微服务OAuth 2.1认证授权可行性方案(Spring Security 6)

微服务OAuth 2.1认证授权可行性方案(Spring Security 6)

一、背景

Oauth2停止维护,基于OAuth 2.1OpenID Connect 1.0Spring Authorization Server模块独立于SpringCloud

本文开发环境如下:

Version
Java 17
SpringCloud 2023.0.0
SpringBoot 3.2.1
Spring Authorization Server 1.2.1
Spring Security 6.2.1
mysql 8.2.0

https://spring.io/projects/spring-security#learn
https://spring.io/projects/spring-authorization-server#learn

二、微服务架构介绍

一个认证服务器(也是一个微服务),专门用于颁发JWT。
一个网关(也是一个微服务),用于白名单判断和JWT校验。
若干微服务。

本文的关键在于以下几点:

  • 搭建认证服务器
  • 网关白名单判断
  • 网关验证JWT
  • 认证服务器如何共享公钥,让其余微服务有JWT自校验的能力。

三、认证服务器

这里是官方文档https://spring.io/projects/spring-authorization-server#learn
基本上跟着Getting Started写完就可以。

1. 数据库创建

新建一个数据库xc_users
然后执行jar里自带的三个sql

这一步官方并没有给出,大概因为可以使用内存存储,在简单demo省去了持久化。不建立数据库可能也是可行的,我没试过。

2. 新建模块

新建一个auth模块,作为认证服务器。

3. 导入依赖和配置

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<dependency>
<groupId>com.mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-oauth2-authorization-server</artifactId>
</dependency>
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server:
servlet:
context-path: /auth
port: 63070
spring:
application:
name: auth-service
profiles:
active: dev
datasource:
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://192.168.101.65:3306/xc_users?serverTimezone=UTC&userUnicode=true&useSSL=false&
username: root
password: 1009

4. 安全认证配置类

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@Configuration
@EnableWebSecurity
public class AuthServerSecurityConfig {
}

里面包含诸多内容,有来自Spring Security的,也有来自的Spring Authorization Server的。

  1. UserDetailsService 的实例,用于检索用户进行身份验证。
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@Bean
public UserDetailsService userDetailsService() {

UserDetails userDetails = User
.withUsername("lisi")
.password("456")
.roles("read")
.build();
return new InMemoryUserDetailsManager(userDetails);
}
  1. 密码编码器(可选,本文不用)
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    @Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {

// 密码为明文方式
return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
// 或使用 BCryptPasswordEncoder
// return new BCryptPasswordEncoder();
}
  1. 协议端点的 Spring Security 过滤器链
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@Bean
@Order(1)
public SecurityFilterChain authorizationServerSecurityFilterChain(HttpSecurity http)
throws Exception {

OAuth2AuthorizationServerConfiguration.applyDefaultSecurity(http);
http.getConfigurer(OAuth2AuthorizationServerConfigurer.class)
.oidc(Customizer.withDefaults()); // Enable OpenID Connect 1.0
http

// Redirect to the login page when not authenticated from the
// authorization endpoint
.exceptionHandling((exceptions) -> exceptions
.defaultAuthenticationEntryPointFor(
new LoginUrlAuthenticationEntryPoint("/login"),
new MediaTypeRequestMatcher(MediaType.TEXT_HTML)
)
)
// Accept access tokens for User Info and/or Client Registration
.oauth2ResourceServer((resourceServer) -> resourceServer
.jwt(Customizer.withDefaults()));

return http.build();
}
  1. 用于身份验证的 Spring Security 过滤器链。
    至于哪些要校验身份,哪些不用,根据自己需求写。
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@Bean
@Order(2)
public SecurityFilterChain defaultFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {

http
.authorizeHttpRequests((authorize) ->
authorize
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/actuator/**")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/login")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/oauth2/**")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/**/*.html")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/**/*.json")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/auth/**")).permitAll()
.anyRequest().authenticated()
)
.formLogin(Customizer.withDefaults())
.oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2
.jwt(jwt -> jwt
.jwtAuthenticationConverter(jwtAuthenticationConverter())
)
);

return http.build();
}
  1. 自定义验证转化器(可选)
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private JwtAuthenticationConverter jwtAuthenticationConverter() {

JwtAuthenticationConverter jwtConverter = new JwtAuthenticationConverter();
// 此处可以添加自定义逻辑来提取JWT中的权限等信息
// jwtConverter.setJwtGrantedAuthoritiesConverter(...);
return jwtConverter;
}
  1. 用于管理客户端的 RegisteredClientRepository 实例
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	@Bean
public RegisteredClientRepository registeredClientRepository() {

RegisteredClient registeredClient = RegisteredClient.withId(UUID.randomUUID().toString())
.clientId("XcWebApp")
// .clientSecret("{noop}XcWebApp")
.clientSecret("XcWebApp")
.clientAuthenticationMethod(ClientAuthenticationMethod.CLIENT_SECRET_BASIC)
.authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.AUTHORIZATION_CODE)
.authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.REFRESH_TOKEN)
.authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.CLIENT_CREDENTIALS)
.redirectUri("http://www.51xuecheng.cn")
// .postLogoutRedirectUri("http://localhost:63070/login?logout")
.scope("all")
.scope(OidcScopes.OPENID)
.scope(OidcScopes.PROFILE)
.scope("message.read")
.scope("message.write")
.scope("read")
.scope("write")
.clientSettings(ClientSettings.builder().requireAuthorizationConsent(true).build())
.tokenSettings(TokenSettings.builder()
.accessTokenTimeToLive(Duration.ofHours(2)) // 设置访问令牌的有效期
.refreshTokenTimeToLive(Duration.ofDays(3)) // 设置刷新令牌的有效期
.reuseRefreshTokens(true) // 是否重用刷新令牌
.build())
.build();

return new InMemoryRegisteredClientRepository(registeredClient);
}
  1. 用于对访问令牌进行签名的实例
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@Bean
public JWKSource<SecurityContext> jwkSource() {

KeyPair keyPair = generateRsaKey();
RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
RSAKey rsaKey = new RSAKey.Builder(publicKey)
.privateKey(privateKey)
.keyID(UUID.randomUUID().toString())
.build();
JWKSet jwkSet = new JWKSet(rsaKey);
return new ImmutableJWKSet<>(jwkSet);
}
private static KeyPair generateRsaKey() {

KeyPair keyPair;
try {

KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048);
keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
}
catch (Exception ex) {

throw new IllegalStateException(ex);
}
return keyPair;
}
  1. 用于解码签名访问令牌的JwtDecoder 实例
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@Bean
public JwtDecoder jwtDecoder(JWKSource<SecurityContext> jwkSource) {

return OAuth2AuthorizationServerConfiguration.jwtDecoder(jwkSource);
}
  1. 用于配置Spring Authorization ServerAuthorizationServerSettings 实例
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@Bean
public AuthorizationServerSettings authorizationServerSettings() {

return AuthorizationServerSettings.builder().build();
}

这里可以设置各种端点的路径,默认路径点开builder()即可看到,如下

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public static Builder builder() {

return new Builder()
.authorizationEndpoint("/oauth2/authorize")
.deviceAuthorizationEndpoint("/oauth2/device_authorization")
.deviceVerificationEndpoint("/oauth2/device_verification")
.tokenEndpoint("/oauth2/token")
.jwkSetEndpoint("/oauth2/jwks")
.tokenRevocationEndpoint("/oauth2/revoke")
.tokenIntrospectionEndpoint("/oauth2/introspect")
.oidcClientRegistrationEndpoint("/connect/register")
.oidcUserInfoEndpoint("/userinfo")
.oidcLogoutEndpoint("/connect/logout");
}

