SpringCloud——安全认证（Security）

一、SpringCloud Security简介

          Spring Cloud Security提供了一组原语，用于构建安全的应用程序和服务，而且操作简便。可以在外部（或集中）进行大量配置的声明性模型有助于实现大型协作的远程组件系统，通常具有中央身份管理服务。它也非常易于在Cloud Foundry等服务平台中使用。在Spring Boot和Spring Security OAuth2的基础上，可以快速创建实现常见模式的系统，如单点登录，令牌中继和令牌交换。

功能：

• 从Zuul代理中的前端到后端服务中继SSO令牌
• 资源服务器之间的中继令牌
• 使Feign客户端表现得像OAuth2RestTemplate（获取令牌等）的拦截器
• 在Zuul代理中配置下游身份验证

二、单一登录实现

1、在 SpringCloud——服务的注册与发现Eureka的基础上做修改

添加spring-security支持：

org.springframework.bootspring-boot-starter-security

添加配置：

server:port: 8082spring:application:name: eureka-clienteureka:client:serviceUrl:defaultZone: http://localhost:8081/eureka/
#    fetch-registry: false
#    register-with-eureka: false# 安全认证的配置
security:basic:enabled: true

2、启动工程，浏览器访问：http://localhost:8082/test

输入用户名和密码认证，用户名为user，密码在程序启动时会输出到控制台上，如图：

登录成功后浏览器显示：

test=============8082

三、配置MySQL数据库实现认证

1、添加相关依赖：

4.0.0com.example.demo.securitysecurity-oauth20.0.1-SNAPSHOTjarsecurity-oauth2com.example.demospringcloud-security0.0.1-SNAPSHOTUTF-8UTF-81.8org.springframework.bootspring-boot-starterorg.springframework.bootspring-boot-starter-testtestorg.springframework.cloudspring-cloud-starter-securityorg.springframework.cloudspring-cloud-starter-oauth2org.springframework.bootspring-boot-starter-velocity1.1.3.RELEASEorg.springframework.bootspring-boot-starter-jdbcmysqlmysql-connector-javaorg.springframework.bootspring-boot-maven-plugin

2、添加配置文件：

server:port: 8081spring:application:name: security-oauth2datasource:url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/alan_oauth?allowMultiQueries=true&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=true&autoReconnect=trueusername: rootpassword: admindriver-class-name: com.mysql.jdbc.Driversecurity:basic:enabled: false

3、相关config配置文件

创建授权配置信息类OAuthSecurityConfig.java，声明TokenStore实现和ClientDetails的实现。

package com.example.demo.security.config;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.configurers.ClientDetailsServiceConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.AuthorizationServerConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerEndpointsConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerSecurityConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.ClientDetailsService;
import org.springframework.security.oauth2.provider.client.JdbcClientDetailsService;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.DefaultTokenServices;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JdbcTokenStore;import javax.sql.DataSource;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** 路径：com.example.demo.security.config* 类名：* 功能：《用一句描述一下》* 备注：* 创建人：typ* 创建时间：2018/9/26 14:25* 修改人：* 修改备注：* 修改时间：*/
@Configuration
public class OAuthSecurityConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter{@Autowiredprivate AuthenticationManager authenticationManager;@Autowiredprivate DataSource dataSource;@Beanpublic TokenStore tokenStore(){return new JdbcTokenStore(dataSource);}@Overridepublic void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {endpoints.authenticationManager(authenticationManager);endpoints.tokenStore(tokenStore());// 配置TokenServices参数DefaultTokenServices tokenServices = new DefaultTokenServices();tokenServices.setTokenStore(endpoints.getTokenStore());tokenServices.setSupportRefreshToken(false);tokenServices.setClientDetailsService(endpoints.getClientDetailsService());tokenServices.setTokenEnhancer(endpoints.getTokenEnhancer());tokenServices.setAccessTokenValiditySeconds( (int) TimeUnit.DAYS.toSeconds(30)); // 30天endpoints.tokenServices(tokenServices);}@Overridepublic void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer oauthServer) throws Exception {//oauthServer.checkTokenAccess("isAuthenticated()");oauthServer.checkTokenAccess("permitAll()");oauthServer.allowFormAuthenticationForClients();}@Beanpublic ClientDetailsService clientDetails() {return new JdbcClientDetailsService(dataSource);}@Overridepublic void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {clients.withClientDetails(clientDetails());clients.inMemory().withClient("client").secret("secret").authorizedGrantTypes("authorization_code").scopes("app");}
}

