如何使用SpringSecurity保护程序安全

时间：2020-10-24 11:57:04|栏目：JAVA代码|点击：次

首先，引入依赖：

<dependency>  
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
  <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>

引入此依赖之后，你的web程序将拥有以下功能：

所有请求路径都需要认证
不需要特定的角色和权限
没有登录页面，使用HTTP基本身份认证
只有一个用户，名称为user

配置SpringSecurity

springsecurity配置项，最好保存在一个单独的配置类中：

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
  
}

配置用户认证方式

首先，要解决的就是用户注册，保存用户的信息。springsecurity提供四种存储用户的方式：

基于内存（生产肯定不使用）
基于JDBC
基于LDAP
用户自定义（最常用）

使用其中任意一种方式，需要覆盖configure(AuthenticationManagerBuilder auth)方法：

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
  @Override
  protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
  }
}

1.基于内存

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
  auth.inMemoryAuthentication()
      .withUser("zhangsan").password("123").authorities("ROLE_USER")
      .and()
      .withUser("lisi").password("456").authorities("ROLE_USER");
}

2.基于JDBC

@Autowired
DataSource dataSource;

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
  auth.jdbcAuthentication()
    .dataSource(dataSource);
}

基于JDBC的方式，你必须有一些特定表表，而且字段满足其查询规则：

public static final String DEF_USERS_BY_USERNAME_QUERY =
  "select username,password,enabled " +
  "from users " +
  "where username = ?";
public static final String DEF_AUTHORITIES_BY_USERNAME_QUERY =
  "select username,authority " +
  "from authorities " +
  "where username = ?";
public static final String DEF_GROUP_AUTHORITIES_BY_USERNAME_QUERY = 
  "select g.id, g.group_name, ga.authority " +
  "from groups g, group_members gm, group_authorities ga " +
  "where gm.username = ? " +
  "and g.id = ga.group_id " +
  "and g.id = gm.group_id";

当然，你可以对这些语句进行一下修改：

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { 
  auth.jdbcAuthentication().dataSource(dataSource)
    .usersByUsernameQuery("select username, password, enabled from Users " +
               "where username=?")
    .authoritiesByUsernameQuery("select username, authority from UserAuthorities " +
                  "where username=?");

这有一个问题，你数据库中的密码可能是一种加密方式加密过的，而用户传递的是明文，比较的时候需要进行加密处理，springsecurity也提供了相应的功能：

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { 
  auth.jdbcAuthentication().dataSource(dataSource)
    .usersByUsernameQuery("select username, password, enabled from Users " +
               "where username=?")
    .authoritiesByUsernameQuery("select username, authority from UserAuthorities " +
                  "where username=?")
    .passwordEncoder(new StandardPasswordEncoder("53cr3t");

passwordEncoder方法传递的是PasswordEncoder接口的实现，其默认提供了一些实现，如果都不满足，你可以实现这个接口：

BCryptPasswordEncoder
NoOpPasswordEncoder
Pbkdf2PasswordEncoder
SCryptPasswordEncoder
StandardPasswordEncoder（SHA-256）

3.基于LDAP

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
  auth.ldapAuthentication()
    .userSearchBase("ou=people")
    .userSearchFilter("(uid={0})")
    .groupSearchBase("ou=groups")
    .groupSearchFilter("member={0}")
    .passwordCompare()
    .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
    .passwordAttribute("passcode")
    .contextSource()
      .root("dc=tacocloud,dc=com")
      .ldif("classpath:users.ldif");

4.用户自定义方式（最常用）

首先，你需要一个用户实体类，它实现UserDetails接口，实现这个接口的目的是为框架提供更多的信息，你可以把它看作框架使用的实体类：

@Data
public class User implements UserDetails {

  private Long id;
  private String username;
  private String password;
  private String fullname;
  private String city;
  private String phoneNumber;
  
  @Override
  public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
    return null;
  }

  @Override
  public boolean isAccountNonExpired() {
    return false;
  }

  @Override
  public boolean isAccountNonLocked() {
    return false;
  }

  @Override
  public boolean isCredentialsNonExpired() {
    return false;
  }

  @Override
  public boolean isEnabled() {
    return false;
  }
}

有了实体类，你还需要Service逻辑层，springsecurity提供了UserDetailsService接口，见名知意，你只要通过loadUserByUsername返回一个UserDetails对象就成，无论是基于文件、基于数据库、还是基于LDAP，剩下的对比判断交个框架完成：

@Service
public class UserService implements UserDetailsService {
  
  @Override
  public UserDetails loadUserByUsername(String s) throws UsernameNotFoundException {
    return null;
  }
  
}

最后，进行应用：

@Autowired
private UserDetailsService userDetailsService;

@Bean
public PasswordEncoder encoder() {
  return new StandardPasswordEncoder("53cr3t");
}

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
  auth.userDetailsService(userDetailsService)
    .passwordEncoder(encoder());
}