这里我必须吐槽一下,qnmd /.well-known/jwks.json,浪费我一下午。获取公钥信息的端点现在已经替换成了/oauth2/jwks。

四、认证服务器测试

基本上跟着Getting Started走就行。只不过端点的变动相较于Oauth2很大,还有使用方法上不同。

在配置RegisteredClient的时候,我们设置了三种GrantType,这里只演示两种AUTHORIZATION_CODECLIENT_CREDENTIALS

1. AUTHORIZATION_CODE(授权码模式)

1. 获取授权码

用浏览器打开以下网址,

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http://localhost:63070/auth/oauth2/authorize?client_id=XcWebApp&response_type=code&scope=all&redirect_uri=http://www.51xuecheng.cn

对应oauth2/authorize端点,后面的参数和当时设置RegisteredClient 保持对应就行。response_type一定是code
进入到登陆表单,输入lisi - 456登陆。

选择all,同意请求。

url被重定向到http://www.51xuecheng.cn,并携带一个code,这就是授权码。

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http://www.51xuecheng.cn/?code=9AexK_KFH1m3GiNBKsc0FU2KkedM2h_6yR-aKF-wPnpQT5USKLTqoZiSkHC3GUvt-56_ky-E3Mv5LbMeH9uyd-S1UV6kfJO6znqAcCAF43Yo4ifxTAQ8opoPJTjLIRUC

2. 获取JWT

使用apifox演示,postmanidea-http都可以。
localhost:63070/auth服务的/oauth2/token端点发送Post请求,同时需要携带认证信息。
认证信息可以如图所填的方法,也可以放到Header中,具体做法是将客户端ID和客户端密码用冒号(:)连接成一个字符串,进行Base64编码放入HTTP请求的Authorization头部中,前缀为Basic 。比如
Authorization: Basic bXlDbGllbnRJZDpteUNsaWVudFNlY3JldA==

得到JWT

2. CLIENT_CREDENTIALS(客户端凭证模式)

不需要授权码,直接向localhost:63070/auth服务的/oauth2/token端点发送Post请求,同时需要携带认证信息。

五、Gateway

至于gateway基础搭建步骤和gateway管理的若干微服务本文不做指导。

相较于auth模块(也就是Authorization Server),gateway的角色是Resource Server

1. 引入依赖

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<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-oauth2-resource-server</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>

2. 添加白名单文件

resource下添加security-whitelist.properties文件。
写入以下内容

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/auth/**=????
/content/open/**=??????????
/media/open/**=??????????

3. 全局过滤器

在全局过滤器中,加载白名单,然后对请求进行判断。

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@Component
@Slf4j
public class GatewayAuthFilter implements GlobalFilter, Ordered {


//白名单
private static List<String> whitelist = null;

static {

//加载白名单
try (
InputStream resourceAsStream = GatewayAuthFilter.class.getResourceAsStream("/security-whitelist.properties");
) {

Properties properties = new Properties();
properties.load(resourceAsStream);
Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
whitelist= new ArrayList<>(strings);

} catch (Exception e) {

log.error("加载/security-whitelist.properties出错:{}",e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}


@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

String requestUrl = exchange.getRequest().getPath().value();
log.info("请求={}",requestUrl);
AntPathMatcher pathMatcher = new AntPathMatcher();
//白名单放行
for (String url : whitelist) {

if (pathMatcher.match(url, requestUrl)) {

return chain.filter(exchange);
}
}
}

private Mono<Void> buildReturnMono(String error, ServerWebExchange exchange) {

ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
String jsonString = JSON.toJSONString(new RestErrorResponse(error));
byte[] bits = jsonString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
DataBuffer buffer = response.bufferFactory().wrap(bits);
response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
response.getHeaders().add("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8");
return response.writeWith(Mono.just(buffer));
}

@Override
public int getOrder() {

return 0;
}
}

4. 获取远程JWKS

yml配置中添加jwk-set-uri属性。

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spring:
security:
oauth2:
resourceserver:
jwt:
jwk-set-uri: http://localhost:63070/auth/oauth2/jwks

新建配置类,自动注入JwtDecoder

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@Configuration
public class JwtDecoderConfig {

@Value("${spring.security.oauth2.resourceserver.jwt.jwk-set-uri}")
String jwkSetUri;
@Bean
public JwtDecoder jwtDecoderLocal() {

return NimbusJwtDecoder.withJwkSetUri(jwkSetUri).build();
}
}

5. 校验JWT

在全局过滤器中补全逻辑。

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@Component
@Slf4j
public class GatewayAuthFilter implements GlobalFilter, Ordered {


@Lazy
@Autowired
private JwtDecoder jwtDecoderLocal;

@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

String requestUrl = exchange.getRequest().getPath().value();
log.info("请求={}",requestUrl);
AntPathMatcher pathMatcher = new AntPathMatcher();
//白名单放行
for (String url : whitelist) {

if (pathMatcher.match(url, requestUrl)) {

return chain.filter(exchange);
}
}

//检查token是否存在
String token = getToken(exchange);
log.info("token={}",token);
if (StringUtils.isBlank(token)) {

return buildReturnMono("没有携带Token,没有认证",exchange);
}
// return chain.filter(exchange);
try {

Jwt jwt = jwtDecoderLocal.decode(token);
// 如果没有抛出异常,则表示JWT有效

// 此时,您可以根据需要进一步检查JWT的声明
log.info("token有效期至:{}", formatInstantTime(jwt.getExpiresAt()));
return chain.filter(exchange);
} catch (JwtValidationException e) {

log.info("token验证失败:{}",e.getMessage());
return buildReturnMono("认证token无效",exchange);
}
}

/**
* 从请求头Authorization中获取token
*/
private String getToken(ServerWebExchange exchange) {

String tokenStr = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");
if (StringUtils.isBlank(tokenStr)) {

return null;
}
String token = tokenStr.split(" ")[1];
if (StringUtils.isBlank(token)) {

return null;
}
return token;
}

/**
* 格式化Instant时间
*
* @param expiresAt 在到期
* @return {@link String}
*/
public String formatInstantTime(Instant expiresAt) {

// 将Instant转换为系统默认时区的LocalDateTime
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.ofInstant(expiresAt, ZoneId.systemDefault());

// 定义日期时间的格式
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

// 格式化日期时间并打印
return dateTime.format(formatter);
}

}

6. 测试(如何携带JWT)

携带一个正确的JWTgateway发送请求。
JWT写到HeaderAuthorization字段中,添加前缀Bearer(用空格隔开),向gateway微服务所在地址发送请求。

gateway日志输出。

六、后记

颁发JWT都归一个认证服务器管理,校验JWT都归Gateway管理,至于授权,则由各个微服务自己定义。耦合性低、性能较好。

关于授权,可以接着这篇文章。
微服务OAuth 2.1认证授权Demo方案(Spring Security 6)

