Spring Security4 学习笔记——01

Spring Security4 学习笔记

Spring Security是什么?

• Spring Security提供了基于Java EE的企业应用软件全面的安全服务。
• 它提供了一组可以在Spring应用上下文中配置的Bean，充分利用了Spring IoC，DI（控制反转Inversion of Control ,DI:Dependency Injection 依赖注入）和AOP（面向切面编程）功能。

基础说明

• 1.注解 @EnableWebSecurity
  
  • 该注解和 @Configuration 注解一起使用, 注解 WebSecurityConfigurer 类型的类，或者利用@EnableWebSecurity 注解继承 WebSecurityConfigurerAdapter的类，这样就构成了 Spring Security 的配置。
  • @EnableWebSecurity 注解将会启用Web安全功能。
• 2.抽象类 WebSecurityConfigurerAdapter
  
  • WebSecurityConfigurerAdapter 提供了一种便利的方式去创建 WebSecurityConfigurer的实例，只需要重写 WebSecurityConfigurerAdapter 的方法，即可配置拦截什么URL、设置什么权限等安全控制。
  • 创建类SecurityConfiguration继承WebSecurityConfigurerAdapter，来对我们应用中所有的安全相关的事项（所有url，验证用户名密码，表单重定向等）进行控制。

  •  
    
    configure(WebSecurity) 通过重载，配置Spring Security的Filter链 
    
    configure(HttpSecurity) 通过重载，配置如何通过拦截器保护请求 
    
    configure(AuthenticationManagerBuilder) 通过重载，配置user-detail服务  
    

• 3.方法 configure(AuthenticationManagerBuilder auth) 和 configure(HttpSecurity http)
• 4.类 AuthenticationManagerBuilder
  
  • AuthenticationManagerBuilder 用于创建一个 AuthenticationManager，让我能够轻松的实现内存验证、LADP验证、基于JDBC的验证、添加UserDetailsService、添加AuthenticationProvider。

基于内存的认证In-Memory Authentication

• @Bean 
  
  public UserDetailsService userDetailsService() throws Exception { 
  
  InMemoryUserDetailsManager manager = new InMemoryUserDetailsManager(); 
  
  manager.createUser(User.withUsername("user").password("password").roles("USER").build()); 
  
  manager.createUser(User.withUsername("admin").password("password").roles("USER","ADMIN").build()); 
  
  return manager; 
  
  }

基于数据库表用户存储认证

• 通常我们都会将用户数据存储在关系型数据库中，并通过jdbc进行访问。spring security使用以jdbc为支撑的用户存储，我们可以使用下面的方式进行配置。

•  
  
  /** 
  

  • 配置user-detail服务
  • @param auth
  • @throws Exception
    */
    @Override
    public void configure(AuthenticationManagerBuilder auth)throws Exception{
    //基于数据库的用户存储、认证
    auth.jdbcAuthentication().dataSource(dataSource)
    .usersByUsernameQuery(“select account,password,true from user where account=?”)
    .authoritiesByUsernameQuery(“select account,role from user where account=?”)；
    }
    

@Autowired 

public void configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { 

auth 

    .jdbcAuthentication() 

        .dataSource(dataSource) 

        .withDefaultSchema() 

        .withUser("user").password("password").roles("USER").and() 

        .withUser("admin").password("password").roles("USER", "ADMIN"); 

}

配置自定义的用户存储认证

• 这种方式更为灵活，更适合在生产环境使用。这种方式不在局限于存储环境。自定义的方式也很简单。只需要提供一个UserDetailService接口实现即可。

•  
  
  @Service 
  
  public class SecurityUserDetailsService implements UserDetailsService{

  @Autowired
  private UserDao userDao;

  /**

  • 校验用户
  • @param username
  • @return

  • @throws UsernameNotFoundException
    */
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {

    User user = userDao.queryByUserName(username);
    if(user == null)throw new UsernameNotFoundException(“user not found”);

    return new org.springframework.security.core.userdetails.User(user.getAccount(),user.getPassword(),userDao.getUserGrantedAuthoritys(user.getId()));
    }
    }
    

