微服务安全Spring Security OAuth2 快速开始(3)

KAID
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3. Spring Security OAuth2快速开始

​ Spring Security是一个能够为基于Spring的企业应用系统提供声明式的安全访问控制解决方案的安全框架。Spring Security 主要实现了Authentication（认证，解决who are you? ） 和 Access Control（访问控制，也就是what are you allowed to do？，也称为Authorization）。Spring Security在架构上将认证与授权分离，并提供了扩展点。

认证（Authentication） ：用户认证就是判断一个用户的身份是否合法的过程，用户去访问系统资源时系统要求验证用户的身份信息，身份合法方可继续访问，不合法则拒绝访问。常见的用户身份认证方式有：用户名密码登录，二维码登录，手机短信登录，指纹认证等方式。

授权（Authorization）： 授权是用户认证通过根据用户的权限来控制用户访问资源的过程，拥有资源的访问权限则正常访问，没有权限则拒绝访问。

​ 将OAuth2和Spring Security集成，就可以得到一套完整的安全解决方案。我们可以通过Spring Security OAuth2构建一个授权服务器来验证用户身份以提供access_token，并使用这个access_token来从资源服务器请求数据。

3.1 授权服务器

image.png

  • Authorize Endpoint ：授权端点，进行授权
  • Token Endpoint ：令牌端点，经过授权拿到对应的Token
  • Introspection Endpoint ：校验端点，校验Token的合法性
  • Revocation Endpoint ：撤销端点，撤销授权

3.2 整体架构

image.png

流程：

  1. 用户访问,此时没有Token。Oauth2RestTemplate会报错，这个报错信息会被Oauth2ClientContextFilter捕获并重定向到授权服务器。
  2. 授权服务器通过Authorization Endpoint进行授权，并通过AuthorizationServerTokenServices生成授权码并返回给客户端。
  3. 客户端拿到授权码去授权服务器通过Token Endpoint调用AuthorizationServerTokenServices生成Token并返回给客户端
  4. 客户端拿到Token去资源服务器访问资源，一般会通过Oauth2AuthenticationManager调用ResourceServerTokenServices进行校验。校验通过可以获取资源。

3.3 授权码模式

引入依赖

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

<dependency>
    <groupId>org.springframework.security.oauth</groupId>
    <artifactId>spring-security-oauth2</artifactId>
    <version>2.3.4.RELEASE</version>
</dependency>

或者 引入spring cloud oauth2依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
</dependency>

<!-- spring cloud -->
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>Hoxton.SR8</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

配置 spring security

@Configuration
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

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


    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.formLogin().permitAll()
                .and().authorizeRequests()
                .antMatchers("/oauth/**").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and().logout().permitAll()
                .and().csrf().disable();
    }
}

@Service
public class UserService implements UserDetailsService {

    @Autowired
    private PasswordEncoder passwordEncoder;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        String password = passwordEncoder.encode("123456");
        return new User("fox",password, AuthorityUtils.commaSeparatedStringToAuthorityList("admin"));
    }
}

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @RequestMapping("/getCurrentUser")
    public Object getCurrentUser(Authentication authentication) {
        return authentication.getPrincipal();
    }
}

配置授权服务器

@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {

    @Autowired
    private PasswordEncoder passwordEncoder;

    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.inMemory()
                //配置client_id
                .withClient("client")
                //配置client-secret
                .secret(passwordEncoder.encode("123123"))
                //配置访问token的有效期
                .accessTokenValiditySeconds(3600)
                //配置刷新token的有效期
                .refreshTokenValiditySeconds(864000)
                //配置redirect_uri，用于授权成功后跳转
                .redirectUris("http://www.baidu.com")
                //配置申请的权限范围
                .scopes("all")
                //配置grant_type，表示授权类型
                .authorizedGrantTypes("authorization_code");
    }
}

配置资源服务器

@Configuration
@EnableResourceServer
public class ResourceServiceConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {

    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
        .anyRequest().authenticated()
        .and().requestMatchers().antMatchers("/user/**");

    }
}

测试

获取授权码

http://localhost:8080/oauth/authorize?response_type=code&client_id=client 或者 http://localhost:8080/oauth/authorize?response_type=code&client_id=client&redirect_uri=http://www.baidu.com&scope=all

登录之后进入

image.png

选择Approve，点击授权获取授权码

image.png

获取令牌

根据授权码通过post请求获取

image.png

image.png

或者

image.png

或者

image.png

3.4 简化模式

authorizedGrantType添加implicit

image.png

测试

http://localhost:8080/oauth/authorize?client_id=client&response_type=token&scope=all&redirect_uri=http://www.baidu.com

登录之后进入授权页面，确定授权后浏览器会重定向到指定路径，并以Hash的形式存放在重定向uri的fargment中：

image.png

3.5 密码模式

修改WebSecurityConfig，增加AuthenticationManager

@Configuration
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

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


    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.formLogin().permitAll()
                .and().authorizeRequests()
                .antMatchers("/oauth/**").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and().logout().permitAll()
                .and().csrf().disable();

    }

    @Bean
    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }
}

修改AuthorizationServerConfig配置

@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class AuthorizationServerConfig2 extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {

