏览器的其他请求,会自动携带身份标识 Cookie,服务器就可以认证通过,因此,Session-Cookie 是具备状态维护的。
注:对于 Session-Cookie 更详细介绍,可参考:简析 Cookie,Session 和 Token(JWT)
Spring Security 中配置 Session-Cookie 认证如下所示:
@Component
public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
// 所有授权请求都必须先进行认证
http.authorizeRequests((request) -> request.anyRequest().authenticated());
// 开启表单认证
http.formLogin();
}
}
此时,当我们在浏览器输入localhost:8080/test/index时,就会重定向到localhost:8080/login页面,如下图所示:
Form Login
输入用户名和密码就可以正常访问了。
注:Web端表单提交存在 CSRF 攻击漏洞,Spring Security 默认对 CSRF 攻击进行防御,其原理是在/login页面上的form表单上添加了一个隐式_csrf键值对,每次请求登录页面,Spring Security 都会生成一个随机的_csrftoken,这样只有在服务器端检测到该_csrf是合法时,才表示该次请求是合法请求。
而对于 Ajax 异步请求,前端就需要使用 JavaScritp 自己手动获取_csrftoken 并设置到请求头中。只要保证浏览器无法从 Cookie 中直接获取得到_csrf,那么就可以规避 CSRF 攻击。
Spring Seurity 中表单认证提供了很多配置细节,这里简单列举常用的一些配置:
-
自定义登录页面:默认情况下,Spring Security 生成的表单登录页面和登录接口都是
/login,即存在如下两个接口:- GET
http://localhost:8080/login:获取表单页面接口 - POST
http://localhost:8080/login:提交表单数据接口
要自定义登录页面,使用的是
FormLoginConfigurer#loginPage方法,要自定义表单提交接口,使用的是AbstractAuthenticationFilterConfigurer#loginProcessingUrl,具体配置步骤如下:- 首先配置 Spring Security,指定自定义登录页面和登录接口:
@Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() // 所有请求都要先认证 .anyRequest().authenticated() .and() // 启动表单验证 .formLogin(form -> // 登录页面,不拦截 form.loginPage("/login.html").permitAll() // 表单登录提交接口(无需定义 doLogin 接口) .loginProcessingUrl("/doLogin")) // 失能 CSRF .csrf().disable(); }
注:如果只配置了
loginPage,那么此时loginProcessingUrl等同于loginPage,即登录页面和登录接口一样。-
后端创建配置对应的登录接口:
@Controller public class LoginApi { // 登录页面接口 @GetMapping("/login.html") public String loginPage() { return "login"; }注:
loginProcessingUrl的作用是为了告诉UsernamePasswordAuthenticationFilter用户名和密码获取地址,自己项目中无需声明一个对应的Controller接口,声明了也没用,因为不会走自己定义的接口。
建议不要配置loginProcessingUrl,让他默认跟loginPage一致即可,免得搞乱自己。 -
导入模板引擎 Thymeleaf:
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId> </dependency> -
创建登录页面:
resources/templates/login.html,内容如下:<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Custom Login Page</title> </head> <body> <form action="/doLogin" method="post"> <div> <!-- 用户名键值默认为 username --> <input type="text" name="username" placeholder="input username" required/> </div> <div> <!-- 密码键值默认为 password --> <input type="password" name="password" placeholder="input password" required/> </div> <input type="submit"> </form> </body> </html>注:表单中
action接口地址必须与loginProcessingUrl一致。
以上,便已完成配置。初次访问时,就会重定向到我们自定义登录界面
/login.html,认证成功后即可访问其余页面。 - GET
-
登录成功跳转:登录成功后,设置跳转页面,Spring Security 主要提供了三种配置方法:
-
successForwardUrl:登录成功后,一律跳转到指定位置,无论之前是访问哪个页面:protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() .anyRequest().authenticated() .and() .csrf().disable() .formLogin() .successForwardUrl("/success"); } @Controller public class LoginApi { ... @PostMapping("/success") @ResponseBody public String loginSuccessForward() { return "login success"; } }注:
successForwardUrl采用服务端内部请求转发,因此跳转的接口方法要一致。比如表单登录使用的是Post方法,那么跳转接口也要支持Post请求。 -
defaultSuccessUrl:默认情况下,defaultSuccessUrl在登录成功后,会跳转会原先访问的页面。defaultSuccessUrl还有一个重载方法defaultSuccessUrl(String,boolean),第二个参数默认值为fasle,如果设置为true,则其效果跟successForwardUrl一样:protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() .anyRequest().authenticated() .and() .csrf().disable() .formLogin() .defaultSuccessUrl("/test/index"); }注:
defaultSuccessUrl在登录成功后,无论第二个参数是true还是fasle,采用的都是重定向跳转到指定页面。 -
