Spring Security 基本原理

Spring Security 过滤器链

Spring Security实现了一系列的过滤器链,就依照上面程序一个一个执行上来。

  1. ....class 一些自定义过滤器(在配置的时候你能够本人抉择插到哪个过滤器之前),因为这个需要因人而异,本文不探讨,大家能够本人钻研
  2. UsernamePasswordAithenticationFilter.class Spring Security 自带的表单登入验证过滤器,也是本文次要应用的过滤器
  3. BasicAuthenticationFilter.class
  4. ExceptionTranslation.class 异样解释器
  5. FilterSecurityInterceptor.class 拦截器最终决定申请是否通过
  6. Controller 咱们最初本人编写的控制器

相干类阐明

  • User.class :留神这个类不是咱们本人写的,而是Spring Security官网提供的,他提供了一些根底的性能,咱们能够通过继承这个类来裁减办法。详见代码中的 CustomUser.java
  • UserDetailsService.class: Spring Security官网提供的一个接口,外面只有一个办法loadUserByUsername() ,Spring Security会调用这个办法来获取数据库中存在的数据,而后和用户POST过去的用户名明码进行比对,从而判断用户的用户名明码是否正确。所以咱们须要本人实现loadUserByUsername() 这个办法。详见代码中的 CustomUserDetailsService.java

我的项目逻辑

为了体现权限区别,咱们通过HashMap结构了一个数据库,外面蕴含了4个用户

ID用户名明码权限
1jackjack123user
2dannydanny123editor
3alicealice123reviewer
4smithsmith123admin

阐明下权限

user:最根底的权限,只有是登入用户就有 user 权限

editor:在 user 权限下面减少了 editor 的权限

reviewer:与上同理,editorreviewer 属于同一级的权限

admin:蕴含所有权限

为了测验权限,咱们提供若干个页面

网址阐明可拜访权限
/首页所有人均可拜访(anonymous)
/login登入页面所有人均可拜访(anonymous)
/logout退出页面所有人均可拜访(anonymous)
/user/home用户核心user
/user/editoreditor, admin
/user/reviewerreviewer, admin
/user/adminadmin
/403403谬误页面,丑化过,大家能够间接用所有人均可拜访(anonymous)
/404404谬误页面,丑化过,大家能够间接用所有人均可拜访(anonymous)
/500500谬误页面,丑化过,大家能够间接用所有人均可拜访(anonymous)

代码配置

Maven 配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>    <parent>        <groupId>org.springframework.boot</groupId>        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>        <version>2.1.1.RELEASE</version>        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->    </parent>    <groupId>org.inlighting</groupId>    <artifactId>security-demo</artifactId>    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>    <name>security-demo</name>    <description>Demo project for Spring Boot &amp; Spring Security</description>    <!--指定JDK版本,大家能够改成本人的-->    <properties>        <java.version>11</java.version>    </properties>    <dependencies>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>        </dependency>        <!--对Thymeleaf增加Spring Security标签反对-->        <dependency>            <groupId>org.thymeleaf.extras</groupId>            <artifactId>thymeleaf-extras-springsecurity5</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>            <scope>test</scope>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.security</groupId>            <artifactId>spring-security-test</artifactId>            <scope>test</scope>        </dependency>        <!--开发的热加载配置-->        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>            <optional>true</optional>        </dependency>    </dependencies>    <build>        <plugins>            <plugin>                <groupId>org.springframework.boot</groupId>                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>            </plugin>        </plugins>    </build></project>

application.properties配置

为了使热加载(这样批改模板后无需重启 Tomcat )失效,咱们须要在Spring Boot的配置文件下面加上一段话

spring.thymeleaf.cache=false

如果须要具体理解热加载,请看官网文档:https://docs.spring.io/spring...

Spring Security 配置

首先咱们开启办法注解反对:只须要在类上增加 @EnableGlobalMethodSecurity(securedEnabled = true, prePostEnabled = true) 注解,咱们设置 prePostEnabled = true 是为了反对 hasRole() 这类表达式。如果想进一步理解办法注解能够看 Introduction to Spring Method Security 这篇文章。

