本文,我们来入门 Spring Security OAuth2.0 的使用。通过本文,希望你对 OAuth2.0 有一次身临其境的感受。
另外,这是一篇入门的文章,所以实际场景下,需要做一些微调。当然,需要微调的地方,笔者会在示例中说明,以免误导。
如果你是 OAuth2.0 的萌新,建议先通读阮一峰大神的 《理解OAuth 2.0》。因为,本文不会去阐述 OAuth2.0 概念部分的内容。或者,也可以看看 《OAuth 2.0最简向导》 ,比较生动形象。
阅读完本文后,你想要更加深入的理解 OAuth2.0 ,可以阅读如下两本书籍:
阅读完本文后,你想要了解源码,可以阅读老徐的两篇文章:
OK,一波安利之后,我们来一起进入正文。对于 Spring Security OAuth2 的配置,大体来说,就是两步:
在 pom.xml
文件中,引入如下:
org.springframework.boot
spring-boot-starter-parent
1.5.16.RELEASE
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.boot
spring-boot-starter-security
org.springframework.security.oauth
spring-security-oauth2
因为,我们使用的是 SpringBoot 的版本为 1.5.16.RELEASE
,所以使用的 Spring Security 的版本为 4.2.8.RELEASE
,Spring Security OAuth2 的版本为 2.2.0.15.RELEASE
。
一般情况下,资源服务器指的是,我们提供 API 的应用或服务。例如,订单服务、商品服务。考虑到让整个示例更加简单,本文先将它和授权服务器放在一个 Maven 项目中。
① 创建一个 Controller 类
/**
* 示例模块 Controller
*/
@RestController
@RequestMapping("/api/example")
public class ExampleController {
@RequestMapping("/hello")
public String hello() {
return "world";
}
}
/api/example/hello
接口。② 配置资源服务器
// 资源服务配置
@Configuration
@EnableResourceServer
public class OAuth2ResourceServer extends ResourceServerConfigurerAdapter {
@Override
public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.authorizeRequests()
// 对 "/api/**" 开启认证
.anyRequest()
.authenticated()
.and()
.requestMatchers()
.antMatchers("/api/**");
}
}
@Configuration
注解,保证 OAuth2ResourceServer 能够被 SpringBoot 扫描到配置。@EnableResourceServer
注解,开启资源服务器。extends
) ResourceServerConfigurerAdapter 类,并覆写 #configure(HttpSecurity http)
方法,配置对 HTTP 请求中,匹配 /api/**"
路径,开启认证的验证。在 OAuth2.0 中,定义了四种授权模式:
所以,笔者在 SpringBoot-Labs/lab-02 目录下,每一种方式,都提供了一个 Maven 项目示例。
Maven 项目结构如下:
对应 GitHub 地址:https://github.com/YunaiV/SpringBoot-Labs/tree/master/lab-02/authorization-code-server
① 配置授权服务器
// 授权服务器配置
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class OAuth2AuthorizationServer extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.inMemory() // <1>
// <2> begin ...
.withClient("clientapp").secret("112233") // Client 账号、密码。
.redirectUris("http://localhost:9001/callback") // 配置回调地址,选填。
.authorizedGrantTypes("authorization_code") // 授权码模式
.scopes("read_userinfo", "read_contacts") // 可授权的 Scope
// <2> end ...