successHandler:该方法可用于自定义登录成功处理器。当需要一些自定义操作跳转时,可以采用该方式。比如,我们自定义一个处理器,实现类似defaultSuccessUrl跳转功能:public class AuthenticationSuccessHandlerImpl implements AuthenticationSuccessHandler { private String url; // 请求缓存 private RequestCache requestCache = new HttpSessionRequestCache(); public AuthenticationSuccessHandlerImpl(String destUrl) { if (!UrlUtils.isValidRedirectUrl(destUrl)) { throw new RuntimeException(String.format("'%s' is not a valid URL", destUrl)); } this.url = destUrl; } @Override public void onAuthenticationSuccess(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Authentication authentication) throws IOException, ServletException { SavedRequest savedRequest = this.requestCache.getRequest(request, response); if (savedRequest == null) { response.sendRedirect(this.url); return; } // 目标URL,即登录页面前访问的 URL String targetUrl = savedRequest.getRedirectUrl(); response.sendRedirect(targetUrl); } }然后配置到表单选项上:
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() .anyRequest().authenticated() .and() .csrf().disable() .formLogin() .successHandler(new AuthenticationSuccessHandlerImpl("https://www.baidu.com")); }
实际使用中,
defaultSuccessUrl、successForwardUrl和successHandler只需配置一个即可,建议优先使用defaultSuccessUrl,需要自定义配置时使用successHandler。 -
-
失败登录跳转:对于失败登录跳转,Spring Security 同样提供了三种配置:
failureForwardUrl、failureUrl和failureHandler。注:
failureForwardUrl是基于服务器内转发,failureUrl是基于重定向(failureUrl配置后一直还会重定向到登录页面,原因目前未知-_-),failureHander可以实现自定义登录失败处理器。这里简单列举下
failureHander的配置方法:-
创建一个登录失败接口:
@Controller public class LoginApi { @RequestMapping("/failure.html") public String hahawaPage() { return "failure"; } } -
创建登录失败显示页面:
resources/templates/failure.html<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Failure</title> </head> <body> <span>登录是失败,请重新<a href="/login">登录</a></span> </body> </html> -
配置登录失败处理:
@Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() .antMatchers("/failure.html").permitAll() .anyRequest().authenticated() .and() .csrf().disable() .formLogin() .failureHandler(new AuthenticationFailureHandlerImpl("/failure.html")); // failure.html 需要支持 POST 请求 //.failureForwardUrl("/failure.html"); // .failureUrl("/failure.html"); }
-
-
表单参数:默认情况下,表单数据用户名默认名称为
username、密码默认名称为password,可以通过如下方法配置表单参数:protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests(request -> request.anyRequest().authenticated()) .formLogin((form) -> { // 设置登录页面,且不进行拦截 form.loginPage("/login.html").permitAll() // 配置用户名键值 .usernameParameter("name") // 配置密码键值 .passwordParameter("pwd"); }).csrf().disable(); }然后对于登陆页面
resources/templates/login.html,修改其 Form表单 中的登录参数:<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Custom Login Page</title> </head> <body> <form action="/login.html" method="post"> <div> <!-- 用户名键值默认为 username --> <input type="text" name="name" placeholder="input username" required/> </div> <div> <!-- 密码键值默认为 password --> <input type="password" name="pwd" placeholder="input password" required/> </div> <input type="submit"> </form> </body> </html> -
退出登录:Spring Security 提供的用户退出登录配置大致有如下:
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() .anyRequest().authenticated() .and() .csrf().disable() .formLogin() .and() .logout(logout -> { // doLogout 无需自己定义,可直接访问退出 logout.logoutUrl("/doLogout") // 修改注销 URL,可自定义请求方法... // logout.logoutRequestMatcher(new AntPathRequestMatcher("/doLogout","POST")); // 退出成功后跳转页面 .logoutSuccessUrl("/test/index").permitAll() // 清除 cookie .deleteCookies() // 清除认证消息 (默认使能) .clearAuthentication(true) // 清除 Session(默认使能) .invalidateHttpSession(true); }); }注:
logoutUrl可指定退出登录接口,我们无需自己在Controller内定义该接口,直接指定就可以使用。
logoutUrl和logoutRequestMatcher实际使用中任意设置一个即可。 -
