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SpringSecurity_springsecurity与jdk匹配版本

作者：我家自动化 | 2024-03-03 18:03:16

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springsecurity与jdk匹配版本

SpringSecurity

[[toc]]

版本配置：

  • SpringBoot : 3.2.2
  • SpringSecurity : 6.2.0
  • JDK : 17
  • MySQL : 8.0.35

SpringSecurity官方文档

https://spring.io/projects/spring-security

SpringSecurity官方示例

https://github.com/spring-projects/spring-sec

urity-samples

一. SpringSecurity简述

在这里插入图片描述

Spring Security 是一个提供身份验证、授权和针对常见攻击的保护的框架。 凭借对保护命令式和反应式应用程序的一流支持，它成为保护基于 Spring 的应用程序的事实上的标准。

  • 身份认证：是指确认用户身份是否有效的过程，确保用户是其声称的那个人，并且具有访问系统资源的权限。

    Spring Security 提供了各种身份认证的方式和机制，包括但不限于：

    1. 基于表单的认证： 用户通过输入用户名和密码来进行身份验证，通常在 Web 应用程序中使用。
    2. HTTP 基本认证和摘要认证： 基于 HTTP 协议的基本身份认证和摘要身份认证。
    3. OAuth 认证： 支持 OAuth 协议，允许用户通过第三方身份提供者进行身份验证。
    4. JWT 认证： 使用 JSON Web Token（JWT）进行身份验证和授权。
    5. LDAP 认证： 通过 Lightweight Directory Access Protocol（LDAP）进行身份验证，常用于企业环境中集中管理用户身份。
    6. CAS 认证： 使用 Central Authentication Service（CAS）进行单点登录和身份验证。

  • 授权：用户身份认证完成后，SpringSecurity能够控制用户所能够访问的资源

  • 防御常见攻击：

    • CSRF

二、第一个SpringSecurity程序

项目结构：

在这里插入图片描述

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.2.2</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>SpringSecurityLearn</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>SpringSecurityLearn</name>
    <description>SpringSecurityLearn</description>
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

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IndexController

package com.example.springsecuritylearn.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class IndexController {
    @GetMapping("/")
    public String index() {
        return "index.html";
    }
}

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启动项目后会跳转到如下页面：

在这里插入图片描述

  • Username：user

  • Password：在控制台自动生成(很明显这是一个UUID格式)

    在这里插入图片描述

正确输入两项之后便能够得到如下结果：

在这里插入图片描述

登录页面渲染异常或者无法页面卡死无法进入等页面，则是由于SpringSecurity自动为我们生成的登陆页面中的bootstra.min.css资源无法加载导致的，需要科学。

三、SpringSecurity底层原理

3.1 Filter复习

Spring Security 的 Servlet 支持是基于 Servlet Filter 的。下图显示了单个 HTTP 请求的处理程序的典型分层。

img

客户端向应用程序发送一个请求，容器创建一个 FilterChain，其中包含 Filter 实例和 Servlet，应该根据请求URI的路径来处理 HttpServletRequest。在Spring MVC应用程序中，Servlet是 DispatcherServlet 的一个实例。一个 Servlet 最多可以处理一个 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse。然而，可以使用多个 Filter 来完成如下工作。

  • 防止下游的 Filter 实例或 Servlet 被调用。在这种情况下，Filter 通常会使用 HttpServletResponse 对客户端写入响应。
  • 修改下游的 Filter 实例和 Servlet 所使用的 HttpServletRequest 或 HttpServletResponse。

前面的IndexController底层实际上正是Servlet

一般情况下都是采用SpringBoot来集成SpringSecurity，而SpringBoot底层还是Spring那一套，因此我们很自然的想到可以将过滤器实例作为Bean交给Spring上下文管理。那么在对Filter的使用上就会更加灵活。

3.2 DelegatingFilterProxy

Spring 提供了一个名为 DelegatingFilterProxy 的 Filter 实现，允许在 Servlet 容器的生命周期和 Spring 的 ApplicationContext 之间建立桥梁。Servlet容器允许通过使用自己的标准来注册 Filter 实例，但它不知道 Spring 定义的 Bean。你可以通过标准的Servlet容器机制来注册 DelegatingFilterProxy，但将所有工作委托给实现 Filter 的Spring Bean。

下面是 DelegatingFilterProxy 如何融入 Filter实例和FilterChain

例如上图，DelegatingFilterProxy从ApplicationContext中查找到Bean Filter0，然后待用Bean Filter0。

也就是说，它允许延迟查找Filter Bean实例。在容器启动之前，容器需要注册Filter实例。然而，Spring通常使用ContextLoaderListener来加载Spring Bean，这在需要注册Filter实例之后才会完成。

DelegatingFilterProxy的伪码

public void doFilter(ServletRequest request,ServletResponse response,FilterChain chain){
    Filter delegate = getFilterBean(someBeanName);
    delegate.doFilter(request,response);
}

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DelegatingFilterProxy就是一个Filter可以被注册在Servlet的过滤器链中，然后注册在Spring容器中的Bean Filter就可以被DelegatinFilterProxy调用，从而工作在整个Servlet生命周期中。

这么做，对于Filter的启用等操作就会方便灵活很多。

3.3 FilterChainProxy

Spring Security 的 Servlet 支持包含在 FilterChainProxy 中。FilterChainProxy 是 Spring Security 提供的一个特殊的 Filter，允许通过 SecurityFilterChain委托给许多 Filter 实例。由于 FilterChainProxy是一个Bean，它通常被包裹在 DelegatingFilterProxy中。