// .and().withClient() // 可以继续配置新的 Client // <3>
;
}
}
@Configuration
注解,保证 OAuth2AuthorizationServer 能够被 SpringBoot 扫描到配置。@EnableAuthorizationServer
注解,开启授权服务器。<1>
处,基于内存,为了方便测试。实际情况下,最好放入数据库中,方便管理。<2>
处,创建一个 Client 配置。<3>
处,可以使用 #and()
方法,继续添加另外的 Client 配置。② 配置登陆账号
创建 application.properties
文件,并配置如下:
# Spring Security Setting
security.user.name=yunai
security.user.password=1024
"yunai"
,密码为 "1024"
的登陆账户。③ 启动项目
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
启动项目
④ 获取授权码
4.1 浏览器打开 http://localhost:8080/oauth/authorize?client_id=clientapp&redirect_uri=http://localhost:9001/callback&response_type=code&scope=read_userinfo
client_id
参数,必传,为我们在 OAuth2AuthorizationServer 中配置的 Client 的编号。redirect_url
参数,可选,回调地址。当然,如果 client_id
对应的 Client 未配置 redirectUris
属性,会报错。response_type
参数,必传,返回结果为授权码。scope
参数,可选,申请授权的 Scope 。如果多个,使用逗号分隔。state
参数,可选,表示客户端的当前状态,可以指定任意值,认证服务器会原封不动地返回这个值。
4.3 登陆成功,选择允许所有申请的 Scope ,点击【Authorize】按钮,确认授权。如下图:
4.4 授权完成,回调 redirect_uri
地址。如下图所示:
code
参数,就是返回的授权码。⑤ 获取访问令牌
curl -X POST --user clientapp:112233 http://localhost:8080/oauth/token -H "content-type: application/x-www-form-urlencoded" -d "code=UydkmV&grant_type=authorization_code&redirect_uri=http%3A%2F%2Flocalhost%3A9001%2Fcallback&scope=read_userinfo"
--user clientapp:112233
处,填写我们在 OAuth2AuthorizationServer 中配置的 Client 的编号和密码。code=UydkmV
处,填写在 「④ 获取授权码」 中获取的授权码( code
) 。返回结果示例如下:
{
"access_token": "e60e41f2-2ad0-4c79-97d5-49af38e5c2e8",
"token_type": "bearer",
"expires_in": 43199,
"scope": "read_userinfo"
}
access_token
属性,访问令牌。非空。token_type
属性,令牌类型,可以是 "bearer"
或 "mac"
类型。非空。expires_in
属性,过期时间,单位为秒。一般情况下,非空。scope
属性,权限范围。如果与 Client 申请的范围一致,此项可省略。refresh_token
属性,刷新令牌,用来获取下一次的访问令牌。
可能有部分胖友是 Windows 电脑,可以参考 《windows(64位)下使用 curl 命令》 来安装一个 curl
命令。
当然,如果胖友使用 Postman ,可以参看如下两图:
⑥ 调用资源服务器的 API
curl -X GET http://localhost:8080/api/example/hello -H "authorization: Bearer e60e41f2-2ad0-4c79-97d5-49af38e5c2e8"
authorization: Bearer e60e41f2-2ad0-4c79-97d5-49af38e5c2e8
处,填写指定的访问令牌类型和访问令牌。例如此处分别为,"Bearer"
、"e60e41f2-2ad0-4c79-97d5-49af38e5c2e8"
。如果胖友使用 Postman ,可以参看如下图:
对应 GitHub 地址:https://github.com/YunaiV/SpringBoot-Labs/tree/f8d701cbd9b2a4f2cee3a7f2186148bcdf859895/lab-02/resource-owner-password-credentials-server
① 配置授权服务器
// 授权服务器配置
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class OAuth2AuthorizationServer extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
// 用户认证
@Autowired
private AuthenticationManager authenticationManager;
@Override
public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
endpoints.authenticationManager(authenticationManager);
}
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.inMemory()