微服务OAuth 2.1认证授权Demo方案(Spring Security 6)

微服务OAuth 2.1认证授权Demo方案(Spring Security 6)

书接上文
微服务OAuth 2.1认证授权可行性方案(Spring Security 6)

一、介绍

三个微服务

  • auth微服务作为认证服务器,用于颁发JWT
  • gateway微服务作为网关,用于拦截过滤。
  • content微服务作为资源服务器,用于校验授权。

以下是授权相关数据库。

  • user表示用户表
  • role表示角色表
  • user_role关联了用户和角色,表示某个用户是是什么角色。一个用户可以有多个角色
  • menu表示资源权限表。@PreAuthorize("hasAuthority('xxx')")时用的就是这里的code
  • permission关联了角色和资源权限,表示某个角色用于哪些资源访问权限,一个角色有多个资源访问权限。

当我们知道userId,我们就可以知道这个用户可以访问哪些资源,并把这些权限(也就是menu里的code字段)写成数组,写到JWT的负载部分的authorities字段中。当用户携带此JWT访问具有@PreAuthorize("hasAuthority('xxx')")修饰的资源时,我们解析出JWT中的authorities字段,判断是否包含hasAuthority指定的xxx权限,以此来完成所谓的的”授权”。

二、auth微服务代码

1. SecurityConfig

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package com.xuecheng.auth.config;

import com.nimbusds.jose.jwk.JWKSet;
import com.nimbusds.jose.jwk.RSAKey;
import com.nimbusds.jose.jwk.source.ImmutableJWKSet;
import com.nimbusds.jose.jwk.source.JWKSource;
import com.nimbusds.jose.proc.SecurityContext;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.security.config.Customizer;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configurers.AbstractHttpConfigurer;
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;
import org.springframework.security.oauth2.core.AuthorizationGrantType;
import org.springframework.security.oauth2.core.ClientAuthenticationMethod;
import org.springframework.security.oauth2.core.oidc.OidcScopes;
import org.springframework.security.oauth2.jwt.JwtDecoder;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.client.InMemoryRegisteredClientRepository;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.client.RegisteredClient;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.client.RegisteredClientRepository;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.config.annotation.web.configuration.OAuth2AuthorizationServerConfiguration;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.config.annotation.web.configurers.OAuth2AuthorizationServerConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.settings.AuthorizationServerSettings;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.settings.ClientSettings;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.settings.TokenSettings;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.token.JwtEncodingContext;
import org.springframework.security.oauth2.server.authorization.token.OAuth2TokenCustomizer;
import org.springframework.security.oauth2.server.resource.authentication.JwtAuthenticationConverter;
import org.springframework.security.web.SecurityFilterChain;
import org.springframework.security.web.authentication.LoginUrlAuthenticationEntryPoint;
import org.springframework.security.web.authentication.logout.SecurityContextLogoutHandler;
import org.springframework.security.web.util.matcher.AntPathRequestMatcher;
import org.springframework.security.web.util.matcher.MediaTypeRequestMatcher;

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.time.Duration;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
import java.util.stream.Collectors;


/**
* 身份验证服务器安全配置
*
* @author mumu
* @date 2024/02/13
*/
//@EnableGlobalMethodSecurity(securedEnabled = true, prePostEnabled = true)
@Configuration
@EnableWebSecurity
public class AuthServerSecurityConfig {



private static KeyPair generateRsaKey() {

KeyPair keyPair;
try {

KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048);
keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
} catch (Exception ex) {

throw new IllegalStateException(ex);
}
return keyPair;
}

/**
* 密码编码器
* 用于加密认证服务器client密码和用户密码
*
* @return {@link PasswordEncoder}
*/
@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {

// 密码为明文方式
// return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
// 或使用 BCryptPasswordEncoder
return new BCryptPasswordEncoder();
}

/**
* 授权服务器安全筛选器链
* <br/>
* 来自Spring Authorization Server示例,用于暴露Oauth2.1端点,一般不影响常规的请求
*
* @param http http
* @return {@link SecurityFilterChain}
* @throws Exception 例外
*/
@Bean
@Order(1)
public SecurityFilterChain authorizationServerSecurityFilterChain(HttpSecurity http)
throws Exception {

OAuth2AuthorizationServerConfiguration.applyDefaultSecurity(http);
http.getConfigurer(OAuth2AuthorizationServerConfigurer.class)
.oidc(Customizer.withDefaults()); // Enable OpenID Connect 1.0
http
// Redirect to the login page when not authenticated from the
// authorization endpoint
.exceptionHandling((exceptions) -> exceptions
.defaultAuthenticationEntryPointFor(
new LoginUrlAuthenticationEntryPoint("/login"),
new MediaTypeRequestMatcher(MediaType.TEXT_HTML)
)
)
// Accept access tokens for User Info and/or Client Registration
.oauth2ResourceServer((resourceServer) -> resourceServer
.jwt(Customizer.withDefaults()));

return http.build();
}

/**
* 默认筛选器链
* <br/>
* 这个才是我们需要关心的过滤链,可以指定哪些请求被放行,哪些请求需要JWT验证
*
* @param http http
* @return {@link SecurityFilterChain}
* @throws Exception 例外
*/
@Bean
@Order(2)
public SecurityFilterChain defaultFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {

http
.authorizeHttpRequests((authorize) ->
authorize
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/actuator/**")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/login")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/logout")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/wxLogin")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/register")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/oauth2/**")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/**/*.html")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/**/*.json")).permitAll()
.requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/auth/**")).permitAll()
.anyRequest().authenticated()
)
.csrf(AbstractHttpConfigurer::disable)
//指定logout端点,用于退出登陆,不然二次获取授权码时会自动登陆导致短时间内无法切换用户
.logout(logout -> logout
.logoutUrl("/logout")
.addLogoutHandler(new SecurityContextLogoutHandler())
.logoutSuccessUrl("http://www.51xuecheng.cn")
)
.formLogin(Customizer.withDefaults())
.oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2.jwt(Customizer.withDefaults())
// .jwt(jwt -> jwt
// .jwtAuthenticationConverter(jwtAuthenticationConverter())
// )
);

return http.build();
}

private JwtAuthenticationConverter jwtAuthenticationConverter() {

JwtAuthenticationConverter jwtConverter = new JwtAuthenticationConverter();
return jwtConverter;
}

/**
* 客户端管理实例
* <br/>
* 来自Spring Authorization Server示例
*
* @return {@link RegisteredClientRepository}
*/
@Bean
public RegisteredClientRepository registeredClientRepository() {