在这里插入图片描述

3.4 SecurityFilterChain

实际应用情况
在这里插入图片描述

SecurityFilterChain被FilterChainProxt用来确定当前请求应该调用哪些Spring Security Filter实例

SecurityFilterChain 中的 Security Filter 通常是Bean，但它们是用 FilterChainProxy 而不是 DelegatingFilterProxy 注册的。与直接向Servlet容器或 DelegatingFilterProxy 注册相比，FilterChainProxy 有很多优势。首先，它为 Spring Security 的所有 Servlet 支持提供了一个起点。由于这个原因，如果你试图对 Spring Security 的 Servlet 支持进行故障诊断，在 FilterChainProxy 中添加一个调试点是一个很好的开始。

其次，由于 FilterChainProxy 是 Spring Security 使用的核心，它可以执行一些不被视为可有可无的任务。 例如，它清除了 SecurityContext 以避免内存泄漏。它还应用Spring Security的 HttpFirewall 来保护应用程序免受某些类型的攻击。

此外，它在确定何时应该调用 SecurityFilterChain 方面提供了更大的灵活性。在Servlet容器中，Filter 实例仅基于URL被调用。 然而，FilterChainProxy 可以通过使用 RequestMatcher 接口，根据 HttpServletRequest 中的任何内容确定调用。

下图为多SecurityFilterChain实例。

在这里插入图片描述

FilterChainProxt会根据请求决定使用哪个SecurityFilterChain，而且最多调用一个。如果请求的URL是/api/message/，那么按顺序来它首先与SpringSecurityn0相匹配，尽管他还和最后一个SecurityFilterChain匹配，但是FilterChainProxy仍然只调用第一次模式匹配的SecurityFilterChain即n0。

四、DefaultSecurityFilterChain

4.1 简要分析

首先在IDEA中搜索DefaultSecurityFilterChain

/*
 * Copyright 2002-2021 the original author or authors.
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */

package org.springframework.security.web;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

import jakarta.servlet.Filter;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;

import org.springframework.core.log.LogMessage;
import org.springframework.security.web.util.matcher.RequestMatcher;

/**
 * Standard implementation of {@code SecurityFilterChain}.
 *
 * @author Luke Taylor
 * @since 3.1
 */
public final class DefaultSecurityFilterChain implements SecurityFilterChain {

	private static final Log logger = LogFactory.getLog(DefaultSecurityFilterChain.class);

	private final RequestMatcher requestMatcher;

	private final List<Filter> filters;

	public DefaultSecurityFilterChain(RequestMatcher requestMatcher, Filter... filters) {
		this(requestMatcher, Arrays.asList(filters));
	}

	public DefaultSecurityFilterChain(RequestMatcher requestMatcher, List<Filter> filters) {
		if (filters.isEmpty()) {
			logger.info(LogMessage.format("Will not secure %s", requestMatcher));
		}
		else {
			logger.info(LogMessage.format("Will secure %s with %s", requestMatcher, filters));
		}
		this.requestMatcher = requestMatcher;
		this.filters = new ArrayList<>(filters);
	}

	public RequestMatcher getRequestMatcher() {
		return this.requestMatcher;
	}

	@Override
	public List<Filter> getFilters() {
		return this.filters;
	}

	@Override
	public boolean matches(HttpServletRequest request) {
		return this.requestMatcher.matches(request);
	}

	@Override
	public String toString() {
		return this.getClass().getSimpleName() + " [RequestMatcher=" + this.requestMatcher + ", Filters=" + this.filters
				+ "]";
	}
}

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启动SpringBoot项目，发现在控制台打印了这样一条语句

在这里插入图片描述

后面的具体内容为：

Will secure any request with [org.springframework.security.web.session.DisableEncodeUrlFilter@409a76d4, org.springframework.security.web.context.request.async.WebAsyncManagerIntegrationFilter@3e768587, org.springframework.security.web.context.SecurityContextHolderFilter@5c0bb8a, org.springframework.security.web.header.HeaderWriterFilter@82d2d7c, org.springframework.web.filter.CorsFilter@244d6082, org.springframework.security.web.csrf.CsrfFilter@7a39e757, org.springframework.security.web.authentication.logout.LogoutFilter@11a10c17, org.springframework.security.web.authentication.UsernamePasswordAuthenticationFilter@494c89b2, org.springframework.security.web.authentication.ui.DefaultLoginPageGeneratingFilter@5c9f48fa, org.springframework.security.web.authentication.ui.DefaultLogoutPageGeneratingFilter@fae6ead, org.springframework.security.web.authentication.www.BasicAuthenticationFilter@231bb139, org.springframework.security.web.savedrequest.RequestCacheAwareFilter@9d27d01, org.springframework.security.web.servletapi.SecurityContextHolderAwareRequestFilter@7c212ae2, org.springframework.security.web.authentication.AnonymousAuthenticationFilter@1c91955a, org.springframework.security.web.access.ExceptionTranslationFilter@1b82d3af, org.springframework.security.web.access.intercept.AuthorizationFilter@5b7bcedf]

这些内容的格式似乎有点眼熟？

在这里插入图片描述

构造方法的调用顺序是显而易见的，默认过滤器链中也能清楚的看到16个Filter。

4.2 修改默认过滤器

默认过滤器当然不可能完全符合使用需求，因此有必要对其进行一定的修改。
org.springframework.security.web.access.ExceptionTranslationFilter@1b82d3af, org.springframework.security.web.access.intercept.AuthorizationFilter@5b7bcedf]

这些内容的格式似乎有点眼熟？
在这里插入图片描述

构造方法的调用顺序是显而易见的，默认过滤器链中也能清楚的看到16个Filter。

4.2 修改默认过滤器

默认过滤器当然不可能完全符合使用需求，因此有必要对其进行一定的修改。

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