说说 Spring Security 账户权限体系

布满荆棘的人生 2022-12-11 12:30 224阅读 0赞

Spring Security 为这套账户体系提供了多种方案，

1.  基于内存；
2.  基于 JDBC；
3.  基于 LDAP；
4.  自定义服务。

不管使用哪种方法，都是通过覆盖 WebSecurityConfigurerAdapter 基础配置类中定义的 configure() 方法来实现的。

# 1 基于内存方式 #

@Configuration
    @EnableWebSecurity
    public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
        @Override
        protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
            auth.inMemoryAuthentication().withUser("deniro")
                    .password("2382")
                    .authorities("ROLE_USER")
                    .and()
                    .withUser("echo")
                    .password("2382")
                    .authorities("ROLE_USER");
        }
    }

auth.inMemoryAuthentication() 会返回 InMemoryUserDetailsManagerConfigurer 对象，这个对象拥有 withUser() 方法，每次调用后都会配置一个用户放在内存中。withUser() 方法的入参是账户名，而密码和授权信息是通过 password() 和 authorities() 方法来指定的。

这种方式使用简单，适用于测试或简单的应用，但不方便维护。因为是硬编码，所以如果需要新增 、 删除或修改账户，就必须改代码，然后重新构建和部署应用。

# 2 基于 JDBC 方式 #

一般情况下，我们会把账户信息存储在数据库中，这时就会用到基于 JDBC 方式来配置账户。

**（1）基础代码**

基础代码模板如下：

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

这里使用注入方式来初始化 dataSource。

**（2）基于角色的权限体系**

springframework security 默认使用基于角色的权限体系的 5 张表来来存放账户、权限与角色信息。

![dde5fc1b341cefe45fdd6a7b44799c35.png][]

从图中的关系中可以看出，权限不仅仅可以赋予给一个组，也可以赋予给一个账户。

如果应用中已经有权限体系，我们也可以自定义。可以自定义以下三条 SQL 语句。

1.  依据账号查询账户（username,password,enabled）；
2.  依据账号查询权限（username,authority）；
3.  依据账号查询组名与权限（id, group\_name, authority ）。

这些语句可以在 JdbcDaoImpl.java 中看到实现 SQL：

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";

**（3）自定义权限体系**

JdbcUserDetailsManagerConfigurer 对象支持连缀编程，我们可以通过连缀编程来自定义这三条语句，形如：

auth.jdbcAuthentication()
                    .dataSource(dataSource)
                    .usersByUsernameQuery(
                            "select username,password,enabled from Users where username=?"
                    ).authoritiesByUsernameQuery(
                            "select username,authority from UserAuthorities where username=?"
            ).groupAuthoritiesByUsername("xxx");

注意：查询出来的字段名必须与默认语句的字段名一致。所以不是完全灵活的自定义，而是必须遵守一定的规范。

**（4）加密存储**

一般来说为了安全起见，数据库中的密码都必须是密文的。 Spring Security 已经考虑到了这一点。JdbcUserDetailsManagerConfigurer 类定义了一个 passwordEncoder() 方法，接受指定密码编码器作为入参。调用方式形如：

auth.jdbcAuthentication()
              .dataSource(dataSource)
              ...
              .passwordEncoder(new StandardPasswordEncoder("xxx"));

StandardPasswordEncoder 类在 Spring Boot2.x 中已经不再推荐使用了，因为已经不再安全。不用这个类也没关系，因为只要实现了 PasswordEncoder 接口的类，就可以作为 passwordEncoder() 方法的入参。

Security 的加密模块中定义很多这样的 PasswordEncoder 接口的实现类 。

1.  BCryptPasswordEncoder ：使用 BCrypt 加密（推荐） 。
2.  NoOpPasswordEncoder ：不进行任何转码 。
3.  Pbkdf2PasswordEncoder ：使用 PBKDF2 加密（推荐） 。
4.  SCryptPasswordEncoder ：使用 SCrypt 加密（推荐） 。

因为是单向加密，所以用户在登录时，会按照指定的算法，加密输入的密码，然后再与数据库中已经转码过的密码进行比对。这实际上会调用 PasswordEncoder 接口的 matches() 方法。该方法定义如下：

boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword);

# 3 基于 LDAP 方式 #

**（1）概念**

LDAP 是轻型目录访问协议，它是是一个开放的，中立的，工业标准的应用协议，通过 IP 协议提供访问控制和维护分布式信息的目录信息。

目录服务是一种特殊的数据库，用来保存描述性的、基于属性的详细信息，支持过滤功能。它是动态的，灵活的，易扩展的。像人员组织管理，电话簿，地址簿等等就比较适合以目录的形式提供服务。