.withClient("clientapp").secret("112233") // Client 账号、密码。
.authorizedGrantTypes("password") // 密码模式
.scopes("read_userinfo", "read_contacts") // 可授权的 Scope
// .and().withClient() // 可以继续配置新的 Client
;
}
}
redirectUris
属性,因为不需要回调地址。"Resolved [error="unsupported_grant_type", error_description="Unsupported grant type: password"]"
异常。② 配置登陆账号
和【授权码模式】一致。
③ 启动项目
和【授权码模式】一致。
④ 获取访问令牌
curl -X POST --user clientapp:112233 http://localhost:8080/oauth/token -H "accept: application/json" -H "content-type: application/x-www-form-urlencoded" -d "grant_type=password&username=yunai&password=1024&scope=read_userinfo"
oauth/token
接口,获得访问令牌。username
和 password
,就用户的登陆账号和密码。grant_type
为 password
,表示【密码模式】。返回结果示例如下:
{
"access_token": "68de6eb9-5672-4e47-a3e6-110404285ba9",
"token_type": "bearer",
"expires_in": 43199,
"scope": "read_userinfo"
}
⑤ 调用资源服务器的 API
和【授权码模式】一致。
对应 GitHub 地址:https://github.com/YunaiV/SpringBoot-Labs/tree/f8d701cbd9b2a4f2cee3a7f2186148bcdf859895/lab-02/implicit-server
① 配置授权服务器
// 授权服务器配置
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class OAuth2AuthorizationServer extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.inMemory()
.withClient("clientapp").secret("112233") // Client 账号、密码。
.redirectUris("http://localhost:9001/callback") // 配置回调地址,选填。
.authorizedGrantTypes("implicit") // 授权码模式
.scopes("read_userinfo", "read_contacts") // 可授权的 Scope
// .and().withClient() // 可以继续配置新的 Client
;
}
}
和【授权码模式】基本一致。差别仅仅在于:配置授权模式为【简化模式】。
FROM 《理解 OAuth 2.0》
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。
② 配置登陆账号
和【授权码模式】一致。
③ 启动项目
和【授权码模式】一致。
④ 获取授权码
4.1 浏览器打开 http://localhost:8080/oauth/authorize?client_id=clientapp&redirect_uri=http://localhost:9001/callback&response_type=implicit&scope=read_userinfo
response_type
为 "implicit"
简化模式。"yunai"
/ "1024"
。4.3 登陆成功,直接授权完成,回调 redirect_uri
地址。如下图所示:
总的来说,【简化模式】是【授权码模式】的简化模式。
⑤ 调用资源服务器的 API
和【授权码模式】一致。
对应 GitHub 地址:https://github.com/YunaiV/SpringBoot-Labs/tree/f8d701cbd9b2a4f2cee3a7f2186148bcdf859895/lab-02/client-credentials-server
① 配置授权服务器
和【密码模式】一致。
② 配置登陆账号
它无需配置登陆账号。因为它没有用户的概念,直接与授权服务器交互,通过 Client 的编号( client_id
)和密码( client_secret
)来保证安全性。
③ 启动项目
和【密码模式】一致。
④ 获取访问令牌
curl -X POST "http://localhost:8080/oauth/token" --user clientapp:112233 -d "grant_type=client_credentials&scope=read_contacts"
username
和 password
。grant_type
为 client_credentials
,表示【密码模式】。返回结果示例如下:
{
"access_token":"cb2bdfd8-18fa-4b8f-b525-10587bd672e8",
"token_type":"bearer",
"expires_in":43199,
"scope":"read_contacts"
}
⑤ 调用资源服务器的 API
和【密码模式】一致。
总的来说,【客户端模式】是【密码模式】的简化模式。
可能很多胖友,有跟笔者一样的困惑。下面笔者引用杨波老师的一张图,相信能解决我们的困扰。如下图所示:
FROM 《深度剖析 OAuth2 和微服务安全架构》