RegisteredClient registeredClient = RegisteredClient.withId(UUID.randomUUID().toString())
.clientId("XcWebApp")
.clientSecret(passwordEncoder().encode("XcWebApp"))
.clientAuthenticationMethod(ClientAuthenticationMethod.CLIENT_SECRET_BASIC)
.authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.AUTHORIZATION_CODE)
.authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.REFRESH_TOKEN)
.authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.CLIENT_CREDENTIALS)
.redirectUri("http://www.51xuecheng.cn")
.redirectUri("http://localhost:63070/auth/wxLogin")
.redirectUri("http://www.51xuecheng.cn/sign.html")
// .postLogoutRedirectUri("http://localhost:63070/login?logout")
.scope("all")
.scope(OidcScopes.OPENID)
.scope(OidcScopes.PROFILE)
.scope("message.read")
.scope("message.write")
.scope("read")
.scope("write")
.clientSettings(ClientSettings.builder().requireAuthorizationConsent(true).build())
.tokenSettings(TokenSettings.builder()
.accessTokenTimeToLive(Duration.ofHours(2)) // 设置访问令牌的有效期
.refreshTokenTimeToLive(Duration.ofDays(3)) // 设置刷新令牌的有效期
.reuseRefreshTokens(true) // 是否重用刷新令牌
.build())
.build();

return new InMemoryRegisteredClientRepository(registeredClient);
}

/**
* jwk源
* <br/>
* 对访问令牌进行签名的示例,里面包含公私钥信息。
*
* @return {@link JWKSource}<{@link SecurityContext}>
*/
@Bean
public JWKSource<SecurityContext> jwkSource() {

KeyPair keyPair = generateRsaKey();
RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
RSAKey rsaKey = new RSAKey.Builder(publicKey)
.privateKey(privateKey)
.keyID(UUID.randomUUID().toString())
.build();
JWKSet jwkSet = new JWKSet(rsaKey);
return new ImmutableJWKSet<>(jwkSet);
}

/**
* jwt解码器
* <br/>
* JWT解码器,主要就是基于公钥信息来解码
*
* @param jwkSource jwk源
* @return {@link JwtDecoder}
*/
@Bean
public JwtDecoder jwtDecoder(JWKSource<SecurityContext> jwkSource) {

return OAuth2AuthorizationServerConfiguration.jwtDecoder(jwkSource);
}

@Bean
public AuthorizationServerSettings authorizationServerSettings() {

return AuthorizationServerSettings.builder().build();
}

/**
* JWT定制器
* <BR/>
* 可以往JWT从加入额外信息,这里是加入authorities字段,是一个权限数组。
*
* @return {@link OAuth2TokenCustomizer}<{@link JwtEncodingContext}>
*/
@Bean
public OAuth2TokenCustomizer<JwtEncodingContext> jwtTokenCustomizer() {

return context -> {

Authentication authentication = context.getPrincipal();
if (authentication.getPrincipal() instanceof UserDetails userDetails) {

List<String> authorities = userDetails.getAuthorities().stream()
.map(GrantedAuthority::getAuthority)
.collect(Collectors.toList());
context.getClaims().claim("authorities", authorities);
}
};
}
}

这里需要注意几点

  • 使用BCryptPasswordEncoder密码加密,在设置clientSecret时需要手动使用密码编码器。
  • jwtTokenCustomizer解析UserDetails然后往JWT中添加authorities字段,为了后面的授权。

2. UserDetailsService

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package com.xuecheng.ucenter.service.impl;


import com.alibaba.fastjson2.JSON;
import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.LambdaQueryWrapper;
import com.xuecheng.ucenter.mapper.XcMenuMapper;
import com.xuecheng.ucenter.mapper.XcUserMapper;
import com.xuecheng.ucenter.model.dto.AuthParamsDto;
import com.xuecheng.ucenter.model.dto.XcUserExt;
import com.xuecheng.ucenter.model.po.XcMenu;
import com.xuecheng.ucenter.model.po.XcUser;
import com.xuecheng.ucenter.service.AuthService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.ObjectUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.security.core.userdetails.User;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

@Component
@Slf4j
public class UserServiceImpl implements UserDetailsService {


@Autowired
private MyAuthService myAuthService;
@Autowired
XcMenuMapper xcMenuMapper;


/**
* 用户统一认证
*
* @param s 用户信息Json字符串
* @return {@link UserDetails}
* @throws UsernameNotFoundException 找不到用户名异常
*/
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {

XcUserExt xcUserExt = myAuthService.execute(username);
return getUserPrincipal(xcUserExt);
}

public UserDetails getUserPrincipal(XcUserExt user){

//用户权限,如果不加报Cannot pass a null GrantedAuthority collection
List<XcMenu> xcMenus = xcMenuMapper.selectPermissionByUserId(user.getId());
String[] permissions = {
"read"};
if (ObjectUtils.isNotEmpty(xcMenus)){

permissions = xcMenus.stream().map(XcMenu::getCode).toList().toArray(String[]::new);
log.info("权限如下:{}", Arrays.toString(permissions));
}
//为了安全在令牌中不放密码
String password = user.getPassword();
user.setPassword(null);
//将user对象转json
String userString = JSON.toJSONString(user);
//创建UserDetails对象
return User.withUsername(userString).password(password).authorities(permissions).build();
}
}

这里需要注意几点

  • username就是前端/auth/login的时候输入的账户名。
  • myAuthService.execute(username)不抛异常,就默认表示账户存在,此时将password加入UserDetails 并返回,Spring Authorization Server对比校验两个密码。
  • myAuthService.execute(username)根据username获取用户信息返回,将用户信息存入withUsername中,Spring Authorization Server默认会将其加入到JWT中。
  • 现在Spring Authorization Server默认不会把authorities(permissions)写入JWT,需要配合OAuth2TokenCustomizer手动写入。

3. 总结

这样,auth微服务颁发的JWT,现在就会包含authorities字段。示例如下

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{

"active": true,
"sub": "{\"cellphone\":\"17266666637\",\"createTime\":\"2024-02-13 10:33:13\",\"email\":\"1138882663@qq.com\",\"id\":\"012f3a90-2bc9-4a2c-82a3-f9777c9ac10a\",\"name\":\"xiamu\",\"nickname\":\"xiamu\",\"permissions\":[],\"status\":\"1\",\"updateTime\":\"2024-02-13 10:33:13\",\"username\":\"xiamu\",\"utype\":\"101001\",\"wxUnionid\":\"test\"}",
"aud": [
"XcWebApp"
],
"nbf": 1707830437,
"scope": "all",
"iss": "http://localhost:63070/auth",
"exp": 1707837637,
"iat": 1707830437,
"jti": "8a657c60-968f-4d98-8a4c-22a7b4ecd333",
"authorities": [
"xc_sysmanager",
"xc_sysmanager_company",
"xc_sysmanager_doc",
"xc_sysmanager_log",
"xc_teachmanager_course_list"
],
"client_id": "XcWebApp",
"token_type": "Bearer"
}

三、gateway微服务代码

1. 统一处理CORS问题

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@EnableWebFluxSecurity
@Configuration
public class SecurityConfig {

//安全拦截配置
@Bean
public SecurityWebFilterChain webFluxSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) throws Exception {

return http
.cors(cors -> cors.configurationSource(corsConfigurationSource()))
.authorizeExchange(exchanges ->
exchanges
.pathMatchers("/**").permitAll()
.anyExchange().authenticated()
)
.oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2.jwt(Customizer.withDefaults()))
.csrf(ServerHttpSecurity.CsrfSpec::disable)
.build();
}