    @Autowired
    private PasswordEncoder passwordEncoder;

    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManagerBean;


    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
        endpoints.authenticationManager(authenticationManagerBean) //使用密码模式需要配置
                .allowedTokenEndpointRequestMethods(HttpMethod.GET,HttpMethod.POST); //支持GET,POST请求
    }

    @Override
    public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) throws Exception {
        //允许表单认证
        security.allowFormAuthenticationForClients();
    }

    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {

        /**
         *授权码模式
         *http://localhost:8080/oauth/authorize?response_type=code&client_id=client&redirect_uri=http://www.baidu.com&scope=all
         *http://localhost:8080/oauth/authorize?response_type=code&client_id=client
         *
         * password模式
         *  http://localhost:8080/oauth/token?username=fox&password=123456&grant_type=password&client_id=client&client_secret=123123&scope=all
         *
         *  客户端模式
         *  http://localhost:8080/oauth/token?grant_type=client_credentials&scope=all&client_id=client&client_secret=123123
         */
        clients.inMemory()
                //配置client_id
                .withClient("client")
                //配置client-secret
                .secret(passwordEncoder.encode("123123"))
                //配置访问token的有效期
                .accessTokenValiditySeconds(3600)
                //配置刷新token的有效期
                .refreshTokenValiditySeconds(864000)
                //配置redirect_uri，用于授权成功后跳转
                .redirectUris("http://www.baidu.com")
                //配置申请的权限范围
                .scopes("all")
                /**
                 * 配置grant_type，表示授权类型
                 * authorization_code: 授权码
                 * password： 密码
                 * client_credentials: 客户端
                 */
                .authorizedGrantTypes("authorization_code","password","client_credentials");
    }
}

获取令牌

通过浏览器测试，需要配置支持get请求和表单验证

http://localhost:8080/oauth/token?username=fox&password=123456&grant_type=password&client_id=client&client_secret=123123&scope=all

image.png

通过Postman测试

image.png

image.png

访问资源

image.png

3.6 客户端模式

获取令牌

image.png

3.7 更新令牌

使用oauth2时，如果令牌失效了，可以使用刷新令牌通过refresh_token的授权模式再次获取access_token。只需修改认证服务器的配置，添加refresh_token的授权模式即可。

修改授权服务器配置，增加refresh_token配置

@Autowired
private UserService userService;
@Override
public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
    endpoints.authenticationManager(authenticationManagerBean) //使用密码模式需要配置
        // .tokenStore(tokenStore)  //指定token存储到redis
        .reuseRefreshTokens(false)  //refresh_token是否重复使用
        .userDetailsService(userService) //刷新令牌授权包含对用户信息的检查
        .allowedTokenEndpointRequestMethods(HttpMethod.GET,HttpMethod.POST); //支持GET,POST请求
}

 @Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {

    /**
         *授权码模式
         *http://localhost:8080/oauth/authorize?response_type=code&client_id=client&redirect_uri=http://www.baidu.com&scope=all
         *http://localhost:8080/oauth/authorize?response_type=code&client_id=client
         *
         * password模式
         *  http://localhost:8080/oauth/token?username=fox&password=123456&grant_type=password&client_id=client&client_secret=123123&scope=all
         *
         *  客户端模式
         *  http://localhost:8080/oauth/token?grant_type=client_credentials&scope=all&client_id=client&client_secret=123123
         */
    clients.inMemory()
        //配置client_id
        .withClient("client")
        //配置client-secret
        .secret(passwordEncoder.encode("123123"))
        //配置访问token的有效期
        .accessTokenValiditySeconds(3600)
        //配置刷新token的有效期
        .refreshTokenValiditySeconds(864000)
        //配置redirect_uri，用于授权成功后跳转
        .redirectUris("http://www.baidu.com")
        //配置申请的权限范围
        .scopes("all")
        /**
                 * 配置grant_type，表示授权类型
                 * authorization_code: 授权码
                 * password： 密码
                 * client_credentials: 客户端
                 * refresh_token: 更新令牌
                 */
        .authorizedGrantTypes("authorization_code","password","client_credentials","refresh_token");
}

通过密码模式测试

image.png

http://localhost:8080/oauth/token?grant_type=refresh_token&client_id=client&client_secret=123123&refresh_token=dc03bdc2-ca3b-4690-9265-d31a21896d02

image.png

3.8 基于redis存储Token

引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>

修改application.yaml

spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    database: 0

编写redis配置类

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Autowired
    private RedisConnectionFactory redisConnectionFactory;
    @Bean
    public TokenStore tokenStore(){
        return new RedisTokenStore(redisConnectionFactory);
    }
}

在授权服务器配置中指定令牌的存储策略为Redis

@Autowired
private TokenStore tokenStore;

@Override
public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
    endpoints.authenticationManager(authenticationManagerBean) //使用密码模式需要配置
        .tokenStore(tokenStore)  //指定token存储到redis
        .reuseRefreshTokens(false)  //refresh_token是否重复使用
        .userDetailsService(userService) //刷新令牌授权包含对用户信息的检查
        .allowedTokenEndpointRequestMethods(HttpMethod.GET,HttpMethod.POST); //支持GET,POST请求
}
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