SpringSecurity认证基本原理与认证2种方式

• 2.1 HttpBasic认证

• 2.2  formLogin登录认证模式

• 2.3 表单认证

• 2.3.1 在config包下编写SecurityConfiguration配置类

• 2.3.2 解决静态资源被拦截问题

• 改造登录

• 2.4 基于数据库实现认证功能

• 2.5 密码加密验证

Spring Security功能的实现主要是由一系列过滤器相互配合完 成。也称之为过滤器链,Spring Security默认加载15个过滤器, 但是随着配置可以增加或者删除一些过滤器.

一、过滤器链介绍

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过滤器是一种典型的AOP思想，下面简单了解下这些过滤器链,后续再源码剖析中在涉及到过滤器链在 仔细讲解

1.org.springframework.security.web.context.request.async.WebAsyncManagerIntegrationFilter

根据请求封装获取WebAsyncManager，从WebAsyncManager获取/注册的安全上下文可调 用处理拦截器

2.org.springframework.security.web.context.SecurityContextPersistenceFilter

SecurityContextPersistenceFilter主要是使用SecurityContextRepository在session中保存 或更新一个SecurityContext，并将SecurityContext给以后的过滤器使用，来为后续fifilter 建立所需的上下文。SecurityContext中存储了当前用户的认证以及权限信息。

3.org.springframework.security.web.header.HeaderWriterFilter

向请求的Header中添加相应的信息,可在http标签内部使用security:headers来控制

4.org.springframework.security.web.csrf.CsrfFilter

csrf又称跨域请求伪造，SpringSecurity会对所有post请求验证是否包含系统生成的csrf的 token信息，如果不包含，则报错。起到防止csrf攻击的效果。

5.org.springframework.security.web.authentication.logout.LogoutFilter

匹配URL为/logout的请求，实现用户退出,清除认证信息。

6.org.springframework.security.web.authentication.UsernamePasswordAuthenticationFilter

表单认证操作全靠这个过滤器，默认匹配URL为/login且必须为POST请求

7.org.springframework.security.web.authentication.ui.DefaultLoginPageGeneratingFilter

如果没有在配置文件中指定认证页面，则由该过滤器生成一个默认认证页面。

8.org.springframework.security.web.authentication.ui.DefaultLogoutPageGeneratingFilter

由此过滤器可以生产一个默认的退出登录页面

9.org.springframework.security.web.authentication.www.BasicAuthenticationFilter

此过滤器会自动解析HTTP请求中头部名字为Authentication，且以Basic开头的头信息

10.org.springframework.security.web.savedrequest.RequestCacheAwareFilter

通过HttpSessionRequestCache内部维护了一个RequestCache，用于缓存 HttpServletRequest

11.org.springframework.security.web.servletapi.SecurityContextHolderAwareRequestFilter

针对ServletRequest进行了一次包装，使得request具有更加丰富的API

12.org.springframework.security.web.authentication.AnonymousAuthenticationFilter

当SecurityContextHolder中认证信息为空,则会创建一个匿名用户存入到 SecurityContextHolder中。spring security为了兼容未登录的访问，也走了一套认证流程， 只不过是一个匿名的身份。

13.org.springframework.security.web.session.SessionManagementFilter

securityContextRepository限制同一用户开启多个会话的数量

14.org.springframework.security.web.access.ExceptionTranslationFilter

异常转换过滤器位于整个springSecurityFilterChain的后方，用来转换整个链路中出现的异 常

15.org.springframework.security.web.access.intercept.FilterSecurityInterceptor

获取所配置资源访问的授权信息，根据SecurityContextHolder中存储的用户信息来决定其 是否有权限。

二、认证方式

2.1 HttpBasic认证

HttpBasic登录验证模式是Spring Security实现登录验证最简单的一种方式，也可以说是最简陋 的一种方式。它的目的并不是保障登录验证的绝对安全，而是提供一种“防君子不防小人”的登录验 证。

在使用的Spring Boot早期版本为1.X版本,依赖的Security 4.X版本，那么就无需任何配置，启动 项目访问则会弹出默认的httpbasic认证。现在使用的是spring boot2.0以上版本（依赖Security 5.X版本），HttpBasic不再是默认的验证模式，在spring security 5.x默认的验证模式已经是表单 模式。

HttpBasic模式要求传输的用户名密码使用Base64模式进行加密。如果用户名是 “admin” ， 密码是“ admin”，则将字符串"admin:admin" 使用Base64编码算法加密。加密结果可能是：YWtaW46YWRtaW4=。HttpBasic模式真的是非常简单又简陋的验证模式，Base64的加密算法是 可逆的,想要破解并不难

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2.2  formLogin登录认证模式

Spring Security的HttpBasic模式，该模式比较简单，只是进行了通过携带Http的Header进行 简单的登录验证，而且没有定制的登录页面，所以使用场景比较窄。对于一个完整的应用系统，与 登录验证相关的页面都是高度定制化的，非常美观而且提供多种登录方式。这就需要Spring Security支持我们自己定制登录页面, spring boot2.0以上版本（依赖Security 5.X版本）默认会生 成一个登录页面.