Remember Me:Spring Security 支持 Remember Me 功能,其实就是给 Cookie 设置一个过期时间,这样浏览器就会持久化该 Cookie,在有效期间内就能一直起到登录作用。其配置方式大致如下:
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() .anyRequest().authenticated() .and() .formLogin() .and() .rememberMe(rememberMe -> { // 用于生成 token 的密钥 rememberMe.key("uniqueAndSecure") // 表单参数名称 .rememberMeParameter("remember-me") // Cookie 名称 .rememberMeCookieName("remember-me") // 过期时间,默认是 2周 .tokenValiditySeconds((int) TimeUnit.DAYS.toSeconds(2)); }); }以上配置后,登录页面就是多出一个
Remember Me的勾选框,其实就是添加了一个表单字段remember-me。
Session-Cookie 机制的优点是具备状态维持,缺点是由于移动端等缺省不直接支持 Cookie 机制,因此无法直接在移动端中使用,同时,由于 Session 集中存在在服务器端,限制了服务器的水平扩展能力。
由于 Session-Cookie 并不归属于 HTTP认证规范,因此它可以采用不同的实现机制。一个改进的方案就是将 Cookie 存放到本地存储仓库中,比如,浏览器将收到的 Cookie 存放到localStorage中,而移动端可以将 Cookie 存储到SharedPreferences或本地数据库中。每次请求时,就从本地仓库中获取到 Cookie(即sessionId),将其设置到请求头中或请求体中,由于数据不直接存放在 Cookie 中,因此浏览器端不存在 CSRF 风险。同时,服务器端可以将 Session 迁移到 Redis 等内存数据库中,将其作为 Session 共享服务器,速度快且一定程度上缓解了服务器水平扩展问题。
Token Auth
Token 是一种格式紧凑且具备自描述信息的安全认证机制,其存储了用户信息(明文)和对用户信息加密后生成的签名。其认证流程如下:
- 首次请求时,客户端会发送用户名和密码给到服务器,服务器认证通过后,会生成一个包含用户数据等信息的 Token,然后将该 Token 下发给客户端。
- 客户端收到 Token 后,将 Token 存储到本地存储仓库中,后续请求时,都要将该 Token 放置到请求头或请求体中。
- 服务器收到请求后,首先获取 Token,提取出用户信息和加密算法,结合自己的密钥对 Token 中的用户信息进行加密,得出签名,如果该签名与 Token 中的签名一样的话,说明用户信息没有被串改,认证成功。
注:对于 Token 更详细介绍,可参考:简析 Cookie,Session 和 Token(JWT)
在 Spring Security,配置 Token 认证方式的主要为如下两步:
-
下发 JWT Token:首次登录时,需要对用户身份进行验证,成功后生成一个 JWT token,下发给到客户端。
具体配置步骤如下所示:
-
导入依赖:当前主流的 token 实现格式为:JSON Web Token,这里我们采用 jjwt 库实现 jwt:
<dependency> <groupId>io.jsonwebtoken</groupId> <artifactId>jjwt-api</artifactId> <version>0.11.2</version> </dependency> <dependency> <groupId>io.jsonwebtoken</groupId> <artifactId>jjwt-impl</artifactId> <version>0.11.2</version> <scope>runtime</scope> </dependency> <dependency> <groupId>io.jsonwebtoken</groupId> <artifactId>jjwt-jackson</artifactId> <!-- or jjwt-gson if Gson is preferred --> <version>0.11.2</version> <scope>runtime</scope> </dependency> -
编写 Token 操作工具类:方便生成和解析 Token:
public class JwtTokenUtils { // 私钥 private static final String PRIVATE_SECRET_KEY = "this_is_private_secret_key"; // token 默认过期时间:14 天 private static final long TOKEN_EXPIRATION = TimeUnit.DAYS.toMillis(14); // 下发 token 增加前缀 public static final String TOKEN_PREFIX = "Bearer "; public static final String KEY_USER_NAME = "username"; public static final String KEY_USER_AUTHORITIES = "authorities"; // 解析 token public static Map<String, Object> parseToken(String token) { Map<String, Object> userDetails = new HashMap<>(); try { token = validateToken(token); Jws<Claims> claimsJws = Jwts.parserBuilder() .setSigningKey(getSecretKey()).build().parseClaimsJws(token); // 用户名 String username = claimsJws.getBody().getSubject(); // 用户权限 List<Map<String, String>> authorities = (List<Map<String, String>>) claimsJws.getBody().get(KEY_USER_AUTHORITIES); Collection<? extends GrantedAuthority> userAuthorities = authorities.stream() .map(item -> new SimpleGrantedAuthority(item.get("authority"))) .collect(Collectors.toSet()); userDetails.put(KEY_USER_NAME, username); userDetails.put(KEY_USER_AUTHORITIES, userAuthorities); return userDetails; } catch (JwtException e) { throw new IllegalStateException(String.format("invalid token: %s", token)); } } // 生成token public static String generateToken(String username) { String token = Jwts.builder() .setSubject(username) .setIssuedAt(new Date()) .