密码加密策略

• 通常我们在存储密码的时候都是进行加密的，spring security默认提供了三种密码存储方式，同时也可以使用自定义的加密方式：

  • NoOpPasswordEncoder 明文方式保存
  • BCtPasswordEncoder 强hash方式加密
  • StandardPasswordEncoder SHA-256方式加密
  • 实现PasswordEncoder接口 自定义加密方式

•  
  
  /** 
  

  • 配置user-detail服务
  • @param auth
  • @throws Exception
    */
    @Override
    public void configure(AuthenticationManagerBuilder auth)throws Exception{
    //基于数据库的用户存储、认证
    auth.jdbcAuthentication().dataSource(dataSource)
    .usersByUsernameQuery(“select account,password,true from user where account=?”)
    .authoritiesByUsernameQuery(“select account,role from user where account=?”)
    .passwordEncoder(NoOpPasswordEncoder.getInstance());
    }
    

请求拦截策略

• spring security的请求拦截匹配有两种风格，ant风格和正则表达式风格。编码方式是通过重载configure(HttpSecurity)方法实现。

•  
  
  /** 
  

  • 拦截请求
  • @param http
  • @throws Exception
    */
    @Override
    public void configure(HttpSecurity http)throws Exception{
    http.authorizeRequests()
    .antMatchers(“/”,”/css/“,”/js/“).permitAll() //任何人都可以访问
    .antMatchers(“/admin/**”).access(“hasRole(‘ADMIN’)”) //持有user权限的用户可以访问
    .antMatchers(“/user/**”).hasAuthority(“ROLE_USER”);
    }
    

保护请求方法

 

access(String)     如果给定的SpEL表达式计算结果为true，就允许访问 

anonymous()        允许匿名用户访问 

authenticated()    允许认证过的用户访问 

denyAll()          无条件拒绝所有访问 

fullyAuthenticated()   如果用户是完整认证的话（不是通过Remember-me功能认证的），就允许访问 

hasAnyAuthority(String...)   如果用户具备给定权限中的某一个的话，就允许访问 

hasAnyRole(String...)   如果用户具备给定角色中的某一个的话，就允许访问 

hasAuthority(String)   如果用户具备给定权限的话，就允许访问 

hasIpAddress(String)   如果请求来自给定IP地址的话，就允许访问 

hasRole(String)   如果用户具备给定角色的话，就允许访问 

not()   对其他访问方法的结果求反 

permitAll()   无条件允许访问 

rememberMe()   如果用户是通过Remember-me功能认证的，就允许访问 

通常我们都是使用http发送数据，这种方式是不安全的。对于敏感信息我们通常都是通过https进行加密发送。spring security对于安全性通道也提供了一种方式。我们可以在配置中添加requiresChannel()方法使url强制使用https。

 

/**

• 拦截请求
• @param http

• @throws Exception
  */
  @Override
  public void configure(HttpSecurity http)throws Exception{
  http.authorizeRequests()
  .antMatchers(“/”,”/css/“,”/js/“).permitAll() //任何人都可以访问
  .antMatchers(“/admin/**”).access(“hasRole(‘ADMIN’)”) //持有user权限的用户可以访问
  .antMatchers(“/user/**”).hasAuthority(“ROLE_USER”)
  .and()
  .requiresChannel().antMatchers(“/admin/info”).requiresSecure();
  }
  

  • 只要是对“/admin/info”的请求，spring security都认为需要安全性通道，并自动将请求重定向到https上。

  • 与之相反，如果有些请求不需要https传送，可以使用requiresInsecure()替代requiresSecure()，将请求声明为始终使用http传送。

防止CSRF

• spring security从版本3.2开始，默认就会启用CSRF防护。spring security通过一个同步token的方式来实现CSRF防护功能。它会拦截状态变化的请求，并检查CSRF token。如果请求中不包含CSRF token的话，或者token不能与服务器端的token匹配，请求就会失败，并抛出CsrfException异常。
• 这样就spring security就会自动生成csrf token。如果想关闭csrf防护，需要作的也很简单，只需要调用一下csrf().disable();即可。