安全服务配置类OAuthWebConfig.java

package com.example.demo.security.config;import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.WebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;/*** 路径：com.example.demo.security.config* 类名：* 功能：《用一句描述一下》* 备注：* 创建人：typ* 创建时间：2018/9/26 14:22* 修改人：* 修改备注：* 修改时间：*/
@Configuration
public class OAuthWebConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter{@Overridepublic void configure(WebSecurity web) throws Exception {web.ignoring().antMatchers("/favor.ico");}@Overrideprotected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {super.configure(http);}
}

自定义provider调用类SsoAuthProvider.java

package com.example.demo.security.config;import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationProvider;
import org.springframework.security.authentication.UsernamePasswordAuthenticationToken;
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.security.core.AuthenticationException;
import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Collections;/*** 路径：com.example.demo.security.config* 类名：* 功能：《用一句描述一下》* 备注：* 创建人：typ* 创建时间：2018/9/26 14:33* 修改人：* 修改备注：* 修改时间：*/
@Component
public class SsoAuthProvider implements AuthenticationProvider{private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SsoAuthProvider.class);@Overridepublic Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException {log.info("自定义provider调用");返回一个Token对象表示登陆成功return new UsernamePasswordAuthenticationToken(authentication.getPrincipal(), authentication.getCredentials(), Collections.emptyList());}@Overridepublic boolean supports(Class aClass) {return true;}
}

4、需要一个重定向的controller类

package com.example.demo.security.controller;import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.bind.annotation.SessionAttributes;import java.util.Map;/*** 路径：com.example.demo.security.controller* 类名：* 功能：《用一句描述一下》* 备注：* 创建人：typ* 创建时间：2018/9/26 14:30* 修改人：* 修改备注：* 修改时间：*/
@RestController
@SessionAttributes("authorizationRequest")
public class ErrorController {private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(ErrorController.class);@RequestMapping("/oauth/error")public String error(@RequestParam Map parameters){String url = parameters.get("redirect_uri");log.info("重定向: {}", url);return "redirect:" + url + "?error=1";}
}

5、启动类添加注解@EnableAuthorizationServer

package com.example.demo.security;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationProvider;
import org.springframework.security.authentication.ProviderManager;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableAuthorizationServer;import java.util.Arrays;@SpringBootApplication
@EnableAuthorizationServer
public class SecurityOauth2Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SecurityOauth2Application.class, args);}@Autowiredprivate AuthenticationProvider authenticationProvider;@Beanpublic AuthenticationManager authenticationManager(){return new ProviderManager(Arrays.asList(authenticationProvider));}
}

