在理清SASL/GSSAPI/Kerberos文中,咱们理解到,在java中能够通过Krb5LoginModule模块实现Kerberos登录,以及通过GSSAPI实现校验的根本流程;同时也明确java还定义了一个高层次接口SASL形象校验流程。校验流程并没有定义通过何种通信形式传递“票据”,用户能够本人开发适合的通信计划,而SPNEGO协定就是基于http传递票据和校验的规范计划,由微软提出,SPNEGO宽泛用于心愿集成kerberos认证的并且基于http的服务中。本文基于spring interceptor尝试实现一个繁难的SPNEGO服务。

筹备工作

咱们须要筹备一些测试所以须要的环境和物料。首先咱们先回顾一下基于kerberos认证拜访服务的整个过程:

1-2: 客户端首先从KDC中验证失去票据,基于客户端持有的用户名(Principal)和明码(keytab)
3-4: 客户端从KDC上获取要拜访的服务(SerivcePrincipal)的票据
5-6: 客户端拜访服务(SerivcePrincipal)的时候携带票据,服务端校验票据的合法性

从这个流程能够发现,这是一个爱护服务端的流程,也就是说不是谁都能轻易拜访某服务的,必须是持有非法用户名(Principal)和明码(keytab)的客户端。当然,客户端和服务端的通信还能够再多进一步,即客户端验证服务端的合法性,但这个流程个别是省略的。

从这个流程看,咱们须要如下环境和物料:

  • KDC服务器,以及这个服务器的地址信息配置(krb5.conf),用于Krb5LoginModule从KDC处获取票据
  • 一个非法的客户端用户名(Principal)和明码(keytab)
  • 一个非法的服务端SerivcePrincipal,服务端在构建的时候也须要登录SerivcePrincipal,所以SerivcePrincipal对应的keytab也须要

SPNEGO

SPNEGO协定只是在kerberos的流程的根底上,将上述的5-6步,通过http的形式定义了。咱们能够通过curl来拜访kerberos认证的服务,例如:

curl -u : -i -k  --negotiate 'https://192.168.21.134:24148/

其中--negotiate通知curl反对SPNEGO协定。咱们来剖析一下curl的流程:

  1. 发送一般http申请
  2. 服务端返回401和WWW-Authentication: Negotiation
  3. curl会初始化gss\_context,开始kerberos认证流程
  • 以以后kinit登录的用户为客户端用户,从kdc处获取票据
  • 以HTTP/host@DOMAIN为SerivcePrincipal,从kdc处取得该服务的拜访票据。这里的host是被拜访的服务器地址或主机名,DOMAIN为kdc的默认域名。这个规定是curl固定的。所以这就象征两点:1. SerivcePrincipal必须是存在的,2. 服务端也须要在以SerivcePrincipal登录的上下文中验证客户端的票据
  • 再次发送http申请,生成Authentication: Negotiation xxxxxxx,其中xxxxx为加工当前的base64编码字符串
  1. 服务端验证xxxxxxx

代码实现

理解了基本原理后,着手开发,spring-security-kerberos这个我的项目基于spring security框架实现了kerberos认证的服务。受这个我的项目启发,咱们用interceptor实现:

@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)        throws Exception {    if (request.getRequestURI().contains("/api/v1/xxl-job")) {        return true;    }    if (!initialized) {        try {            // TODO refreshable            LoginConfig loginConfig = new LoginConfig(                    config.getSpnegoAuthConfig().getKeytab(),                    config.getSpnegoAuthConfig().getPrincipal(),                    Boolean.TRUE.equals(config.getSpnegoAuthConfig().getDebug())                    );            Subject sub = new Subject();            loginContext = new LoginContext("", sub, (CallbackHandler)null, loginConfig);            loginContext.login();        } catch (Exception ex) {            logger.error("Failed to initialize GSSAPI context", ex);            loginContext = null;        }        initialized = true;    }    if (loginContext == null) {        // 如果曾经初始化过,然而失败了,则放行        return true;    }    String auth = request.getHeader(AUTHORIZATION);    if (auth != null) {        String userName = Subject.doAs(loginContext.getSubject(), new AuthAction(auth.trim()));        if (userName != null) {            logger.debug("Login user by spnego: {}", userName);            return true;        }    }    commence(response);    return false;}private void commence(HttpServletResponse response) throws IOException {    response.addHeader("WWW-Authenticate", "Negotiate");    // NOTE: 不能写成sendError,会返回两个WWW-Authenticate: Negotiate。why?    // response.sendError(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value(), HttpStatus.UNAUTHORIZED.getReasonPhrase());    response.setStatus(401);    response.flushBuffer();}