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + TOKEN_EXPIRATION)) .signWith(getSecretKey()) .compact(); return generateTokenWithPrefix(token); } // 生成 token,包含用户主体和其权限 public static String generateToken(String username, Object authorities) { String token = Jwts.builder() // 用户名 .setSubject(username) // payload .claim(KEY_USER_AUTHORITIES, authorities) // 发行时间 .setIssuedAt(new Date()) // 过期时间 .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + TOKEN_EXPIRATION)) // 私钥 .signWith(getSecretKey()) .compact(); return generateTokenWithPrefix(token); } // token 添加前缀 Bearer private static String generateTokenWithPrefix(final String token) { return TOKEN_PREFIX + token; } // 生成签名私钥 private static Key getSecretKey() { return Keys.hmacShaKeyFor(generateSecretKey()); } // 加密要求至少 256 位,因此将私钥进行 sha256,只是单纯为了生存 256 个字节 private static byte[] generateSecretKey() { byte[] hashKey = null; try { MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); hashKey = digest.digest(PRIVATE_SECRET_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { hashKey = fillBytes(PRIVATE_SECRET_KEY); } return hashKey; } // 循环字符串添加到 256 个字节 private static byte[] fillBytes(String str) { if (str == null) { str = PRIVATE_SECRET_KEY; } byte[] bytes256 = new byte[256]; int length = str.length(); for (int i = 0; i < 256; ++i) { // 忽视精度缺失,只是为了添加到 256 个字节 bytes256[i] = (byte) str.charAt(i % length); } return bytes256; } // 去除 token 前缀:Bearer private static String validateToken(String token) { String rawToken = token; if (rawToken.startsWith(TOKEN_PREFIX)) { rawToken = rawToken.substring(TOKEN_PREFIX.length()); } return rawToken; } }注:上面的 Token 工具类内部硬编码了一些常量,这些自定义常量其实也可以通过配置文件进行配置,比如,以下定义了一个配置类:
@ConfigurationProperties(prefix = "jwt.token") public class JwtTokenProperty { private String secretKey; private long expiration; private String tokenPrefix; // getters // setters }配置类
JwtTokenProperty可以从配置文件application.yml中读取前缀为jwt.token的配置选项:jwt: token: # 密钥 secretKey: "this_is_private_secret_key" # 过期时间 14 天 # jshell> TimeUnit.DAYS.toMillis(14); # $1 ==> 1209600000 expiration: 1209600000 # token 前缀 tokenPrefix: Bearer按上述配置,当程序运行时,
JwtTokenProperty内部属性就会自动被赋予配置文件中定义的值,灵活度更高。最后,要让配置类生效,还需显示使用注解
@EnableConfigurationProperties进行使能:@SpringBootApplication // 使能配置类 @EnableConfigurationProperties({JwtTokenProperty.class}) public class SpringSecurityDemoApplication { ... } -
自定义验证过滤器:我们知道,在 Spring Security 中,负责验证用户登录的是
UsernamePasswordAuthenticationFilter,但是它无法对 JSON 数据进行校验,因此,这里我们可以基于它实现一个可以识别并验证 JSON 数据登录请求:public class JwtTokenUsernamePasswordAuthenticationFilter extends UsernamePasswordAuthenticationFilter { private final AuthenticationManager authenticationManager; public JwtTokenUsernamePasswordAuthenticationFilter(AuthenticationManager authenticationManager) { this.authenticationManager = authenticationManager; } @Override public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws AuthenticationException { try { // 获取请求参数 Map<String, String> userMap = new ObjectMapper().readValue( request.getInputStream(), Map.class); // 获取用户名 String username = userMap.get(this.getUsernameParameter()); // 获取用户密码 String password = userMap.get(this.getPasswordParameter()); // 包装为一个 Authentication 对象,方便后面给 AuthenticationManager 进行验证 UsernamePasswordAuthenticationToken authentication = new UsernamePasswordAuthenticationToken(username, password); // Allow subclasses to set the "details" property this.setDetails(request, authentication); // 进行验证 return this.authenticationManager.authenticate(authentication); } catch (Exception