@Bean
public CorsConfigurationSource corsConfigurationSource() {

CorsConfiguration corsConfig = new CorsConfiguration();
corsConfig.addAllowedOriginPattern("*"); // 允许任何源
corsConfig.addAllowedMethod("*"); // 允许任何HTTP方法
corsConfig.addAllowedHeader("*"); // 允许任何HTTP头
corsConfig.setAllowCredentials(true); // 允许证书(cookies)
corsConfig.setMaxAge(3600L); // 预检请求的缓存时间(秒)

UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
source.registerCorsConfiguration("/**", corsConfig); // 对所有路径应用这个配置
return source;
}
}

这里需要注意几点

  • 书接上文,这里虽然用了oauth2.jwt(Customizer.withDefaults()),但实际上基于远程auth微服务开放的jwkSetEndpoint配置的JwtDecoder
  • .cors(cors -> cors.configurationSource(corsConfigurationSource()))一次性处理CORS问题。

四、content微服务代码

1. controller

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@PreAuthorize("hasAuthority('xc_teachmanager_course_list')")
@ApiResponse(responseCode = "200", description = "Successfully retrieved user")
@Operation(summary = "查询课程信息列表")
@PostMapping("/course/list")
public PageResult<CourseBase> list(
PageParams pageParams,
@Parameter(description = "请求具体内容") @RequestBody(required = false) QueryCourseParamsDto dto){

SecurityUtil.XcUser xcUser = SecurityUtil.getUser();
if (xcUser != null){

System.out.println(xcUser.getUsername());
System.out.println(xcUser.toString());
}
return courseBaseInfoService.queryCourseBaseList(pageParams, dto);
}

使用了@PreAuthorize("hasAuthority('xc_teachmanager_course_list')")修饰的controller资源。

2. SecurityConfig

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@Configuration
@EnableWebSecurity
@EnableMethodSecurity
public class SecurityConfig {

//安全拦截配置
@Bean
public SecurityFilterChain defaultFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {

http
.authorizeHttpRequests((authorize) ->
authorize
.requestMatchers("/**").permitAll()
.anyRequest().authenticated()
)
.csrf(AbstractHttpConfigurer::disable)
.oauth2ResourceServer(oauth -> oauth.jwt(jwt -> jwt.jwtAuthenticationConverter(jwtAuthenticationConverter())));
return http.build();
}

private JwtAuthenticationConverter jwtAuthenticationConverter() {

JwtAuthenticationConverter jwtConverter = new JwtAuthenticationConverter();
jwtConverter.setJwtGrantedAuthoritiesConverter(jwt -> {

// 从JWT的claims中提取权限信息
List<String> authorities = jwt.getClaimAsStringList("authorities");
if (authorities == null) {

return Collections.emptyList();
}
return authorities.stream()
.map(SimpleGrantedAuthority::new)
.collect(Collectors.toList());
});
return jwtConverter;
}
}

需要注意几点

  • 使用@EnableMethodSecurity@PreAuthorize生效
  • gateway一样,需要基于远程auth微服务开放的jwkSetEndpoint配置JwtDecoder
  • 指定JwtAuthenticationConverter ,让anyRequest().authenticated()需要验证的请求,除了完成默认的JWT验证外,还需要完成JwtAuthenticationConverter 指定逻辑。
  • JwtAuthenticationConverter 中将JWTauthorities部分形成数组后写入GrantedAuthorities,这正是spring security6用于校验@PreAuthorize的字段。

3. 解析JWT Utils

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@Slf4j
public class SecurityUtil {

public static XcUser getUser(){

Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
if (authentication == null){

return null;
}
if (authentication instanceof JwtAuthenticationToken) {

JwtAuthenticationToken jwtAuth = (JwtAuthenticationToken) authentication;
System.out.println(jwtAuth);
Map<String, Object> tokenAttributes = jwtAuth.getTokenAttributes();
System.out.println(tokenAttributes);
Object sub = tokenAttributes.get("sub");
return JSON.parseObject(sub.toString(), XcUser.class);
}
return null;
}
@Data
public static class XcUser implements Serializable {


private static final long serialVersionUID = 1L;

private String id;

private String username;

private String password;

private String salt;

private String name;
private String nickname;
private String wxUnionid;
private String companyId;
/**
* 头像
*/
private String userpic;

private String utype;

private LocalDateTime birthday;

private String sex;

private String email;

private String cellphone;

private String qq;

/**
* 用户状态
*/
private String status;

private LocalDateTime createTime;

private LocalDateTime updateTime;

}
}

JWT的信息解析回XcUser ,相当于用户携带JWT访问后端,后端可以根据JWT获取此用户的信息。当然,你可以尽情的自定义,扩展。

4. 总结

当用户携带JWT访问需要权限的资源时,现在可以正常的校验权限了。

五、一些坑

  1. RegisteredClient时注册那么多redirectUri是因为debug了很久,才发现获取授权码和获取JWT时,redirect_uri参数需要一致。
  2. cors问题,spring secuity6似乎会一开始直接默认拒绝cors,导致跨域请求刚到gateway就寄了,到不了content微服务,即使content微服务配置了CORS的处理方案,也无济于事。
Gateway中Spring Security6统一处理CORS

Gateway中Spring Security6统一处理CORS

一、起因

使用了gateway微服务作为整体的网关,并且整合了Spring Security6;还有一个system微服务,作为被请求的资源,当浏览器向gateway发送请求,请求system资源时,遇到CORS问题。

于是我在system对应的controller上加了@CrossOrigin,无效;配置WebMvcConfigurer,也无效。
后来发现,会不会是gatewayspring security6在一开始就拦截了CORS跨域请求,导致根本走不到后面的system配置。

查询了一波,果然如此。这里记录解决方法。

二、解决方法

这是依赖

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<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-oauth2-resource-server</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>

这是配置

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@EnableWebFluxSecurity
@Configuration
public class SecurityConfig {


//安全拦截配置
@Bean
public SecurityWebFilterChain webFluxSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) throws Exception {

return http
.cors(cors -> cors.configurationSource(corsConfigurationSource()))
.authorizeExchange(exchanges ->
exchanges
.pathMatchers("/**").permitAll()
.anyExchange().authenticated()
)
.oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2.jwt(Customizer.withDefaults()))
.csrf(ServerHttpSecurity.CsrfSpec::disable)
.build();
}

@Bean
public CorsConfigurationSource corsConfigurationSource() {

CorsConfiguration corsConfig = new CorsConfiguration();
corsConfig.addAllowedOriginPattern("*"); // 允许任何源
corsConfig.addAllowedMethod("*"); // 允许任何HTTP方法
corsConfig.addAllowedHeader("*"); // 允许任何HTTP头
corsConfig.setAllowCredentials(true); // 允许证书(cookies)
corsConfig.setMaxAge(3600L); // 预检请求的缓存时间(秒)

UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
source.registerCorsConfiguration("/**", corsConfig); // 对所有路径应用这个配置
return source;
}
}

需要注意的是,在gatewayspring security中处理了CORS问题后,后续的system什么的,就不需要再二次处理了。因为CORS是一个浏览器的策略,只要处理一次,告诉浏览器我允许跨域,浏览器收到后就不再阻拦请求了。

微服务OAuth 2.1扩展额外信息到JWT并解析(Spring Security 6)