SecurityConfig.java

/** * 开启办法注解反对,咱们设置prePostEnabled = true是为了前面可能应用hasRole()这类表达式 * 进一步理解可看教程:https://www.baeldung.com/spring-security-method-security */@EnableGlobalMethodSecurity(securedEnabled = true, prePostEnabled = true)@Configurationpublic class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {    /**     * TokenBasedRememberMeServices的生成密钥,     * 算法实现详见文档:https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/5.1.3.RELEASE/reference/htmlsingle/#remember-me-hash-token     */    private final String SECRET_KEY = "123456";    @Autowired    private CustomUserDetailsService customUserDetailsService;    /**     * 必须有此办法,Spring Security官网规定必须要有一个明码加密形式。     * 留神:例如这里用了BCryptPasswordEncoder()的加密办法,那么在保留用户明码的时候也必须应用这种办法,确保前后一致。     * 详情参见我的项目中Database.java中保留用户的逻辑     */    @Bean    public PasswordEncoder passwordEncoder() {        return new BCryptPasswordEncoder();    }    /**     * 配置Spring Security,上面阐明几点注意事项。     * 1. Spring Security 默认是开启了CSRF的,此时咱们提交的POST表单必须有暗藏的字段来传递CSRF,     * 而且在logout中,咱们必须通过POST到 /logout 的办法来退出用户,详见咱们的login.html和logout.html.     * 2. 开启了rememberMe()性能后,咱们必须提供rememberMeServices,例如上面的getRememberMeServices()办法,     * 而且咱们只能在TokenBasedRememberMeServices中设置cookie名称、过期工夫等相干配置,如果在别的中央同时配置,会报错。     * 谬误示例:xxxx.and().rememberMe().rememberMeServices(getRememberMeServices()).rememberMeCookieName("cookie-name")     */    @Override    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {        http.formLogin()                .loginPage("/login") // 自定义用户登入页面                .failureUrl("/login?error") // 自定义登入失败页面,前端能够通过url中是否有error来提供敌对的用户登入提醒                .and()                .logout()                .logoutUrl("/logout")// 自定义用户登出页面                .logoutSuccessUrl("/")                .and()                .rememberMe() // 开启记住明码性能                .rememberMeServices(getRememberMeServices()) // 必须提供                .key(SECRET_KEY) // 此SECRET须要和生成TokenBasedRememberMeServices的密钥雷同                .and()                /*                 * 默认容许所有门路所有人都能够拜访,确保动态资源的失常拜访。                 * 前面再通过办法注解的形式来管制权限。                 */                .authorizeRequests().anyRequest().permitAll()                .and()                .exceptionHandling().accessDeniedPage("/403"); // 权限有余主动跳转403    }    /**     * 如果要设置cookie过期工夫或其余相干配置,请在下方自行配置     */    private TokenBasedRememberMeServices getRememberMeServices() {        TokenBasedRememberMeServices services = new TokenBasedRememberMeServices(SECRET_KEY, customUserDetailsService);        services.setCookieName("remember-cookie");        services.setTokenValiditySeconds(100); // 默认14天        return services;    }}

UserService.java

本人模仿数据库操作的Service,用于向本人通过HashMap模仿的数据源获取数据。

@Servicepublic class UserService {    private Database database = new Database();    public CustomUser getUserByUsername(String username) {        CustomUser originUser = database.getDatabase().get(username);        if (originUser == null) {            return null;        }        /*         * 此处有坑,之所以这么做是因为Spring Security取得到User后,会把User中的password字段置空,以确保安全。         * 因为Java类是援用传递,为避免Spring Security批改了咱们的源头数据,所以咱们复制一个对象提供给Spring Security。         * 如果通过实在数据库的形式获取,则没有这种问题须要放心。          */        return new CustomUser(originUser.getId(), originUser.getUsername(), originUser.getPassword(), originUser.getAuthorities());    }}

CustomUserDetailsService.java

/** * 实现官网提供的UserDetailsService接口即可 */@Servicepublic class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {    private Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(getClass());    @Autowired    private UserService userService;    @Override    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {        CustomUser user = userService.getUserByUsername(username);        if (user == null) {            throw new  UsernameNotFoundException("该用户不存在");        }        LOGGER.info("用户名:"+username+" 角色:"+user.getAuthorities().toString());        return user;    }}

自定义权限注解

咱们在开发网站的过程中,比方 GET /user/editor 这个申请角色为 EDITORADMIN 必定都能够,如果咱们在每一个须要判断权限的办法下面写一长串的权限表达式,肯定很简单。然而通过自定义权限注解,咱们能够通过 @IsEditor 这样的办法来判断,这样一来就简略了很多。进一步理解能够看:Introduction to Spring Method Security

IsUser.java

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@PreAuthorize("hasAnyAuthority('ROLE_USER', 'ROLE_EDITOR', 'ROLE_REVIEWER', 'ROLE_ADMIN')")public @interface IsUser {}

IsEditor.java

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@PreAuthorize("hasAnyRole('ROLE_USER', 'ROLE_EDITOR', 'ROLE_ADMIN')")public @interface IsEditor {}

IsReviewer.java

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@PreAuthorize("hasAnyRole('ROLE_USER', 'ROLE_REVIEWER', 'ROLE_ADMIN')")public @interface IsReviewer {}