6、创建数据库及相关表

# Host: 127.0.0.1  (Version 5.7.21)
# Date: 2018-09-26 15:17:51
# Generator: MySQL-Front 6.0  (Build 2.20)#
# Structure for table "clientdetails"
#DROP TABLE IF EXISTS `clientdetails`;
CREATE TABLE `clientdetails` (`appId` varchar(128) NOT NULL,`resourceIds` varchar(256) DEFAULT NULL,`appSecret` varchar(256) DEFAULT NULL,`scope` varchar(256) DEFAULT NULL,`grantTypes` varchar(256) DEFAULT NULL,`redirectUrl` varchar(256) DEFAULT NULL,`authorities` varchar(256) DEFAULT NULL,`access_token_validity` int(11) DEFAULT NULL,`refresh_token_validity` int(11) DEFAULT NULL,`additionalInformation` varchar(4096) DEFAULT NULL,`autoApproveScopes` varchar(256) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`appId`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;#
# Data for table "clientdetails"
##
# Structure for table "oauth_access_token"
#DROP TABLE IF EXISTS `oauth_access_token`;
CREATE TABLE `oauth_access_token` (`token_id` varchar(256) DEFAULT NULL,`token` blob,`authentication_id` varchar(128) NOT NULL,`user_name` varchar(256) DEFAULT NULL,`client_id` varchar(256) DEFAULT NULL,`authentication` blob,`refresh_token` varchar(256) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`authentication_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;#
# Data for table "oauth_access_token"
##
# Structure for table "oauth_approvals"
#DROP TABLE IF EXISTS `oauth_approvals`;
CREATE TABLE `oauth_approvals` (`userId` varchar(256) DEFAULT NULL,`clientId` varchar(256) DEFAULT NULL,`scope` varchar(256) DEFAULT NULL,`status` varchar(10) DEFAULT NULL,`expiresAt` datetime DEFAULT NULL,`lastModifiedAt` datetime DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;#
# Data for table "oauth_approvals"
##
# Structure for table "oauth_client_details"
#DROP TABLE IF EXISTS `oauth_client_details`;
CREATE TABLE `oauth_client_details` (`client_id` varchar(128) NOT NULL,`resource_ids` varchar(256) DEFAULT NULL,`client_secret` varchar(256) DEFAULT NULL,`scope` varchar(256) DEFAULT NULL,`authorized_grant_types` varchar(256) DEFAULT NULL,`web_server_redirect_uri` varchar(256) DEFAULT NULL,`authorities` varchar(256) DEFAULT NULL,`access_token_validity` int(11) DEFAULT NULL,`refresh_token_validity` int(11) DEFAULT NULL,`additional_information` varchar(4096) DEFAULT NULL,`autoapprove` varchar(256) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`client_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;#
# Data for table "oauth_client_details"
#INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('client',NULL,'secret','app','authorization_code','http://www.baidu.com',NULL,NULL,NULL,NULL,NULL);#
# Structure for table "oauth_client_token"
#DROP TABLE IF EXISTS `oauth_client_token`;
CREATE TABLE `oauth_client_token` (`token_id` varchar(256) DEFAULT NULL,`token` blob,`authentication_id` varchar(128) NOT NULL,`user_name` varchar(256) DEFAULT NULL,`client_id` varchar(256) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`authentication_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;#
# Data for table "oauth_client_token"
##
# Structure for table "oauth_code"
#DROP TABLE IF EXISTS `oauth_code`;
CREATE TABLE `oauth_code` (`code` varchar(256) DEFAULT NULL,`authentication` blob
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;#
# Data for table "oauth_code"
##
# Structure for table "oauth_refresh_token"
#DROP TABLE IF EXISTS `oauth_refresh_token`;
CREATE TABLE `oauth_refresh_token` (`token_id` varchar(256) DEFAULT NULL,`token` blob,`authentication` blob
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;#
# Data for table "oauth_refresh_token"
#

在oauth_client_details表中添加一条数据

INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('client',NULL,'secret','app','authorization_code','http://www.baidu.com',NULL,NULL,NULL,NULL,NULL);

启动工程，浏览器访问：

http://localhost:8081/oauth/authorize?client_id=client&response_type=code&redirect_uri=http://www.baidu.com

点击Authorize会跳转到百度页面，因为数据库中配置的是百度页面。

四、OAuth的思路

           OAuth在"客户端"与"服务提供商"之间，设置了一个授权层（authorization layer）。"客户端"不能直接登录"服务提供商"，只能登录授权层，以此将用户与客户端区分开来。"客户端"登录授权层所用的令牌（token），与用户的密码不同。用户可以在登录的时候，指定授权层令牌的权限范围和有效期。