当然,对于黄框部分,对于笔者还是比较困惑的。笔者认为,第三方的单页应用 SPA ,也是适合采用 Authorization Code Grant 授权模式的。例如,《微信网页授权》 :
具体而言,网页授权流程分为四步:
1、引导用户进入授权页面同意授权,获取code 2、通过code换取网页授权access_token(与基础支持中的access_token不同) 3、如果需要,开发者可以刷新网页授权access_token,避免过期 4、通过网页授权access_token和openid获取用户基本信息(支持UnionID机制)
所以,笔者猜测,之所以图中画的是 Implicit Grant 的原因是,受 Google 的 《OAuth 2.0 for Client-side Web Applications》 一文中,推荐使用了 Implicit Grant 。
当然,具体使用 Implicit Grant 还是 Authorization Code Grant 授权模式,没有定论。笔者,偏向于使用 Authorization Code Grant,对于第三方客户端的场景。
我们看到上述四种授权模式,无论是哪一种,最终调用授权服务器时,都会传递 Client 编号和密码,这是为什么呢?通过 Client 编号和密码,授权服务器可以知道调用的来源以及正确性。这样,即使“坏人”拿到 Access Token ,但是没有 Client 编号和密码,也不能和授权服务器发生有效的交互。
在 「4. 配置授权服务器」 中,我们一直没有看到我们期盼的刷新令牌( refresh token )的身影。这是为什么呢?因为我们在配置 Spring Security OAuth2 并未配置,获取访问令牌的同时,获取刷新令牌。
那么,怎么配置开启获取刷新令牌的功能呢?我们来看看 「5.1 获取刷新令牌」 。
因为【密码模式】相对简单,我们直接在原有程序上做改造。对应 GitHub 地址:https://github.com/YunaiV/SpringBoot-Labs/tree/master/lab-02/authorization-code-server-with-refresh-token 。
在步骤上,如果和原有【密码模式】保持一致的地方,下文会进行省略,并标注“和原有一致”。
① 配置授权服务器
// 授权服务器配置
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class OAuth2AuthorizationServer extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
// 用户认证
@Autowired
private AuthenticationManager authenticationManager;
@Override
public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
endpoints.authenticationManager(authenticationManager);
}
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.inMemory()
.withClient("clientapp").secret("112233") // Client 账号、密码。
.authorizedGrantTypes("password", "refresh_token") // 密码模式 // <1>
.scopes("read_userinfo", "read_contacts") // 可授权的 Scope
// .and().withClient() // 可以继续配置新的 Client
;
}
}
<1>
处,我们很神奇的多配置了一个 "refresh_token"
,用于开启获取刷新令牌的功能。但是但是但是,OAuth2 的授权模式说好的是四种的么,怎么又出现了 "refresh_token"
这种授权模式?淡定,在 Spring Security OAtuh2 中,"refresh_token"
作为一种特殊的授权模式配置,用于开启获取刷新令牌的功能。所以,其它授权模式如果开启获取刷新令牌的功能,需要在 #authorizedGrantTypes(...)
设置时,多传入 "refresh_token"
方法参数。② 配置登陆账号
和原有一致。
③ 启动项目
和原有一致。
④ 获取访问令牌
curl -X POST --user clientapp:112233 http://localhost:8080/oauth/token -H "accept: application/json" -H "content-type: application/x-www-form-urlencoded" -d "grant_type=password&username=yunai&password=1024&scope=read_userinfo"
返回结果示例如下:
{
"access_token":"092a2286-04e7-4e7d-8c20-19fbe25865ff",
"token_type":"bearer",
"refresh_token":"afeeb083-997f-4ea8-9334-aab6c1696cca",
"expires_in":43199,
"scope":"read_userinfo"
}
"refresh_token"
刷新令牌。美滋滋。⑤ 调用资源服务器的 API
和原有一致。
因为访问访问令牌会自动过期,通过使用刷新令牌,可以获得新的访问令牌。注意,访问令牌获取到的是新的,不是老的哈。这也是为什么,在标题上,笔者对刷新加了双引号。
curl -i -X POST -u 'clientapp:112233' http://localhost:8080/oauth/token -H "accept: application/json" -d 'grant_type=refresh_token&refresh_token=afeeb083-997f-4ea8-9334-aab6c1696cca'