微服务OAuth 2.1扩展额外信息到JWT并解析(Spring Security 6)

一、简介

Version
Java 17
SpringCloud 2023.0.0
SpringBoot 3.2.1
Spring Authorization Server 1.2.1
Spring Security 6.2.1
mysql 8.2.0

Spring Authorization Server 使用JWT时,前两部分默认格式如下

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{

"kid": "33bd1cad-62a6-4415-89a6-c2c816f3d3b1",
"alg": "RS256"
}
{

"sub": "XcWebApp",
"aud": "XcWebApp",
"nbf": 1707373072,
"iss": "http://localhost:63070/auth",
"exp": 1707380272,
"iat": 1707373072,
"jti": "62e885c5-6b3f-49a2-aa10-b2e872a52b33"
}

现在我们要把用户信息也扩展到JWT,最简便的方法就是将用户信息写成JSON字符串替换sub字段。其中用户信息由xc_user数据库表存储。

二、重写UserDetailsService

注释掉原来的UserDetailsService实例。新建一个实现类,如下

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@Component
@Slf4j
public class UserServiceImpl implements UserDetailsService {

@Autowired
XcUserMapper xcUserMapper;

@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {

//根据username查询数据库
XcUser xcUser = xcUserMapper.selectOne(new LambdaQueryWrapper<XcUser>()
.eq(XcUser::getUsername, username));
//用户不存在,返回null
if (xcUser == null){

return null;
}
//用户存在,拿到密码,封装成UserDetails,密码对比由框架进行
String password = xcUser.getPassword();
//扩展用户信息
xcUser.setPassword(null);
String userInfo = JSON.toJSONString(xcUser);
UserDetails userDetails = User.withUsername(userInfo).password(password).authorities("read").build();
return userDetails;
}
}
  • 如果XcUsernull,返回null,这里处理了用户不存在的情况。
  • 如果用户存在,则获取密码,放到UserDetails 中,密码比对过程我们不关心,由框架完成。如果使用了加密算法,这里的password应该是密文。
  • 我们可以把用户信息转成JSON字符串放入withUsername。这样框架生成JWT时就会把用户信息也放进去。

是的,你没有猜错,UserDetails 只要返回密码框架就能比对成功,不需要再返回username

三、Controller解析JWT获取用户信息

写一个工具类,通过Security ContextHolder.getContext()上下文获取Authentication然后解析JWT

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@Slf4j
public class SecurityUtil {

public static XcUser getUser(){

Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
if (authentication instanceof JwtAuthenticationToken) {

JwtAuthenticationToken jwtAuth = (JwtAuthenticationToken) authentication;
Map<String, Object> tokenAttributes = jwtAuth.getTokenAttributes();
Object sub = tokenAttributes.get("sub");
return JSON.parseObject(sub.toString(), XcUser.class);
}
return null;
}
@Data
public static class XcUser implements Serializable {

//...
}
}

JwtAuthenticationTokenSpring Authorization Server的一个类,可以帮助我们解析JWT

四、后记

SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication()解析我们放进去的XcUser的方法不止一种,将其打印出来就可以看出,有多个地方包含了XcUser,例如。

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{

"authenticated": true,
"authorities": [{

"authority": "SCOPE_all"
}],
"credentials": {

"audience": ["XcWebApp"],
"claims": {

"sub": "{\"createTime\":\"2022-09-28 08:32:03\",\"id\":\"48\",\"name\":\"系统管理员\",\"sex\":\"1\",\"status\":\"1\",\"username\":\"admin\",\"utype\":\"101003\"}",
"aud": ["XcWebApp"],
"nbf": "2024-02-08T14:01:16Z",
"scope": ["all"],
"iss": "http://localhost:63070/auth",
"exp": "2024-02-08T16:01:16Z",
"iat": "2024-02-08T14:01:16Z",
"jti": "91df8f15-2096-4e03-a927-877b51bf5997"
},
"expiresAt": "2024-02-08T16:01:16Z",
"headers": {

"kid": "e14df18d-1c95-441d-80d6-8457f3ceba9e",
"alg": "RS256"
},
"id": "91df8f15-2096-4e03-a927-877b51bf5997",
"issuedAt": "2024-02-08T14:01:16Z",
"issuer": "http://localhost:63070/auth",
"notBefore": "2024-02-08T14:01:16Z",
"subject": "{\"createTime\":\"2022-09-28 08:32:03\",\"id\":\"48\",\"name\":\"系统管理员\",\"sex\":\"1\",\"status\":\"1\",\"username\":\"admin\",\"utype\":\"101003\"}",
"tokenValue": "eyJraWQiOiJlMTRkZjE4ZC0xYzk1LTQ0MWQtODBkNi04NDU3ZjNjZWJhOWUiLCJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJ7XCJjcmVhdGVUaW1lXCI6XCIyMDIyLTA5LTI4IDA4OjMyOjAzXCIsXCJpZFwiOlwiNDhcIixcIm5hbWVcIjpcIuezu-e7n-euoeeQhuWRmFwiLFwic2V4XCI6XCIxXCIsXCJzdGF0dXNcIjpcIjFcIixcInVzZXJuYW1lXCI6XCJhZG1pblwiLFwidXR5cGVcIjpcIjEwMTAwM1wifSIsImF1ZCI6IlhjV2ViQXBwIiwibmJmIjoxNzA3NDAwODc2LCJzY29wZSI6WyJhbGwiXSwiaXNzIjoiaHR0cDovL2xvY2FsaG9zdDo2MzA3MC9hdXRoIiwiZXhwIjoxNzA3NDA4MDc2LCJpYXQiOjE3MDc0MDA4NzYsImp0aSI6IjkxZGY4ZjE1LTIwOTYtNGUwMy1hOTI3LTg3N2I1MWJmNTk5NyJ9.NZ3f_Pkh871L1c8XkV2PxHfn17pWjaRvBd9HQQTRJhfFvNBN7zoh2riumpfVUj_xVmnCadVX3YE4ARxc0CuiV1QyVDpFnmKiuvWdsRVV9NF5Kkb67CGtF2zw1l2gFdSDFWAwOq1SemtogHX5a4XFF2kG6kx9ZOSL4EoiQMMhUOwfY6mL9Zdcgq_E28kfnrAk__q84rgo9JPvj3jH6cm_oS63-tNXZYdClDG61DHS4Bw7cswUfVf_bcI_a8kXfiM8SzCnROvxe1hU2dM88qxUgkI1GPlrtZhe9z7113XP7ilaPo2UknCFh_OSbfUeUDmP1GpTaspfGmnHhBXLQyG06Q"
},
"details": {

"remoteAddress": "192.168.222.1"
},
"name": "{\"createTime\":\"2022-09-28 08:32:03\",\"id\":\"48\",\"name\":\"系统管理员\",\"sex\":\"1\",\"status\":\"1\",\"username\":\"admin\",\"utype\":\"101003\"}",
"principal": {