e) { throw new AuthenticationServiceException("用户名或密码错误,认证失败!"); } } @Override // 认证成功 protected void successfulAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain chain, Authentication authResult) throws IOException, ServletException { // 生成 token String token = JwtTokenUtils.generateToken(authResult.getName(), authResult.getAuthorities()); // 下发 token response.addHeader("Authorization", token); response.setCharacterEncoding("utf-8"); response.getWriter().print("登录成功"); } @Override // 认证失败 protected void unsuccessfulAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, AuthenticationException failed) throws IOException, ServletException { SecurityContextHolder.clearContext(); response.setCharacterEncoding("utf-8"); response.setStatus(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value()); response.getWriter().print(failed.getMessage()); } }注:因为 Token Auth 常用于前后端分离项目,前后端基本上都是通过 JSON 数据进行通信,包含登录等操作,因此这里我们自定义
JwtTokenUsernamePasswordAuthenticationFilter支持 JSON 格式登录验证,并且验证成功后会生成一个 JWT token,放置在响应头Authorization中,客户端只需提取出该 JWT token,后续请求时携带上即可访问服务器上的资源。 -
注册到
SecurityFilterChain:最后还需要将自定义的JwtTokenUsernamePasswordAuthenticationFilter注册到 Spring Security 的SecurityFilterChain中,让其生效:@Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests(request -> request.anyRequest().authenticated()) // 关闭 CSRF 预防 .csrf(csrf -> csrf.disable()) .sessionManagement(sessionManager -> // 无需创建 Session sessionManager.sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)) // 添加自定义 token 认证过滤器(下发 token) .addFilter(new JwtTokenUsernamePasswordAuthenticationFilter( this.authenticationManager())); }
此时,项目就具备下发 token 能力了,我们进行登录,查看下效果:
$ curl -X POST 'localhost:8080/login' --header 'Content-Type: application/json; charset=utf-8' --data '{"username":"admin","password":"admin_password"}' -v > POST /login HTTP/1.1 > Content-Type: application/json; charset=utf-8 > Content-Length: 48 > < HTTP/1.1 200 < Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJhZG1pbiIsImF1dGhvcml0aWVzIjpbeyJhdXRob3JpdHkiOiJjcmVhdGUifSx7ImF1dGhvcml0eSI6ImRlbGV0ZSJ9LHsiYXV0aG9yaXR5IjoicmVhZCJ9LHsiYXV0aG9yaXR5IjoidXBkYXRlIn1dLCJpYXQiOjE2MzM5NzMwOTgsImV4cCI6MTYzNTE4MjY5OH0.lzdNOz2nIGZi4sJYgaJ7AFVKmA_PlyCd-HcTY7JDotA可以看到,我们通过 JSON 进行登录,服务区验证通过后,成功下发了一个 token,将该 token 复制到 JWT 官网上,可以查看该 token 携带的信息,如下图所示:
JSON Web Token
-
-
验证 JWT Token:前面步骤完成了登录下发 JWT token,后续客户端每次请求时,都会携带该 token,因此我们需要对该 token 进行验证,成功则允许其访问资源。
具体配置步骤如下:
-
自定义 token 验证过滤器:需要自定义一个过滤器,对每次请求,将其 token 截取出来,并进行认证:
// OncePerReequestFilter 可以确保单次请求只会执行一次 Filter public class JwtTokenVerifyFilter extends OncePerRequestFilter { @Override protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException { String token = request.getHeader("Authorization"); if (null != token && token.startsWith(JwtTokenUtils.TOKEN_PREFIX)) { Map<String, Object> userDetails = JwtTokenUtils.parseToken(token); String username = (String) userDetails.get(JwtTokenUtils.KEY_USER_NAME); Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = (Collection<? extends GrantedAuthority>) userDetails.get(JwtTokenUtils.KEY_USER_AUTHORITIES); // 将 token 提取出来的用户信息封装到 Authentication 中 Authentication authentication = new UsernamePasswordAuthenticationToken( username, // principal 用户名 null, // credentials 密码无法获取,直接置为空即可 authorities); // 认证成功,直接设置到 SecurityContextHolder 中,供后续 Filters 使用 SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication); } filterChain.doFilter(request, response); } } -
注册到