"oauth/token"
,差别在于传入的请求参数 grant_type
为 "refresh_token"
,使用刷新令牌。refresh_token
为上面获取到的刷新令牌 "afeeb083-997f-4ea8-9334-aab6c1696cca"
。返回结果示例如下:
{
"access_token":"507eb761-4b25-4159-b927-ef3eff5e7eff",
"token_type":"bearer",
"refresh_token":"afeeb083-997f-4ea8-9334-aab6c1696cca",
"expires_in":43199,
"scope":"read_userinfo"
}
"507eb761-4b25-4159-b927-ef3eff5e7eff"
,是新的。并且,过期时间也变成新的。笔者在看 OAuth2.0 的刷新令牌时,一直有个疑惑:刷新令牌是否有过期时间?答案是,有。但是,笔者不太确定,在 Spring Security OAuth2 中,如果不设置刷新令牌的过期时间,刷新时间是否无限长?当然,这个貌似也并不重要。因为,在实际使用中,我们肯定是需要显示( 主动 )设置刷新令牌的过期时间,使用 ClientBuilder#refreshTokenValiditySeconds(int refreshTokenValiditySeconds)
方法,示例如下:
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.inMemory()
.withClient("clientapp").secret("112233") // Client 账号、密码。
.authorizedGrantTypes("password", "refresh_token") // 密码模式
.scopes("read_userinfo", "read_contacts") // 可授权的 Scope
.refreshTokenValiditySeconds(1200) // 1200 秒过期
// .and().withClient() // 可以继续配置新的 Client
;
}
刷新令牌过期时,返回结果示例如下:
{
"error":"invalid_token",
"error_description":"Invalid refresh token (expired): 7139d075-c4ea-48f0-9dbb-6f65fa6dbeb0"
}
出于安全性的考虑,访问令牌的过期时间比较短,刷新令牌的过期时间比较长。这样,如果访问令牌即使被盗用走,那么在一定的时间后,访问令牌也能在较短的时间吼过期。当然,安全也是相对的,如果使用刷新令牌后,获取到新的访问令牌,访问令牌后续又可能被盗用。
另外,刷新令牌是可选项,不一定会返回。
笔者整理了下,大家常用开放平台的令牌过期时间,让大家更好的理解:
实际在 OAuth2 时,有删除访问令牌和刷新令牌的需求。例如:用户登出系统。虽然说,可以通过客户端本地删除令牌的方式实现。但是,考虑到真正的彻底的实现删除令牌,必然服务端自身需要删除令牌。
在 Spring Security OAuth2 中,并没有提供内置的接口,所以需要自己去实现。笔者参看 《Spring Security OAuth2 – Simple Token Revocation》 文档,实现删除令牌的 API 接口。
因为【密码模式】相对简单,我们直接在原有程序上做改造。对应 GitHub 地址:
① 新增删除访问令牌的 API 接口
@Autowired
private ConsumerTokenServices tokenServices;
@RequestMapping(method = RequestMethod.POST, value = "api/access_token/revoke")
public String revokeToken(@RequestParam("token") String token) {
tokenServices.revokeToken(token);
return token;
}
ConsumerTokenServices#revokeToken(String tokenValue)
方法,删除访问令牌。注意,实际生产环境下,授权服务器和资源服务器是不在一起的,所以此处仅仅是示例。主要是为了介绍 ConsumerTokenServices#revokeToken(String tokenValue)
方法的使用。
② 访问删除访问令牌的 API 接口。
curl -X POST http://localhost:8080/api/access_token/revoke -H "authorization: Bearer 23874e0b-a1d8-4337-9551-7b9be1ebaebe" -d "token=23874e0b-a1d8-4337-9551-7b9be1ebaebe"
移除成功后,在使用当前访问令牌,就会报如下错误:
{
"error":"invalid_token",
"error_description":"Invalid access token: 23874e0b-a1d8-4337-9551-7b9be1ebaebe"
}
另外,也可以参考 https://github.com/geektime-geekbang/oauth2lab/blob/master/lab05/oauth-server/src/main/java/io/spring2go/config/RevokeTokenEndpoint.java 的实现。
① 新增删除访问令牌的 API 接口
@Autowired(required = false) // <1>
private TokenStore tokenStore;
@RequestMapping(method = RequestMethod.POST, value = "api/refresh_token/revoke")
public String revokeRefreshToken(@RequestParam("token") String token) {
