系列一、Spring Security基本概念

一、Spring Security基本概念

1.1、认证

1.1.1、概述

        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，身份合法才可以继续访问，身份不合法则拒绝访问，常见的用户认证方式有：用户名/密码、二维码登录、收集短信登录、邮箱登录、指纹认证、刷脸认证等。

        21世纪是一个信息化的社会，各种PC端、APP端的应用层出不穷，极大地丰富了我们的日常生活，但是在丰富我们生活的同时，因信息安全出现的各种问题也随处可见。拿全民聊天软件微信来说，用户首次使用微信时，一般需要经历 下载===》注册===》登录 这3个流程，而在微信界面输入用户名密码的过程其实就是认证。

1.1.2、系统为什么要认证 

        认证是为了保护系统的隐私数据和资源，用户的身份合法方可访问系统中的资源。

1.2、会话

1.2.1、概述

        用户认证通过后，为了避免用户的每次操作都进行认证，可以将用户的信息保存在会话中。会话就是系统为了保持当前用户的登录状态所提供的机制，常见的有基于session方式、基于Token方式等。

1.2.2、session认证流程

        用户认证成功后，在服务端生成用户相关的数据保存在session（当前会话）中，发给客户端的session_id保存到cookie中，这样用户客户端再次请求时带上session_id就可以验证服务端是否存在该用户的数据了，以此完成用户的额合法校验，当用户退出系统或者session过期销毁时，客户端的session_id也就无效了。原理图如下：

1.2.3、token认证流程

        用户认证成功后，服务端生成一个token发给客户端，客户端收到这个token后可以将其放在cookie或者localStorage中，每次请求时带上这个token，服务端收到请求后校验token是否合法，进而验证用户身份。流程如下：

1.2.4、session认证 VS token认证

        基于session的认证方式由Servlet规范定制，服务端要存储session信息会占用内存资源，而且客户端需要支持cookie；基于token的认证方式则一般不需要服务端存储token，并且不限制客户端的存储方式。在如今移动互联网的时代，更多类型的客户需要接入系统，系统多是采用前后端分离的架构进行实现，所以基于token的方式更加合适。

1.3、授权

1.3.1、概述

        授权是用户认证通过后，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。

        拿微信来说，用户首次登录成功后，某些功能是可以直接使用的，例如：给朋友发消息、分享动态至朋友圈、看朋友的动态等，而有些功能则需要开通相应的权限后才能进行，例如：发红包，没有绑定银行卡的用户是无法发送红包的，只有绑定银行卡的用户才能发红包，这个根据用户的权限来控制用户使用资源的过程就是授权。

1.3.2、为什么要授权

        认证是为了保护用户身份的合法性，授权则是为了更加细粒度的对隐私数据进行划分，授权是在认证通过后发生的，控制不同的用户能够访问不同的资源。

1.3.3、授权的数据模型

        授权的数据模型可以用WWH来形容，即：Who对What【Which】进行How操作，详细解释如下：

Who：即主体（Subject），主体一般是指用户，也可以是程序，需要访问系统中的资源；

What：即资源（Resource），如系统菜单、页面、按钮、代码方法、系统商品信息、订单信息等都属于系统功能资源，对于web系统的每个功能资源通常都对应着一个URL；系统商品信                息、订单信息都属于实体资源（由资源类型 + 资源实例组成），例如商品信息为资源信息，商品编号为100001的商品为资源实例；

How：权限/许可（Permission），规定了用户对资源的操作许可，权限离开资源没有任何意义，如用户查询权限、某个代码方法的调用权限、编号为20201101的用户的修改权限等，通过               权限可以知道用户对哪些资源有哪些操作许可。

1.3.4、表结构设计

主体、资源、权限相关的数据模型如下：

主体：用户id、账号、密码...

资源：资源id、资源名称、访问地址...

权限：权限id、权限标识、权限名称，资源id...

角色：角色id、角色名称..

角色权限关联关系：用户id、角色id...

主体（用户）角色关联关系：用户id、角色id...

主体（用户）+ 资源 + 权限关系：

通常情况下，企业开发中会将资源和权限表合并成为一张权限表，如下：

资源：资源id、资源名称、访问地址...

权限：权限id、权限标识、权限名称，资源id...

        ↓
权限：权限id、权限标识、权限名称，资源名称、访问地址...

流程图如下：

1.4、RBAC

1.4.1、概述

        RBAC是基于角色的访问控制（Role Based Access Control）和 基于资源的访问控制（Resource Based Access Control）的简写，具体区别如下：

1.4.2、基于角色的访问控制

        基于角色的访问控制（Role Based Access Control），是按照角色进行授权，比如：主体的角色为总经理，可以查询企业运营报表、查询员工工资信息等，访问控制流程如下：

伪代码：

if (主体.hasRole("总经理角色id")) {

        查询工资;

} else {

        权限不足;

}

思考：上述流程存在的弊端是什么？如果需求变化了，部门经理也可以查询工资，那么逻辑就需要修改，修改如下：

if (主体.hasRole("总经理角色id") || 主体.hasRole("部门经理角色id")) {

        查询工资;

} else {

        权限不足;

}

弊端：根据上面的例子可知，当需要修改角色的权限时就需要修改授权相关的代码，系统扩展性差(灬ꈍ ꈍ灬)！

1.4.3、基于资源的权限控制

        基于资源的访问控制（Resource Based Access Control），是按照资源【权限】进行授权，比如：用户具有查询工资的权限才可以查询员工的工资信息，访问控制流程如下：

伪代码：

if (主体.hasPermission("查询工资权限标识")) {

        查询工资;

} else {

        权限不足;

}

优点：

        系统设计时定义好查询工资的权限标识，即使查询工资所需要的角色变化为总经理和部门经理，也不需要修改授权代码，系统可扩展性强(*^▽^*)!