SecurityFilterChain:将自定义的JwtTokenVerifyFilter注册到SecurityFilterChain中,且该Filter要在JwtTokenUsernamePasswordAuthenticationFilter后面,因为登录在先(生成 token),后续才是请求处理(验证 token):protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests(request -> request.anyRequest().authenticated()) .csrf(csrf -> csrf.disable()) .sessionManagement(sessionManager -> sessionManager.sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)) .addFilter(new JwtTokenUsernamePasswordAuthenticationFilter( this.authenticationManager())) // 添加自定义 token 提取过滤器(提取并认证) .addFilterAfter(new JwtTokenVerifyFilter(), JwtTokenUsernamePasswordAuthenticationFilter.class); }
此时,我们就能对 JWT token 进行校验,校验通过则允许用户访问对应资源。比如,我们拿上面生成的 token,访问服务器资源,效果如下:
$ curl -X GET 'localhost:8080/user' --header 'Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJhZG1pbiIsImF1dGhvcml0aWVzIjpbeyJhdXRob3JpdHkiOiJjcmVhdGUifSx7ImF1dGhvcml0eSI6ImRlbGV0ZSJ9LHsiYXV0aG9yaXR5IjoicmVhZCJ9LHsiYXV0aG9yaXR5IjoidXBkYXRlIn1dLCJpYXQiOjE2MzM5NzMwOTgsImV4cCI6MTYzNTE4MjY5OH0.lzdNOz2nIGZi4sJYgaJ7AFVKmA_PlyCd-HcTY7JDotA' ["David","Roy","Linda"]%可以看到,访问成功。
以上,便完成了 Spring Security Token 认证配置。
注:如果想了解 Spring Security 认证和授权具体流程,可参考:
-
最后,Token 认证机制是对 Session 机制的一种改进做法,其优点如下:
-
规避 CSRF 攻击:Token 存储在客户端本地存储系统中,比如 Web端将 Token 存储到
localStorage中(不要直接存储在 Cookie 中),从根本上规避了 CSRF 攻击。 - 可扩展性:相对于 Session 将用户信息保存到服务器中,Token 是将用户信息存储到客户端中,其由于其具备自验证功能,因此服务端无需存储用户状态,服务端可以轻松进行水平扩展。
- 丰富客户端类型:Session-Cookie 机制主要用于 Web端,限制了移动等原生客户端类型,而 Token 独立存在,只需请求时携带即可,对客户端类型没有限制。
Token 的缺点主要有两点:
- 体积大:由于用户信息都存储在 Token 中,因此 Token 字符串本身比较大。
- 无法回收 Token 权限:由于 Token 具备自验证功能,因此在生效时间内,就一直有效。典型的场景就是我们无法直接强制用户下线。
OAuth
OAuth,即 Open Authrization((开放授权),它为用户资源的授权提供了一个安全的、开放而又简易的标准,允许用户让第三方应用访问用户存储在其他服务器上的私密资源,而无需将用户名和密码提供给第三方应用。
OAuth协议 有 1.0 和 2.0 两个版本,但 OAuth1.0 存在许多安全漏洞,因此在 OAuth2.0 里面完全废弃了 OAuth1.0,且 OAuth2.0 整个授权验证流程更简单更安全。
OAuth 是一个开放的协议,任何服务提供商(私密资源服务器)都可以提供 OAuth 服务(开放 API),任何第三方都可以接入并使用 OAuth 认证服务。国内常见的提供 OAuth 认证服务的厂商有:微信、微博、支付宝...
常用于第三方登录场景,比如微信,微博登录。
OAuth 交互具体流程,可参考:几种常用的Web安全认证方式
::to be continued
SSO
SSO,即 单点登录(Single Sign On),指的是在公司内容搭建一个公共的认证中心,公司下的所有产品的登录都可以在认证中心里完成,一个产品在认证中心登录后,再去访问另一个产品,可以不用再次登录,即可获取登录状态。
SSO 单点登录比较适合中大型企业,内部拥有多个产品,可以实现统一登录逻辑。
OAuth第三方登录 是 SSO单点登录 的一种形式,其公共的认证中心是由第三方平台提供。中小公司可以借助这些大厂提供的第三方登录服务,完成登录流程。
SSO 交互具体流程,可参考:4种常规的登录认证方式
::to be continued
授权
当用户认证通过后,需要访问某些资源时,就可以进行授权操作。Spring Security 对用户授权组织模型为:角色(role) + 权限(authority)。
-
角色:可设置拥有某种角色的用户可访问某一类资源。
举个例子:比如角色为
USER的用户可以访问/user/**接口,角色为ADMIN的用户可以访问接口/admin/**和/user/**接口。具体配置步骤如下:-
首先创建对应角色的用户:
@Configuration public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Autowired private PasswordEncoder passwordEncoder; @Override @Bean protected UserDetailsService userDetailsService() { // 管理员 UserDetails adminUser = User.withUsername("admin") .password(this.passwordEncoder.encode("admin_password")) .roles("ADMIN") // ROLE_ADMIN .build(); // 普通用户 UserDetails normalUser = User.builder() .username("user") .password(this.passwordEncoder.encode("user_password")) .roles("USER") // ROLE_USER .build(); return new InMemoryUserDetailsManager(adminUser, normalUser); } }上述代码在内存中创建了两个用户:
admin和user,其中,admin角色为ADMIN,user角色为USER。 -
创建相应接口,区分用户使用:
// 管理员接口:/admin/** @RestController @RequestMapping("/admin") public class AdminApi { @GetMapping public String showUserDetails() { // 返回用户详细信息 return SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal().toString(); } } // 普通用户接口:/user/** @RestController @RequestMapping("user") public class UserApi { private List<String> users = Arrays.asList("David", "Roy", "Linda"); @GetMapping public List<String> getUsers() { return this.users; } } -