"客户端"登录授权层以后，"服务提供商"根据令牌的权限范围和有效期，向"客户端"开放用户储存的资料。

OAuth 2.0的运行流程：

（A）用户打开客户端以后，客户端要求用户给予授权。

（B）用户同意给予客户端授权。

（C）客户端使用上一步获得的授权，向认证服务器申请令牌。

（D）认证服务器对客户端进行认证以后，确认无误，同意发放令牌。

（E）客户端使用令牌，向资源服务器申请获取资源。

（F）资源服务器确认令牌无误，同意向客户端开放资源。

在上面六个步骤之中，B是关键，即用户怎样才能给于客户端授权。有了这个授权以后，客户端就可以获取令牌，进而凭令牌获取资源。

五、客户端的授权模式

客户端必须得到用户的授权（authorization grant），才能获得令牌（access token）。

OAuth 2.0定义了四种授权方式：

• 授权码模式（authorization code）
• 简化模式（implicit）
• 密码模式（resource owner password credentials）
• 客户端模式（client credentials）

1、授权码模式

      授权码模式（authorization code）是功能最完整、流程最严密的授权模式。它的特点就是通过客户端的后台服务器，与"服务提供商"的认证服务器进行互动。

步骤如下：

（A）用户访问客户端，后者将前者导向认证服务器。

（B）用户选择是否给予客户端授权。

（C）假设用户给予授权，认证服务器将用户导向客户端事先指定的"重定向URI"（redirection URI），同时附上一个授权码。

（D）客户端收到授权码，附上早先的"重定向URI"，向认证服务器申请令牌。这一步是在客户端的后台的服务器上完成的，对用户不可见。

（E）认证服务器核对了授权码和重定向URI，确认无误后，向客户端发送访问令牌（access token）和更新令牌（refresh token）。

2、简化模式

     简化模式（implicit grant type）不通过第三方应用程序的服务器，直接在浏览器中向认证服务器申请令牌，跳过了"授权码"这个步骤，因此得名。所有步骤在浏览器中完成，令牌对访问者是可见的，且客户端不需要认证。

步骤如下：

（A）客户端将用户导向认证服务器。

（B）用户决定是否给于客户端授权。

（C）假设用户给予授权，认证服务器将用户导向客户端指定的"重定向URI"，并在URI的Hash部分包含了访问令牌。

（D）浏览器向资源服务器发出请求，其中不包括上一步收到的Hash值。

（E）资源服务器返回一个网页，其中包含的代码可以获取Hash值中的令牌。

（F）浏览器执行上一步获得的脚本，提取出令牌。

（G）浏览器将令牌发给客户端。

3、密码模式

     密码模式（Resource Owner Password Credentials Grant）中，用户向客户端提供自己的用户名和密码。客户端使用这些信息，向"服务商提供商"索要授权。

     在这种模式中，用户必须把自己的密码给客户端，但是客户端不得储存密码。这通常用在用户对客户端高度信任的情况下，比如客户端是操作系统的一部分，或者由一个著名公司出品。而认证服务器只有在其他授权模式无法执行的情况下，才能考虑使用这种模式。

步骤如下：

（A）用户向客户端提供用户名和密码。

（B）客户端将用户名和密码发给认证服务器，向后者请求令牌。

（C）认证服务器确认无误后，向客户端提供访问令牌。

4、客户端模式

     客户端模式（Client Credentials Grant）指客户端以自己的名义，而不是以用户的名义，向"服务提供商"进行认证。严格地说，客户端模式并不属于OAuth框架所要解决的问题。在这种模式中，用户直接向客户端注册，客户端以自己的名义要求"服务提供商"提供服务，其实不存在授权问题。

步骤如下：

（A）客户端向认证服务器进行身份认证，并要求一个访问令牌。

（B）认证服务器确认无误后，向客户端提供访问令牌。

六、更新令牌

       如果用户访问的时候，客户端的"访问令牌"已经过期，则需要使用"更新令牌"申请一个新的访问令牌。

客户端发出更新令牌的HTTP请求，包含以下参数：

• granttype：表示使用的授权模式，此处的值固定为"refreshtoken"，必选项。
• refresh_token：表示早前收到的更新令牌，必选项。
• scope：表示申请的授权范围，不可以超出上一次申请的范围，如果省略该参数，则表示与上一次一致。

源码

码云：https://gitee.com/typ1805/springcloud-master

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