•  
  
  /** 
  

  • 拦截请求
  • @param http
  • @throws Exception
    */
    @Override
    public void configure(HttpSecurity http)throws Exception{
    http.authorizeRequests()
    .antMatchers(“/”,”/css/“,”/js/“).permitAll() //任何人都可以访问
    .antMatchers(“/admin/**”).access(“hasRole(‘ADMIN’)”) //持有user权限的用户可以访问
    .antMatchers(“/user/**”).hasAuthority(“ROLE_USER”)
    .and().csrf().disable();
    }
    

remember-me功能

• remember-me是一个很重要的功能，用户肯定不希望每次都输入用户名密码进行登录。spring security提供的remember-me功能使用起来非常简单。启用这个功能只需要调用rememberMe()方法即可。

•  
  
  /** 
  

  • 拦截请求
  • @param http
  • @throws Exception
    */
    @Override
    public void configure(HttpSecurity http)throws Exception{
    http.authorizeRequests()
    .antMatchers(“/”,”/css/“,”/js/“).permitAll() //任何人都可以访问
    .antMatchers(“/admin/**”).access(“hasRole(‘ADMIN’)”) //持有user权限的用户可以访问
    .antMatchers(“/user/**”).hasAuthority(“ROLE_USER”)
    .and().rememberMe().key(“abc”).rememberMeParameter(“remember_me”).rememberMeCookieName(“my-remember-me”).tokenValiditySeconds(86400)；
    }
    

自定义登录页面

• spring security会提供一个默认的登录页面，如果你想使用自己的登录页面，可以这样设置。
  

  •  
    
    /** 
    

    • 拦截请求
    • @param http
    • @throws Exception
      */
      @Override
      public void configure(HttpSecurity http)throws Exception{
      http.authorizeRequests()
      .antMatchers(“/”,”/css/“,”/js/“).permitAll() //任何人都可以访问
      .antMatchers(“/admin/**”).access(“hasRole(‘ADMIN’)”) //持有user权限的用户可以访问
      .antMatchers(“/user/**”).hasAuthority(“ROLE_USER”)
      .and().formLogin()
      .loginPage(“/login”).usernameParameter(“username”).passwordParameter(“password”)
      .and().exceptionHandling().accessDeniedPage(“/loginfail”);
      }
      
• 通过formLogin()方法来设置使用自定义登录页面，loginPage是登录页面地址，accessDeniePage登录失败跳转地址。

handling Logouts

• 与配置登录功能类似，您也有各种选项来进一步定制您的注销需求：
• 注销后：
  
  • 使HTTP会话无效
  • 清理已配置的任何RememberMe身份验证
  • 清除 SecurityContextHolder
  • 重定向到 /login?logout

•  
  
  protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { 
  
  http 
  
      .logout() 
  
          .logoutUrl("/my/logout") 
  
          .logoutSuccessUrl("/my/index") 
  
          .logoutSuccessHandler(logoutSuccessHandler) 
  
          .invalidateHttpSession(true) 
  
          .addLogoutHandler(logoutHandler) 
  
          .deleteCookies(cookieNamesToClear) 
  
          .and() 
  
      ... 
  
  } 
  

• 注意：
  
  • 提供注销支持。使用时会自动应用WebSecurityConfigurerAdapter。
  • 触发注销的URL（默认为/logout）。如果启用了CSRF保护（默认），则该请求也必须是POST。
  • 注销后重定向到的URL。默认是/login?logout。
  • 我们指定一个自定义LogoutSuccessHandler。如果指定了，logoutSuccessUrl()则忽略。
  • 指定HttpSession在注销时是否使其无效。默认情况下这是真的。
  • 添加一个LogoutHandler。默认情况下SecurityContextLogoutHandler添加为最后一个LogoutHandler。
  • 允许指定在注销成功时删除的cookie的名称。
• LogoutHandler实现指示能够参与注销处理的类
• LogoutSuccessHandler 被成功注销后调用LogoutFilter，来处理如重定向或转发到相应的目的地。
  