咱们晓得preHandle会拦挡任何一个申请,在这外面咱们初始化一次logContext,这里应用的是ServicePrincipal,而且必须是如下模式:

HTTP/<HOST>@<REAL_DOMAIN>

试图获取申请头中的Authorization

String auth = request.getHeader(AUTHORIZATION);

如果存在,就进入验证逻辑,如果不存在或者验证失败,就返回401和WWW-Authenticate: Negotiate

以上是代码的根本逻辑,重点是看一下验证逻辑:

public class AuthAction implements PrivilegedExceptionAction<String> {    private String authString;    public AuthAction(String authString) {        this.authString = authString;    }    @Override    public String run() throws Exception {        GSSContext context = GSSManager.getInstance().createContext((GSSCredential)null);        try {            String token = authString.substring("Negotiate".length()).trim();            byte[] kerberosTicket = java.util.Base64.getDecoder().decode(token);            context.acceptSecContext(kerberosTicket, 0, kerberosTicket.length);            return context.getSrcName().toString();        } catch (Exception ex) {            logger.error("Failed to auth token", ex);            return null;        } finally {            context.dispose();        }    }}

能够分明的看到,代码是如何解码base64,以及最终调用理清SASL/GSSAPI/Kerberos文中提到的acceptSecContext的。

还有一个技巧,是咱们本人实现了LoginConfig类,而不依赖jaas配置文件,因为jdk实现的基于jaas配置文件登录的机制,须要应用System.setProperty配置,会净化全局环境。自定义Config类后,能够决定如何将登录的配置信息传递给LoginModule,而不局限于应用全局配置项。受spring-security-kerberos启发,LoginConfig的实现如下:

public class LoginConfig extends Configuration {    private String keyTabLocation;    private String servicePrincipalName;    private boolean debug;    public LoginConfig(String keyTabLocation, String servicePrincipalName, boolean debug) {        this.keyTabLocation = keyTabLocation;        this.servicePrincipalName = servicePrincipalName;        this.debug = debug;    }    public AppConfigurationEntry[] getAppConfigurationEntry(String name) {        HashMap<String, String> options = new HashMap();        options.put("useKeyTab", "true");        options.put("keyTab", this.keyTabLocation);        options.put("principal", this.servicePrincipalName);        options.put("storeKey", "true");        options.put("doNotPrompt", "true");        if (this.debug) {            options.put("debug", "true");        }        options.put("isInitiator", "false");        return new AppConfigurationEntry[]{                new AppConfigurationEntry(                        "com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule",                        AppConfigurationEntry.LoginModuleControlFlag.REQUIRED, options)        };    }}

启动服务

启动调试服务的时候,必须减少-Djava.security.krb5.conf=xxxxx,还能够减少如下配置项辅助问题诊断:

-Dsun.security.krb5.debug=true
-Dsun.security.spnego.debug=true

遇到的问题和解决

Failure unspecified at GSS-API level (Mechanism level: Invalid argument (400) - Cannot find key of appropriate type to decrypt AP REP - AES256 CTS mode with HMAC SHA1-96)

keytab指定谬误导致

Failure unspecified at GSS-API level (Mechanism level: Request is a replay (34))

同步时钟无果

减少-Dsun.security.krb5.rcache=none解决,参考(https://community.cloudera.com/t5/Support-Questions/Solr-quot-Request-is-a-replay-quot-Ambari-Infra-Solr-2-5/td-p/212870)

Failure unspecified at GSS-API level (Mechanism level: Checksum failed)

跟krb5.conf中配置的加密算法无关,测试下来上面两个办法选其一即可解决,参考(https://stackoverflow.com/questions/26784376/spnego-with-tomcat-error-gssexception-failure-unspecified-at-gss-api-level-me)

[realms]supported_enctypes = aes256-cts-hmac-sha1-96:special aes128-cts-hmac-sha1-96:special或者[libdefaults]default_tkt_enctypes = arcfour-hmac-md5

总结

本文基于spring的拦截器,实现了一个简化版的SPNEGO协定,能够帮忙加深kerberos认证流程和原理的了解,以及加深GSSAPI的原理意识。