tokenStore.removeRefreshToken(new DefaultOAuth2RefreshToken(token));
return token;
}
<1>
处,使用了 required = false
的原因是,本示例并未显示声明 TokenStore Bean 对象交给 Spring 管理,所以无法注入。 所以 「6.2 删除刷新令牌」 是一个无法跑通的示例。TokenStore#removeRefreshToken(OAuth2RefreshToken token)
方法,删除刷新令牌。② 访问删除刷新令牌的 API 接口。
curl -X POST http://localhost:8080/api/refresh_token/revoke -H "authorization: Bearer 52e85411-ac1d-4844-bf03-cf5633e4eecd" -d "token=ead4734a-ca5c-45bf-ac25-9a92291a9fe1"
移除成功后,在使用当前刷新令牌,就会报如下错误:
{
"error":"invalid_token",
"error_description":"Invalid refresh token: ead4734a-ca5c-45bf-ac25-9a92291a9fe1"
}
另外,也可以参考 https://github.com/geektime-geekbang/oauth2lab/blob/master/lab05/oauth-server/src/main/java/io/spring2go/config/TokenController.java 的实现。
在 OAuth2 中,删除令牌,标准的说法为 OAuth2 Token 撤销,对应 RFC7009 。感兴趣的胖友,可以看看。
FROM 《OAuth2 Token 撤销(RFC7009 - OAuth2 Token Revocation)》
简单来说,这个协议规定了一个Authorization server提供一个怎样的API来供Client撤销access_token或者refresh_token。
比如Client发起一个如下的请求:
POST /revoke HTTP/1.1 Host: server.example.com Content-Type: application/x-www-form-urlencoded Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW token=45ghiukldjahdnhzdauz&token_type_hint=refresh_token
其中各项含义如下:
如果撤销成功,则返回一个HTTP status code为200的响应就可以了。
FROM 《OAuth2 Token 元数据(RFC7662 - OAuth2 Token Introspection)》
简单的总结来说,这个规范是为OAuth2扩展了一个API接口(Introspection Endpoint),让第三方Client可以查询上面提到的那些信息(比如,access_token是否还有效,谁颁发的,颁发给谁的,scope又哪些等等的元数据信息)。
比如Client发起一个如下的请求:
POST /introspect HTTP/1.1 Host: server.example.com Accept: application/json Content-Type: application/x-www-form-urlencoded Authorization: Bearer 23410913-abewfq.123483
token=2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA&token_type_hint=access_token
看起来和上面的撤销Token的请求差不多,其中各项含义如下:
如果请求成功,则会返回如下的信息:
1 {
2 "active": true,
3 "client_id": "l238j323ds-23ij4",
4 "token_type":"access_token",
5 "username": "jdoe",
6 "scope": "read write dolphin",
7 "sub": "Z5O3upPC88QrAjx00dis",
8 "aud": "https://protected.example.net/resource",
9 "iss": "https://server.example.com/",
10 "exp": 1419356238,
11 "iat": 1419350238,
12 "nbf": 1419350238,
13 "jti": "abcdefg"
14 "extension_field": "twenty-seven"
15 }
JSON各项属性含义如下(其中有些信息是在JSON Web Token中定义的,参考链接有详细的介绍):
其中大量的信息都是可选的信息,而且可以自己扩展需要的属性信息,从这些属性中就可以解决我们上面提到的access_token对于Client不透明的问题。
我们注意到其中有很多属于JWT定义的属性,那么这个JWT是什么东西?它解决了什么问题?感兴趣的胖友,可以看看 《JSON Web Token (JWT)》 。
对于令牌元数据 API 接口的实现,笔者这里就暂时不提供。如果有需要的胖友,可以看看 TokenStore 的两个 API :
#readAccessToken(String tokenValue)
方法,读取指定的访问令牌的信息。#readRefreshToken(String tokenValue)
方法,读取指定的刷新令牌的信息。一万个注意,本文仅仅是 Spring Security OAuth2 的入门文章。实际生产使用时,还需要做很多事情。例如:
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