  • 提供以下实现：
    
    • SimpleUrlLogoutSuccessHandler
      
      • 无需SimpleUrlLogoutSuccessHandler直接指定。相反，流畅的API通过设置提供快捷方式logoutSuccessUrl()。这将设置SimpleUrlLogoutSuccessHandler封底。发生注销后，提供的URL将重定向到。默认是/login?logout。
    • HttpStatusReturningLogoutSuccessHandler
      
      • HttpStatusReturningLogoutSuccessHandler可以在REST API类型场景有趣。成功注销后，LogoutSuccessHandler 您可以提供要返回的纯HTTP状态代码，而不是重定向到URL 。如果未配置，则默认返回状态代码200。

AuthenticationProvider认证提供者

• 可以通过将自定义公开AuthenticationProvider为bean 来定义自定义身份验证。

• @Bean 
  
  public SpringAuthenticationProvider springAuthenticationProvider() { 
  
  return new SpringAuthenticationProvider(); 
  
  }

UserDetailsService用户详情服务

• 可以通过将自定义公开UserDetailsService为bean 来定义自定义身份验证。
• 例如，以下将自定义身份验证，假设SpringDataUserDetailsService实现UserDetailsService：

• @Bean 
  
  public SpringDataUserDetailsService springDataUserDetailsService() { 
  
  return new SpringDataUserDetailsService(); 
  
  }

• 您还可以通过将PasswordEncoderbean 公开为bean 来自定义密码的编码方式。例如，如果使用bcrypt，则可以添加bean定义，如下所示：

• @Bean 
  
  public BCryptPasswordEncoder passwordEncoder() { 
  
  return new BCryptPasswordEncoder(); 
  
  }

Multiple HttpSecurity 多重HttpSecurity

• 我们可以配置多个HttpSecurity实例，就像我们可以有多个块一样。关键是要WebSecurityConfigurerAdapter多次扩展。例如，以下是对以URL开头的不同配置的示例/api/。

• @EnableWebSecurity
  public class MultiHttpSecurityConfig {
  @Bean
  public UserDetailsService userDetailsService() throws Exception {
      InMemoryUserDetailsManager manager = new InMemoryUserDetailsManager();
      manager.createUser(User.withUsername("user").password("password").roles("USER").build());
      manager.createUser(User.withUsername("admin").password("password").roles("USER","ADMIN").build());
      return manager;
  }
  
  @Configuration
  @Order(1)                                                     // 1
  public static class ApiWebSecurityConfigurationAdapter extends WebSecurityConfigurerAdapter {
      protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
          http
              .antMatcher("/api/**")                               // 2
              .authorizeRequests()
                  .anyRequest().hasRole("ADMIN")
                  .and()
              .httpBasic();
      }
  }
  
  @Configuration                                                   // 3
  public static class FormLoginWebSecurityConfigurerAdapter extends WebSecurityConfigurerAdapter {
  
  @Override
  protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
      http
          .authorizeRequests()
              .anyRequest().authenticated()
              .and()
          .formLogin();
  }
  
  
  }
  }
  

  • 1.创建一个WebSecurityConfigurerAdapter包含的实例，@Order以指定WebSecurityConfigurerAdapter应首先考虑哪个实例。
  • 1. 这些http.antMatcher状态HttpSecurity仅适用于以。
  • 3.创建另一个实例WebSecurityConfigurerAdapter。如果URL未/api/以此配置启动，则将使用此配置。之后考虑此配置，ApiWebSecurityConfigurationAdapter因为它具有之后的@Order值1（无@Order默认为最后）。

方法安全

• EnableGlobalMethodSecurity
  
  • 可以@EnableGlobalMethodSecurity在任何@Configuration实例上使用注释启用基于注释的安全性。
  • 例如，以下内容将启用Spring Security的@Secured注释。
    

    • @EnableGlobalMethodSecurity(securedEnabled = true) 
      
      public class MethodSecurityConfig { 
      
      // ... 
      