"audience": ["XcWebApp"],
"claims": {

"sub": "{\"createTime\":\"2022-09-28 08:32:03\",\"id\":\"48\",\"name\":\"系统管理员\",\"sex\":\"1\",\"status\":\"1\",\"username\":\"admin\",\"utype\":\"101003\"}",
"aud": ["XcWebApp"],
"nbf": "2024-02-08T14:01:16Z",
"scope": ["all"],
"iss": "http://localhost:63070/auth",
"exp": "2024-02-08T16:01:16Z",
"iat": "2024-02-08T14:01:16Z",
"jti": "91df8f15-2096-4e03-a927-877b51bf5997"
},
"expiresAt": "2024-02-08T16:01:16Z",
"headers": {

"kid": "e14df18d-1c95-441d-80d6-8457f3ceba9e",
"alg": "RS256"
},
"id": "91df8f15-2096-4e03-a927-877b51bf5997",
"issuedAt": "2024-02-08T14:01:16Z",
"issuer": "http://localhost:63070/auth",
"notBefore": "2024-02-08T14:01:16Z",
"subject": "{\"createTime\":\"2022-09-28 08:32:03\",\"id\":\"48\",\"name\":\"系统管理员\",\"sex\":\"1\",\"status\":\"1\",\"username\":\"admin\",\"utype\":\"101003\"}",
"tokenValue": "eyJraWQiOiJlMTRkZjE4ZC0xYzk1LTQ0MWQtODBkNi04NDU3ZjNjZWJhOWUiLCJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJ7XCJjcmVhdGVUaW1lXCI6XCIyMDIyLTA5LTI4IDA4OjMyOjAzXCIsXCJpZFwiOlwiNDhcIixcIm5hbWVcIjpcIuezu-e7n-euoeeQhuWRmFwiLFwic2V4XCI6XCIxXCIsXCJzdGF0dXNcIjpcIjFcIixcInVzZXJuYW1lXCI6XCJhZG1pblwiLFwidXR5cGVcIjpcIjEwMTAwM1wifSIsImF1ZCI6IlhjV2ViQXBwIiwibmJmIjoxNzA3NDAwODc2LCJzY29wZSI6WyJhbGwiXSwiaXNzIjoiaHR0cDovL2xvY2FsaG9zdDo2MzA3MC9hdXRoIiwiZXhwIjoxNzA3NDA4MDc2LCJpYXQiOjE3MDc0MDA4NzYsImp0aSI6IjkxZGY4ZjE1LTIwOTYtNGUwMy1hOTI3LTg3N2I1MWJmNTk5NyJ9.NZ3f_Pkh871L1c8XkV2PxHfn17pWjaRvBd9HQQTRJhfFvNBN7zoh2riumpfVUj_xVmnCadVX3YE4ARxc0CuiV1QyVDpFnmKiuvWdsRVV9NF5Kkb67CGtF2zw1l2gFdSDFWAwOq1SemtogHX5a4XFF2kG6kx9ZOSL4EoiQMMhUOwfY6mL9Zdcgq_E28kfnrAk__q84rgo9JPvj3jH6cm_oS63-tNXZYdClDG61DHS4Bw7cswUfVf_bcI_a8kXfiM8SzCnROvxe1hU2dM88qxUgkI1GPlrtZhe9z7113XP7ilaPo2UknCFh_OSbfUeUDmP1GpTaspfGmnHhBXLQyG06Q"
},
"token": {

"audience": ["XcWebApp"],
"claims": {

"sub": "{\"createTime\":\"2022-09-28 08:32:03\",\"id\":\"48\",\"name\":\"系统管理员\",\"sex\":\"1\",\"status\":\"1\",\"username\":\"admin\",\"utype\":\"101003\"}",
"aud": ["XcWebApp"],
"nbf": "2024-02-08T14:01:16Z",
"scope": ["all"],
"iss": "http://localhost:63070/auth",
"exp": "2024-02-08T16:01:16Z",
"iat": "2024-02-08T14:01:16Z",
"jti": "91df8f15-2096-4e03-a927-877b51bf5997"
},
"expiresAt": "2024-02-08T16:01:16Z",
"headers": {

"kid": "e14df18d-1c95-441d-80d6-8457f3ceba9e",
"alg": "RS256"
},
"id": "91df8f15-2096-4e03-a927-877b51bf5997",
"issuedAt": "2024-02-08T14:01:16Z",
"issuer": "http://localhost:63070/auth",
"notBefore": "2024-02-08T14:01:16Z",
"subject": "{\"createTime\":\"2022-09-28 08:32:03\",\"id\":\"48\",\"name\":\"系统管理员\",\"sex\":\"1\",\"status\":\"1\",\"username\":\"admin\",\"utype\":\"101003\"}",
"tokenValue": "eyJraWQiOiJlMTRkZjE4ZC0xYzk1LTQ0MWQtODBkNi04NDU3ZjNjZWJhOWUiLCJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJ7XCJjcmVhdGVUaW1lXCI6XCIyMDIyLTA5LTI4IDA4OjMyOjAzXCIsXCJpZFwiOlwiNDhcIixcIm5hbWVcIjpcIuezu-e7n-euoeeQhuWRmFwiLFwic2V4XCI6XCIxXCIsXCJzdGF0dXNcIjpcIjFcIixcInVzZXJuYW1lXCI6XCJhZG1pblwiLFwidXR5cGVcIjpcIjEwMTAwM1wifSIsImF1ZCI6IlhjV2ViQXBwIiwibmJmIjoxNzA3NDAwODc2LCJzY29wZSI6WyJhbGwiXSwiaXNzIjoiaHR0cDovL2xvY2FsaG9zdDo2MzA3MC9hdXRoIiwiZXhwIjoxNzA3NDA4MDc2LCJpYXQiOjE3MDc0MDA4NzYsImp0aSI6IjkxZGY4ZjE1LTIwOTYtNGUwMy1hOTI3LTg3N2I1MWJmNTk5NyJ9.NZ3f_Pkh871L1c8XkV2PxHfn17pWjaRvBd9HQQTRJhfFvNBN7zoh2riumpfVUj_xVmnCadVX3YE4ARxc0CuiV1QyVDpFnmKiuvWdsRVV9NF5Kkb67CGtF2zw1l2gFdSDFWAwOq1SemtogHX5a4XFF2kG6kx9ZOSL4EoiQMMhUOwfY6mL9Zdcgq_E28kfnrAk__q84rgo9JPvj3jH6cm_oS63-tNXZYdClDG61DHS4Bw7cswUfVf_bcI_a8kXfiM8SzCnROvxe1hU2dM88qxUgkI1GPlrtZhe9z7113XP7ilaPo2UknCFh_OSbfUeUDmP1GpTaspfGmnHhBXLQyG06Q"
},
"tokenAttributes": {

"sub": "{\"createTime\":\"2022-09-28 08:32:03\",\"id\":\"48\",\"name\":\"系统管理员\",\"sex\":\"1\",\"status\":\"1\",\"username\":\"admin\",\"utype\":\"101003\"}",
"aud": ["XcWebApp"],
"nbf": "2024-02-08T14:01:16Z",
"scope": ["all"],
"iss": "http://localhost:63070/auth",
"exp": "2024-02-08T16:01:16Z",
"iat": "2024-02-08T14:01:16Z",
"jti": "91df8f15-2096-4e03-a927-877b51bf5997"
}
}
Spring Authorization Server Spring Security密码加密