2.3 表单认证

2.3.1 在config包下编写SecurityConfiguration配置类

/**
 * @author wuzhixuan
 * @version 1.0.0
 * @ClassName SecurityConfiguration.java
 * @Description Security配置类
 * @createTime 2021年11月24日 16:35:00
 */

@Configuration
public class SecurityConfiguration extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        super.configure(auth);
    }

    @Override
    public void configure(WebSecurity web) throws Exception {
        super.configure(web);
    }

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        /*http.httpBasic() // 开启base验证
                .and().authorizeRequests().anyRequest().authenticated(); //所有请求都需要登录认证才能访问*/
        http.formLogin().loginPage("/toLoginPage") // 开启表单验证
                .and().authorizeRequests()
                .antMatchers("/toLoginPage").permitAll() // 放行当前请求
                .anyRequest().authenticated(); //所有请求都需要登录认证才能访问;
    }
}

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重启服务发现css,js等静态文件没有成功加载

2.3.2 解决静态资源被拦截问题

@Override
public void configure(WebSecurity web) throws Exception {
    //解决静态资源被拦截的问题
    web.ignoring().antMatchers("/css/**", "/js/**", "/images/**", "/favicon.ico");
}

Spring Security 中，安全构建器 HttpSecurity 和 WebSecurity 的区别是 :

• WebSecurity 不仅通过 HttpSecurity 定义某些请求的安全控制，也通过其他方式定义其他某些 请求可以忽略安全控制;

• HttpSecurity 仅用于定义需要安全控制的请求(当然 HttpSecurity 也可以指定某些请求不需要 安全控制);

• 可以认为 HttpSecurity 是 WebSecurity 的一部分， WebSecurity 是包含 HttpSecurity 的更大 的一个概念;

• 构建目标不同

• WebSecurity 构建目标是整个 Spring Security 安全过滤器 FilterChainProxy`,

• HttpSecurity 的构建目标仅仅是 FilterChainProxy 中的一个 SecurityFilterChain 。

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改造登录

protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    /*http.httpBasic() // 开启base验证
            .and().authorizeRequests().anyRequest().authenticated(); //所有请求都需要登录认证才能访问*/
    http.formLogin() // 开启表单验证
            .loginPage("/toLoginPage") // 自定义登录页面
            .loginProcessingUrl("/login") // 登录请求url
            .usernameParameter("username")  // 修改自定义表单name值
            .passwordParameter("password")
            .successForwardUrl("/") // 登录成功跳转的路径
            .and().authorizeRequests()
            .antMatchers("/toLoginPage").permitAll() // 放行当前请求
            .anyRequest().authenticated(); //所有请求都需要登录认证才能访问;
    // 关闭csrf防护
    http.csrf().disable();
    // 允许iframe加载页面
    http.headers().frameOptions().sameOrigin();
}

发现行内框架iframe这里出现问题了. Spring Security下，X-Frame-Options默认为DENY,非Spring Security环境下，X-Frame-Options的默认大多也是DENY，这种情况下，浏览器拒绝当前页面加载任何 Frame页面，设置含义如下：

• DENY：浏览器拒绝当前页面加载任何Frame页面 此选择是默认的.

• SAMEORIGIN：frame页面的地址只能为同源域名下的页面

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设置之后看到成功展示了

2.4 基于数据库实现认证功能

之前我们所使用的用户名和密码是来源于框架自动生成的, 那么我们如何实现基于数据库中的用户名和 密码功能呢? 要实现这个得需要实现security的一个UserDetailsService接口, 重写这个接口里面 loadUserByUsername即可

• 编写MyUserDetailsService并实现UserDetailsService接口,重写loadUserByUsername方法

public class MyUserDetailsService implements UserDetailsService {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userService.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UsernameNotFoundException(username);// 用户名没有找到
        }
        // 先声明一个权限集合, 因为构造方法里面不能传入null
        Collection authorities = new ArrayList<>();

        return new org.springframework.security.core.userdetails.User(username,
                "{noop}" + user.getPassword(),// {noop}表示不加密认证
                true, // 用户是否启用 true 代表启用
                true,// 用户是否过期 true 代表未过期
                true,// 用户凭据是否过期 true 代表未过期
                true,// 用户是否锁定 true 代表未锁定
                authorities
                );
    }
}

• 在SecurityConfiguration配置类中指定自定义用户认证

/**
 * 身份验证管理器
 * @param auth
 * @throws Exception
 */
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    auth.userDetailsService(myUserDetailsService);
}

2.5 密码加密验证

在基于数据库完成用户登录的过程中,我们所是使用的密码是明文的，规则是通过对密码明文添加 {noop} 前缀。那么下面 Spring Security 中的密码编码进行一些探讨。

Spring Security 中 PasswordEncoder 就是我们对密码进行编码的工具接口。该接口只有两个功能：一个是匹配验证。另一个是密码编码。

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• BCrypt算法介绍

BCrypt强哈希方法 每次加密的结果都不一样,所以更加的安全。