配置认证路径

知道了如何认证，但现在有几个问题，比如，用户登录页面就不需要认证，可以用configure(HttpSecurity http)对认证路径进行配置：

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {   
}

你可以通过这个方法，实现以下功能：

在提供接口服务前，判断请求必须满足某些条件
配置登录页面
允许用户注销登录
跨站点伪造请求防护

1.保护请求

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { 
  http.authorizeRequests()
    .antMatchers("/design", "/orders").hasRole("ROLE_USER")
    .antMatchers(“/”, "/**").permitAll();
}

要注意其顺序，除了hasRole和permitAll还有其它访问认证方法：

方法	作用
access(String)	如果给定的SpEL表达式的计算结果为true，则允许访问
anonymous()	允许访问匿名用户
authenticated()	允许访问经过身份验证的用户
denyAll()	无条件拒绝访问
fullyAuthenticated()	如果用户完全通过身份验证，则允许访问
hasAnyAuthority(String...)	如果用户具有任何给定权限，则允许访问
hasAnyRole(String...)	如果用户具有任何给定角色，则允许访问
hasAuthority(String)	如果用户具有给定权限，则允许访问
hasIpAddress(String)	如果请求来自给定的IP地址，则允许访问
hasRole(String)	如果用户具有给定角色，则允许访问
not()	否定任何其他访问方法的影响
permitAll()	允许无条件访问
rememberMe()	允许通过remember-me进行身份验证的用户访问

大部分方法是为特定方式准备的，但是access(String)可以使用SpEL进一些特殊的设置，但其中很大一部分也和上面的方法相同：

表达式	作用
authentication	用户的身份验证对象
denyAll	始终评估为false
hasAnyRole(list of roles)	如果用户具有任何给定角色，则为true
hasRole(role)	如果用户具有给定角色，则为true
hasIpAddress(IP address)	如果请求来自给定的IP地址，则为true
isAnonymous()	如果用户是匿名用户，则为true
isAuthenticated()	如果用户已通过身份验证，则为true
isFullyAuthenticated()	如果用户已完全通过身份验证，则为true（未通过remember-me进行身份验证）
isRememberMe()	如果用户通过remember-me进行身份验证，则为true
permitAll	始终评估为true
principal	用户的主要对象

示例：

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { 
  http.authorizeRequests()
    .antMatchers("/design", "/orders").access("hasRole('ROLE_USER')")
    .antMatchers(“/”, "/**").access("permitAll");
}

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
  http.authorizeRequests()
    .antMatchers("/design", "/orders").access("hasRole('ROLE_USER') && " +
     "T(java.util.Calendar).getInstance().get("+"T(java.util.Calendar).DAY_OF_WEEK) == " +     "T(java.util.Calendar).TUESDAY")
    .antMatchers(“/”, "/**").access("permitAll");
}

2.配置登录页面

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { 
  http.authorizeRequests()
    .antMatchers("/design", "/orders").access("hasRole('ROLE_USER')")
    .antMatchers(“/”, "/**").access("permitAll")
    .and()
    .formLogin()
      .loginPage("/login");
}

// 增加视图处理器
@Overridepublic void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
  registry.addViewController("/").setViewName("home"); 
  registry.addViewController("/login");
}

默认情况下，希望传递的是username和password，当然你可以修改：

.and()
  .formLogin()
    .loginPage("/login")
    .loginProcessingUrl("/authenticate")
    .usernameParameter("user")
    .passwordParameter("pwd")

也可修改默认登录成功的页面：

.and()
  .formLogin()
    .loginPage("/login")
    .defaultSuccessUrl("/design")

3.配置登出

.and()
  .logout()
     .logoutSuccessUrl("/")

4.csrf攻击

springsecurity默认开启了防止csrf攻击，你只需要在传递的时候加上：

<input type="hidden" name="_csrf" th:value="${_csrf.token}"/>

当然，你也可以关闭，但是不建议这样做：

.and()
  .csrf()
    .disable()

知道用户是谁

仅仅控制用户登录有时候是不够的，你可能还想在程序的其它地方获取已经登录的用户信息，有几种方式可以做到：

将Principal对象注入控制器方法
将Authentication对象注入控制器方法
使用SecurityContextHolder获取安全上下文
使用@AuthenticationPrincipal注解方法

1.将Principal对象注入控制器方法

@PostMappingpublic String processOrder(@Valid Order order, Errors errors,SessionStatus sessionStatus,Principal principal) {
  ... 
  User user = userRepository.findByUsername(principal.getName());
  order.setUser(user);
  ...
}

2.将Authentication对象注入控制器方法

@PostMappingpublic String processOrder(@Valid Order order, Errors errors, SessionStatus sessionStatus, Authentication authentication) {
  ...
  User user = (User) authentication.getPrincipal();
  order.setUser(user);
  ...
}

3.使用SecurityContextHolder获取安全上下文

Authentication authentication =
  SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
  User user = (User) authentication.getPrincipal();

4.使用@AuthenticationPrincipal注解方法

@PostMappingpublic String processOrder(@Valid Order order, Errors errors,SessionStatus sessionStatus, @AuthenticationPrincipal User user) {
  if (errors.hasErrors()) {
    return "orderForm"; 
  } 
  order.setUser(user);
  orderRepo.save(order);
  sessionStatus.setComplete();
  return "redirect:/";
}

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本文标题：如何使用SpringSecurity保护程序安全

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