Spring Authorization Server Spring Security密码加密

一、修改密码编码器

BCryptPasswordEncoder举例。
直接将其注册成PasswordEncoderBean即可。

language-java
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    @Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {

// 密码为明文方式
// return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
// 或使用 BCryptPasswordEncoder
return new BCryptPasswordEncoder();
}

二、效果

使用了加密算法后,无论是RegisteredClient的密码还是UserDetailsService的密码,都会以密文的方式存储在服务器上。

但是前端输入的密码仍然是以明文的方式出现并传到服务器,之后服务器会对明文进行相同的手段(指对同样的明文,密文相同)加密,比较两个密文是否一致。

三、注意点

1. RegisteredClient

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   @Bean
public RegisteredClientRepository registeredClientRepository() {

RegisteredClient registeredClient = RegisteredClient.withId(UUID.randomUUID().toString())
.clientId("XcWebApp")
.clientSecret(passwordEncoder().encode("XcWebApp"))
.build();
return new InMemoryRegisteredClientRepository(registeredClient);
}

RegisteredClientclientSecret仍然需要提供密文。

是因为,加密这个行为,只在服务器校验前端发送的明文时使用,至于对照物,则是代码中提供好的密文,所以这个需要提供密文。

2. UserDetailsService

对于UserDetailsService也是,密码也需要提供现成的密文形式。
下面的代码中数据库保存的是password密文。

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@Component
@Slf4j
public class UserServiceImpl implements UserDetailsService {

@Autowired
XcUserMapper xcUserMapper;

@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {

//根据username查询数据库
XcUser xcUser = xcUserMapper.selectOne(new LambdaQueryWrapper<XcUser>()
.eq(XcUser::getUsername, username));
//用户不存在,返回null
if (xcUser == null){

return null;
}
//用户存在,拿到密码,封装成UserDetails,密码对比由框架进行
String password = xcUser.getPassword();

UserDetails userDetails = User.withUsername(username).password(password).authorities("read").build();
return userDetails;
}
}

从RSA角度出发解析JWT原理

从RSA角度出发解析JWT原理

在今天的数字化世界中,安全地传递信息变得越来越重要。JSON Web TokenJWT)作为一种流行的开放标准,为简化服务器与客户端之间的安全交流提供了一种高效的方式。本文旨在深入解析JWT的工作原理,并通过示例演示如何使用JWT进行安全通信。我们将从JWT的基本组成部分讲起,探讨公密钥加密的原理,解释为什么JWT是安全的,以及如何验证JWT的有效性。

一、JWT介绍

1. JWT组成部分

JWT由三个部分组成,它们分别是头部(Header)、载荷(Payload)、和签名(Signature)。通过将这三部分用点(.)连接起来,形成了一个完整的JWT字符串。例如:xxxxx.yyyyy.zzzzz

2. 头部(Header)

头部通常由两部分组成:令牌类型(typ)和签名算法(alg)。例如:

language-json
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{

"kid": "33bd1cad-62a6-4415-89a6-c2c816f3d3b1",
"alg": "RS256"
}
  • kid (Key ID):密钥标识符,用于指明验证JWT签名时使用的密钥。在含有多个密钥的系统中,这可以帮助接收者选择正确的密钥进行验证。这里的值33bd1cad-62a6-4415-89a6-c2c816f3d3b1是一个UUID,唯一标识了用于签名的密钥。
  • alg (Algorithm):指明用于签名的算法,这里是RS256,表示使用RSA签名算法和SHA-256散列算法。这种算法属于公钥/私钥算法,意味着使用私钥进行签名,而用公钥进行验证。

3. 载荷(Payload)

载荷包含了所要传递的信息,这些信息以声明(claims)的形式存在。声明可以是用户的身份标识,也可以是其他任何必要的信息。载荷示例:

language-json
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{

"sub": "XcWebApp",
"aud": "XcWebApp",
"nbf": 1707373072,
"iss": "http://localhost:63070/auth",
"exp": 1707380272,
"iat": 1707373072,
"jti": "62e885c5-6b3f-49a2-aa10-b2e872a52b33"
}
  • sub (Subject):主题,标识了这个JWT的主体,通常是指用户的唯一标识。这里XcWebApp可能是一个应用或用户标识。
  • aud (Audience):受众,标识了这个JWT的预期接收者。这里同样是XcWebApp,意味着这个JWT是为XcWebApp这个应用或服务生成的。
  • nbf (Not Before):生效时间,这个时间之前,JWT不应被接受处理。这里的时间是Unix时间戳格式,表示JWT生效的具体时间。
  • iss (Issuer):发行者,标识了这个JWT的发行方。这里是http://localhost:63070/auth,表明JWT由本地的某个认证服务器发行。
  • exp (Expiration Time):过期时间,这个时间之后,JWT不再有效。同样是Unix时间戳格式,表示JWT过期的具体时间。
  • iat (Issued At):发行时间,JWT创建的时间。这提供了JWT的时间信息,也是Unix时间戳格式。
  • jti (JWT ID):JWT的唯一标识符,用于防止JWT被重放(即两次使用同一个JWT)。这里的值是一个UUID,确保了JWT的唯一性。

4. 签名(Signature)

签名是对头部和载荷的加密保护,确保它们在传输过程中未被篡改。根据头部中指定的算法(例如HS256),使用私钥对头部和载荷进行签名。

二、深入理解JWT签名验证

1. 签名生成

  1. 哈希处理 :首先对JWT的头部和载荷部分(经过Base64编码并用.连接的字符串)进行哈希处理,生成一个哈希值。这个步骤是为了确保数据的完整性,即使是微小的改动也会导致哈希值有很大的不同。
  2. 私钥加密哈希值 :然后使用发行者的私钥对这个哈希值进行加密,生成的结果就是JWT的签名部分。这个加密的哈希值(签名)附加在JWT的后面。

2. 签名验证

  1. 哈希处理 :接收方收到JWT后,会独立地对其头部和载荷部分进行同样的哈希处理,生成一个哈希值。
  2. 公钥解密签名 :接收方使用发行者的公钥对签名(加密的哈希值)进行解密,得到另一个哈希值。
  3. 哈希值比较比较这两个哈希值。如果它们相同,就证明了JWT在传输过程中未被篡改,因为只有相应的私钥能够生成一个对应的、能够通过公钥解密并得到原始哈希值的签名。

3. 为什么JWT是安全的

由于破解RSA算法的难度极高,没有私钥就无法生成有效的签名,因此无法伪造签名。这就是为什么使用公钥进行签名验证是安全的原因。

三、如何验证JWT是否有效

对于一个JWT,我们可以使用Base64解码,获取前两部分信息,可以进行token是否过期等验证,具体取决于前两部分具体内容,这是可以人为设置的。
对于签名部分,可以用公钥去验证其有效性(即是否被纂改)。

四、 Why JWT?

为什么是JWT?
首先是不可伪造的安全性,其次,因为你会发现,只要有公钥就可以验证JWT这种token,这也就意味着对于微服务来说,任意微服务都有能力自行验证JWT,而不需要额外的验证模块。这种自校验没有用到网络通信,性能十分好。同时,JWT有时间限制,一定程度上也提高了最坏情况的安全性。