      }

  • 然后，在方法（类或接口）上添加注释会相应地限制对该方法的访问。Spring Security的本机注释支持为该方法定义了一组属性。这些将传递给AccessDecisionManager，以便做出实际决定：
    

    • public interface BankService { 
      
      @Secured("IS_AUTHENTICATED_ANONYMOUSLY") 
      
      public Account readAccount(Long id); 
      
      @Secured("IS_AUTHENTICATED_ANONYMOUSLY") 
      
      public Account[] findAccounts(); 
      
      @Secured("ROLE_TELLER") 
      
      public Account post(Account account, double amount); 
      
      }

  • 允许应用简单的基于角色的约束
    

    • @EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true) 
      
      public class MethodSecurityConfig { 
      
      // ... 
      
      }

• GlobalMethodSecurityConfiguration
  
  • 可能需要执行比@EnableGlobalMethodSecurity注释允许更复杂的操作。对于这些实例，您可以扩展GlobalMethodSecurityConfiguration确保@EnableGlobalMethodSecurity子类上存在注释。
    

    • @EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true) 
      
      public class MethodSecurityConfig extends GlobalMethodSecurityConfiguration { 
      
      @Override 
      
      protected MethodSecurityExpressionHandler createExpressionHandler() { 
      
      // ... create and return custom MethodSecurityExpressionHandler ... 
      
      return expressionHandler; 
      
      } 
      
      }

后处理配置对象

• ObjectPostProcessor可用于修改或替换Java Configuration创建的许多Object实例。例如，如果要配置filterSecurityPublishAuthorizationSuccess属性，FilterSecurityInterceptor可以使用以下命令：
  

  • @Override 
    
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { 
    
    http 
    
    .authorizeRequests() 
    
        .anyRequest().authenticated() 
    
        .withObjectPostProcessor(new ObjectPostProcessor() { 
    
            public  O postProcess( 
    
                    O fsi) { 
    
                fsi.setPublishAuthorizationSuccess(true); 
    
                return fsi; 
    
            } 
    
        }); 
    
    }

获取关于当前用户的信息

• 在SecurityContextHolder我们内部存储当前与应用程序交互的主体的详细信息。Spring Security使用Authentication对象来表示此信息。您通常不需要自己创建Authentication对象，但用户查询Authentication对象是相当常见的。您可以使用以下代码块（从应用程序的任何位置）获取当前经过身份验证的用户的名称，例如：
  

  • Object principal = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal(); 
    
    if (principal instanceof UserDetails) { 
    
    String username = ((UserDetails)principal).getUsername(); 
    
    } else { 
    
    String username = principal.toString(); 
    
    }

    
    
    • 调用返回的对象getContext()是SecurityContext接口的实例。这是保存在线程本地存储中的对象。
• Spring Security 安全拦截器和安全对象模型
  
  • 
  • 1.AbstractSecurityInterceptor 为处理安全对象请求提供了一致的工作流程，通常：
    
    • 查找与当前请求关联的“配置属性”
      
      • “配置属性”可以被认为是对所使用的类具有特殊含义的String AbstractSecurityInterceptor。
      • 它们由ConfigAttribute框架内的接口表示。它们可能是简单的角色名称，也可能具有更复杂的含义，具体取决于实现的复杂程度AccessDecisionManager。
      • 在AbstractSecurityInterceptor配置了SecurityMetadataSource它用来查找属性的安全对象。
    • 将安全对象，当前Authentication和配置属性提交AccessDecisionManager给授权决策
    • （可选）更改Authentication调用发生的位置
    • 允许安全对象调用继续（假设已授予访问权限）
    • 调用AfterInvocationManager如果配置，一旦调用返回。如果调用引发了异常，AfterInvocationManager则不会调用该异常。
  • 2.RunAsManager
    
    • 假设AccessDecisionManager决定允许请求，AbstractSecurityInterceptor通常只会继续请求。
  • 3.AfterInvocationManager
    
    • 在安全对象调用继续进行然后返回 - 这可能意味着方法调用完成或过滤器链继续进行 - AbstractSecurityInterceptor获得最后一次机会来处理调用。