配置 Spring Security,对不同角色的用户指定不同的资源访问权限:
@Configuration public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Override @Bean protected UserDetailsService userDetailsService() { ... } @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() // 角色为 ADMIN 的用户才能访问接口 /admin/** .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN") // 角色为 ADMIN 和 USER 的用户都可以访问接口 /user/** .antMatchers("/user/**").hasAnyRole("ADMIN", "USER") .anyRequest().authenticated() .and() // HTTP Basic 认证 .httpBasic(); } }
以上,我们就配置了相应角色的用户访问不同资源的权限,这里我们在终端进行访问,如下所示:
# user 可以访问 /user/** $ curl -X GET 'localhost:8080/user' --user 'user:user_password' ["David","Roy","Linda"]% # user 不能访问 /admin/**,因为 user 没有 ADMIN 角色 $ curl -X GET 'localhost:8080/admin' --user 'user:user_password' {"timestamp":"2021-10-10T08:21:59.815+00:00","status":403,"error":"Forbidden","path":"/admin"}% # admin 可以访问 /user/** $ curl -X GET 'localhost:8080/user' --user 'admin:admin_password' ["David","Roy","Linda"]% # admin 可以访问 /admin/**,因为有 ADMIN 角色 $ curl -X GET 'localhost:8080/admin' --user 'admin:admin_password' org.springframework.security.core.userdetails.User [Username=admin, Password=[PROTECTED], Enabled=true, AccountNonExpired=true, credentialsNonExpired=true, AccountNonLocked=true, Granted Authorities=[ROLE_ADMIN]]%上面例子中,
ADMIN权限显然包含USER权限,因此我们上面在配置访问/user/**接口时,使用的是hasAnyRole("ADMIN","USER"),即只有用户角色是ADMIN或者USER其中一个即可访问,但是这里不能体现包含关系,此时可以使用 角色继承,让上级角色自动具备下级角色所有权限,因此这里我们可以配置ADMIN包含USER权限,如下所示:@Configuration public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { // 角色继承 @Bean RoleHierarchy roleHierarchy() { RoleHierarchyImpl hierarchy = new RoleHierarchyImpl(); hierarchy.setHierarchy("ROLE_ADMIN > ROLE_USER"); return hierarchy; } @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN") // USER 能访问的,ADMIN 就可以访问 .antMatchers("/user/**").hasRole("USER") .anyRequest().authenticated() .and() .httpBasic(); } } -
-
权限:某些资源可以设置为具备特定权限的用户才能访问。
举个例子:比如员工系统中,拥有
read权限的用户可以读取员工资料,拥有write或create或delete权限的用户可以读取和修改员工资料,配置步骤如下:-
创建对应用户权限:
@Configuration public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Autowired private PasswordEncoder passwordEncoder; @Override @Bean protected UserDetailsService userDetailsService() { // 管理员 UserDetails adminUser = User.withUsername("admin") .password(this.passwordEncoder.encode("admin_password")) // 权限 .authorities("create", "read", "update", "delete") .build(); // 普通用户 UserDetails normalUser = User.builder() .username("user") .password(this.passwordEncoder.encode("user_password")) // 权限 .authorities("read") .build(); return new InMemoryUserDetailsManager(adminUser, normalUser); } }上述代码为用户
admin添加了create、read、update和delete权限,为用户user添加了只读权限read。 -
创建员工资料访问接口:
@RestController @RequestMapping("user") public class UserApi { // 模拟数据库 private List<String> users = Stream.of("David","Roy","Linda").collect(Collectors.toList()); @GetMapping public List<String> getUsers() { return this.users; } @GetMapping("/{userId}") public String getUser(@PathVariable("userId") Integer userId) { return this.users.get(userId); } @PostMapping public List<String> createUser(@RequestParam("name") String username) { System.out.println("username = " + username); this.users.add(username); return this.users; } @PutMapping("/{userId}") public String updateUser(@PathVariable("userId") Integer userId) { return this.users.get(userId) + " update successfully!"; } @DeleteMapping("/{userId}") public String removeUser(@PathVariable("userId") Integer userId) { String oldUser = this.users.remove(userId.intValue()); return String.format("delete %s successfully!", oldUser); } }上述的