目录数据库和关系数据库不同，它有很好地读性能，但写性能差，并且没有事务处理、回滚等复杂功能，所以不适于存储修改频繁的数据。更适合应用与查询场景。

**（2）基本用法**

Spring Security 中，AuthenticationManagerBuilder 类定义了 ldapAuthentication() 方法支持 LDAP 认证方式。

首先在项目中的 pom.xml 中加入 spring-security-ldap 依赖包：

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

> 如果未正确引入依赖，就会抛出 Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: org.springframework.security.ldap.DefaultSpringSecurityContextSource

接着在 SecurityConfig 类的 configure() 方法中配置 LDAP 服务器：

auth.ldapAuthentication()
                  .userSearchFilter("(uid={0})")
                  .groupSearchFilter("member={0}");

ldapAuthentication() 方法会返回 LdapAuthenticationProviderConfigurer 类，它定义的 userSearchFilter() 与 groupSearchFilter() 方法，可分别用于查询账户与组。

默认情况下，会从 LDAP 层级结构的根开始查询。我们也可以指定查询起始点。

auth.ldapAuthentication()
                  .userSearchBase("ou=apple")
                  .userSearchFilter("(uid={0})")
                  .groupSearchBase("ou=fruits")
                  .groupSearchFilter("member={0}");

userSearchBase() 方法指定账户从名为 apple 的组织下开始查询；而 groupSearchBase() 方法则指定组从名为 fruits 的组织下开始查询。

**（3）密码比对策略**

LDAP 认证的默认策略是绑定，即直接通过 LDAP 服务器来认证账户。也可以改为采用密码比对策略。这就需要将输入的密码发送到 LDAP 目录上，LDAP 服务器会比对这个密码和账户的密码。因为只有 LDAP 服务器持有账户的密码，所以对应用来说，是不知道账户的真实密码的，这就进一步提升了账户密码的安全性。

改为采用密码比对策略很简单，只需要在 auth.ldapAuthentication() 之后加上  
.passwordCompare() 方法即可：

auth.ldapAuthentication()
                    .userSearchBase("ou=apple")
                    .userSearchFilter("(uid={0})")
                    .groupSearchBase("ou=fruits")
                    .groupSearchFilter("member={0}")
                    //密码比对策略
                    .passwordCompare();

默认情况下，用户输入的密码会与 LDAP 服务器中的 userPassword 属性进行比对。如果密码被定义在其它属性中，我们可以通过passwordAttribute() 方法来指定实际存放密码的属性名称。

auth.ldapAuthentication()
            .userSearchBase("ou=apple")
            .userSearchFilter("(uid={0})")
            .groupSearchBase("ou=fruits")
            .groupSearchFilter("member={0}")
            //密码比对策略
            .passwordCompare()
            //指定实际存放密码的属性名称
            .passwordAttribute("pwd");

**（4）远程 LDAP 服务器**

默认情况下， Spring Security 会监听本机的 33389 端口，即假设 LDAP 服务与应用服务在同一台机器上。可以通过 contextSource() 方法来配置远程 LDAP 服务器。

因为 contextSource() 方法返回的是 ContextSourceBuilder，所以不能把它挂在之前的连缀编码代码段下，必须另起炉灶。

LdapAuthenticationProviderConfigurer<AuthenticationManagerBuilder> configurer = auth.ldapAuthentication();
    ...
    
    //指定 LDAP 服务器
    configurer.contextSource()
            .url("ldap://xxx:xxx");

**（5）嵌入式 LDAP 服务器**

利用 contextSource() 的 root() 方法就可以开启嵌入式 LDAP 服务器：

configurer.contextSource()
                    .root("");

这时启动应用，就会在日志中看到启动的本地嵌入式 LDAP 服务器的 URL 地址：

![eede054614bc0067f61dc3aa79f788de.png][]

当 LDAP 服务器启动时，它会在类路径下查找 LDIF 文件来加载数据。 LDIF （ LDAP Data Interchange Format）是 LDAP 服务器的数据交换格式。

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关于如何自定义账户体系，会另开一篇文章详述。

[dde5fc1b341cefe45fdd6a7b44799c35.png]: /images/20221123/cafefbc988b14816967425b0d06f5a0d.png
[eede054614bc0067f61dc3aa79f788de.png]: /images/20221123/538c72e7cb8546cbbe9164c44a7288f2.png