IsAdmin.java

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@PreAuthorize("hasAnyRole('ROLE_ADMIN')")public @interface IsAdmin { }

Spring Security自带表达式

  • hasRole(),是否领有某一个权限
  • hasAnyRole(),多个权限中有一个即可,如 hasAnyRole("ADMIN","USER")
  • hasAuthority()AuthorityRole 很像,惟一的区别就是 Authority 前缀多了 ROLE_ ,如 hasAuthority("ROLE_ADMIN") 等价于 hasRole("ADMIN") ,能够参考下面 IsUser.java 的写法
  • hasAnyAuthority(),同上,多个权限中有一个即可
  • permitAll(), denyAll(),isAnonymous(), isRememberMe(),通过字面意思能够了解
  • isAuthenticated(), isFullyAuthenticated(),这两个区别就是isFullyAuthenticated()对认证的平安要求更高。例如用户通过记住明码性能登入到零碎进行敏感操作,isFullyAuthenticated()会返回false,此时咱们能够让用户再输出一次明码以确保安全,而 isAuthenticated() 只有是登入用户均返回true
  • principal(), authentication(),例如咱们想获取登入用户的id,能够通过principal() 返回的 Object 获取,实际上 principal() 返回的 Object 基本上能够等同咱们本人编写的 CustomUser 。而 authentication() 返回的 AuthenticationPrincipal 的父类,相干操作可看 Authentication 的源码。进一步理解能够看前面Controller编写中获取用户数据的四种办法
  • hasPermission(),参考字面意思即可

如果想进一步理解,能够参考 Intro to Spring Security Expressions。

增加Thymeleaf反对

咱们通过 thymeleaf-extras-springsecurity 来增加Thymeleaf对Spring Security的反对。

Maven配置

下面的Maven配置曾经加过了

<dependency>    <groupId>org.thymeleaf.extras</groupId>    <artifactId>thymeleaf-extras-springsecurity5</artifactId></dependency>

应用例子

留神咱们要在html中增加 xmlns:sec 的反对

<!DOCTYPE html><html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org" xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/extras/spring-security"><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>Admin</title></head><body><p>This is a home page.</p><p>Id: <th:block sec:authentication="principal.id"></th:block></p><p>Username: <th:block sec:authentication="principal.username"></th:block></p><p>Role: <th:block sec:authentication="principal.authorities"></th:block></p></body></html>

如果想进一步理解请看文档 thymeleaf-extras-springsecurity。

Controller编写

IndexController.java

本控制器没有任何的权限规定

@Controllerpublic class IndexController {    @GetMapping("/")    public String index() {        return "index/index";    }    @GetMapping("/login")    public String login() {        return "index/login";    }    @GetMapping("/logout")    public String logout() {        return "index/logout";    }}

UserController.java

在这个控制器中,我综合展现了自定义注解的应用和4种获取用户信息的形式

@IsUser // 表明该控制器下所有申请都须要登入后能力拜访@Controller@RequestMapping("/user")public class UserController {    @GetMapping("/home")    public String home(Model model) {        // 办法一:通过SecurityContextHolder获取        CustomUser user = (CustomUser)SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal();        model.addAttribute("user", user);        return "user/home";    }    @GetMapping("/editor")    @IsEditor    public String editor(Authentication authentication, Model model) {        // 办法二:通过办法注入的模式获取Authentication        CustomUser user = (CustomUser)authentication.getPrincipal();        model.addAttribute("user", user);        return "user/editor";    }    @GetMapping("/reviewer")    @IsReviewer    public String reviewer(Principal principal, Model model) {        // 办法三:同样通过办法注入的办法,留神要转型,此办法很二,不举荐        CustomUser user = (CustomUser) ((Authentication)principal).getPrincipal();        model.addAttribute("user", user);        return "user/reviewer";    }    @GetMapping("/admin")    @IsAdmin    public String admin() {        // 办法四:通过Thymeleaf的Security标签进行,详情见admin.html        return "user/admin";    }}

留神

  • 如果有安全控制的办法 A 被同一个类中别的办法调用,那么办法 A 的权限管制会被疏忽,公有办法同样会受到影响
  • Spring 的 SecurityContext 是线程绑定的,如果咱们在以后的线程中新建了别的线程,那么他们的 SecurityContext 是不共享的,进一步理解请看 Spring Security Context Propagation with @Async

Html的编写

在编写html的时候,基本上就是大同小异了,就是留神一点,如果开启了CSRF,在编写表单POST申请的时候增加上暗藏字段,如 <input type="hidden" th:name="${_csrf.parameterName}" th:value="${_csrf.token}"/> ,不过大家其实不必加也没事,因为Thymeleaf主动会加上去的。

github地址及其起源:https://github.com/Smith-Crui...