UserApi是遵循 Restful 风格的 API,模拟了对员工数据的增、删、改、查操作。 -
配置 Spring Security:
@Configuration public class SpringSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Override @Bean protected UserDetailsService userDetailsService() { ... } @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { // 关闭 CSRF http.csrf().disable() .authorizeRequests() // 拥有 create,或者 update,或者 delete 权限就可以访问 /admin/** .antMatchers("/admin/**").hasAnyAuthority("create", "update", "delete") // 只有拥有 read 权限才能访问:GET /user/** .antMatchers(HttpMethod.GET, "/user/**").hasAuthority("read") // 只有拥有 create 权限才能上传用户: POST /user/** .antMatchers(HttpMethod.POST,"/user/**").hasAuthority("create") // 只有拥有 update 权限才能更新用户: PUT /user/** .antMatchers(HttpMethod.PUT,"/user/**").hasAuthority("update") // 只有拥有 delete 权限才能删除用户: DELETE /user/** .antMatchers(HttpMethod.DELETE,"/user/**").hasAuthority("delete") .anyRequest().authenticated() .and() .httpBasic(); } }上述代码配置了
admin用户具备/user/**和/admin/**的完全访问权限,而用户user的权限只能读取/user/**:# user用户可读,因为具备 read 权限 $ curl -X GET 'localhost:8080/user' --user 'user:user_password' ["David","Roy","Linda"]% # user用户不可写 $ curl -X POST 'localhost:8080/user' --data 'name=whyn' --user 'user:user_password' {"timestamp":"2021-10-10T11:02:57.644+00:00","status":403,"error":"Forbidden","path":"/user"}% # admin用户可读,因为具备 read 权限 $ curl -X GET 'localhost:8080/user' --user 'admin:admin_password' ["David","Roy","Linda"]% # admin用户可写,因为具备 write 权限 $ curl -X POST 'localhost:8080/user' --user 'admin:admin_password' --data 'name=whyn' ["David","Roy","Linda","whyn"]% # admin用户可修改,因为具备 update 权限 $ curl -X PUT 'localhost:8080/user/1' --user 'admin:admin_password' Roy update successfully!% # admin用户可删除,因为具备 delete 权限 $ curl -X DELETE 'localhost:8080/user/0' --user 'admin:admin_password' delete David successfully!%
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最后,Spring Security 中的角色role和权限authority底层实现上其实是一样的,源码如下所示:
// org\springframework\security\core\userdetails\User.java
public UserBuilder roles(String... roles) {
List<GrantedAuthority> authorities = new ArrayList<>(roles.length);
for (String role : roles) {
Assert.isTrue(!role.startsWith("ROLE_"),
() -> role + " cannot start with ROLE_ (it is automatically added)");
// role 会添加前缀 ROLE_
authorities.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_" + role));
}
return authorities(authorities);
}
public UserBuilder authorities(String... authorities) {
return authorities(AuthorityUtils.createAuthorityList(authorities));
}
可以看到,本质上role就是authority,只是存储的时候增加了前缀ROLE_。
注:这里有一个点需要注意,否则有大坑,User#hasRole和User#authorities内部最终都调用了方法User#authorities(Collection),其源码如下:
// org\springframework\security\core\userdetails\User.java
public UserBuilder authorities(Collection<? extends GrantedAuthority> authorities) {
// 更改指向
this.authorities = new ArrayList<>(authorities);
return this;
}
可以看到,User#authorities(Collection)内部会创建一个新的权限集合,赋值给User.authorities,所以,创建自定义用户时,不能同时使用User#roles和User#authorities,否则会导致相互覆盖,比如,User.builder().roles("xxx").authorities("yyy"),后面的yyy会覆盖掉xxx,导致实际上没有声明角色。如果要同时声明角色和权限,那么建议使用User#authorities方法,然后手动为角色添加前缀ROLE_即可,比如:
# 声明了角色 xxx 和权限 yyy
User.builder().authorities(“ROLE_xxx","yyy")
参考
附录
- 本篇博文所有例子源码可查看:Spring Security Demos













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