SpringSecurity实现多种身份验证方式

目录

• 一、基于表单的认证（Form-based Authentication）
• 1.原理
• 2.配置示例
• 二、HTTP基本认证（HTTP Basic Authentication）
• 1. 原理
• 2.配置示例
• 三、HTTP 摘要认证（HTTP Digest Authentication）
• 1.原理
• 2.配置示例
• 四、基于证书的认证（Certificate-based Authentication
• 1.原理
• 2.配置示例
• 2.1生成证书
• 2.2 在application.properties文件中添加以下配置
• 2.3 在 Spring Security 中配置基于证书的认证细节（用于双向认证）
• 2.4 单向认证和双向认证的考虑
• 五、基于 OpenID Connect 或 OAuth 2.0 的认证（OpenID Connect/OAuth 2.0 - based Authentication）
• 1.原理
• 2.配置示例
• 六、记住我（Remember-Me）功能
• 1.原理
• 2.配置示例
• 七、LDAP认证
• 1.背景和起源
• 2.协议功能
• 3.应用场景
• 4.配置步骤和示例
• 5.与其他认证方式的结合使用

一、基于表单的认证（Form-based Authenticatiojavascriptn）

1.原理

这是最常见的一种认证方式，用户通过浏览器访问一个受保护的资源时，会被重定向到一个登录页面。用户在登录页面输入用户名和密码，然后提交表单。Spring Security 会拦截这个表单提交请求，获取用户名和密码，将其封装成一个Authentication对象，传递给AuthenticationManager进行验证。

2.配置示例

在 Spring Security 的配置类（通常继承自WebSecurityConfigurerAdapter）中，可以通过以下方式配置基于表单的认证。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
           .authorizeRequests()
               .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN")
               .antMatchers("/user/**").hasRole("USER")
               .anyRequest().authenticated()
           .and()
           .formLogin()
               .loginPage("/login")
               .permitAll()
               .defaultSuccessUrl("/home")
               .failureUrl("/login?error");
    }
}

在上述代码中，formLogin()方法用于配置基于表单的认证。loginPage("/login")指定了自定义的登录页面路径为/login，permitAll()表示这个登录页面可以被所有用户访问，defaultSuccessUrl("/home")表示登录成功后默认跳转到/home页面，failureUrl("/login?error")表示登录失败后跳转到/login页面并添加一个error参数。

二、HTTP基本认证（HTTP Basic Authentication）

1. 原理

这种认证方式是基于HTTP协议规范的。当客户端（如浏览器或其他HTTP客户端）请求一个受保护的资源时，服务器会返回一个401 Unauthorized响应，并在WWW - Authenticate头信息中指定Basic认证方式。客户端收到这个响应后，会弹出一个用户名和密码输入框（浏览器的行为），用户输入用户名和密码后，客户端会将用户名和密码进行简单的Base64编码，并添加到Authorization头信息中，格式为Basic base64(username:password)，然后重新发送请求。Spring Security会拦截这个请求，解码并验证用户名和密码。

2.配置示例

可以在Spring Security配置中通过以下方式启用HTTP基本认证。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
           .authorizeRequests()
               .anyRequest().authenticated()
           .and()
           .httpBasic();
    }
}

上述代码中的httpBasic()方法启用了 HTTP 基本认证。所有请求都需要进行认证，当未认证的请求到达时，会触发 HTTP 基本认证流程。

三、HTTP 摘要认证（HTTP Digest Authentication）

1.原理

HTTP 摘要认证比 HTTP 基本认证更安全。它同样是在客户端和服务器之间进行交互，但不是简单地发送 Base64 编码的用户名和密码，而是发送一个消息摘要。这个消息摘要是通过用户名、密码、请求的 URI、随机数（服务器生成的nonce）等信息经过 MD5 或其他哈希算法计算得出的。服务器收到请求后，会使用存储的用户密码和相同的算法重新计算消息摘要，然后与客户端发送的消息摘要进行比较，从而验证用户身份。

2.配置示例

要启用 HTTP 摘要认证，可以在 Spring Security 配置中添加以下代码。不过需要注意的是，在实际应用中，HTTP 摘要认证的使用相对较少，因为它也存在一些安全漏洞，并且在一些复杂场景下可能不太方便。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
           .authorizeRequests()
               .anyRequest().authenticated()
           .and()
           .httpDigest();
    }
}

四、基于证书的认证（Certificate-based Authentication

1.原理

这种认证方式依赖于数字证书。客户端和服务器都需要有数字证书。客户端在请求服务器时，会将自己的证书发送给服务器。服务器会验证客户端证书的有效性，包括证书是否由信任的证书颁发机构（CA）颁发、证书是否过期等。同时，服务器也可以使用自己的证书向客户端证明自己的身份（双向认证）。在Spring Security中，它可以通过配置SSL（Secure Sockets Layer）或TLS（Transport Layer Security）来实现基于证书的认证。

2.配置示例

配置基于证书的认证相对复杂，涉及到生成和配置证书、配置SSL/TLS等步骤。以下是一个简单的示例，用于在Spring Boot应用程序中配置SSL。

2.1生成证书

• 使用 Keytool（Java 自带工具）生成自签名证书

打开命令行终端，使用以下命令生成一个密钥库（keystore）和自签名证书。例如，生成一个名为keystore.p12的 PKCS12 格式的密钥库，密钥库密码为password，有效期为 365 天。

keytool -genkeypair -alias myalias -keyalg RSA -keysize 2048 -storetype PKCS12 -keystore keystore.p12 -validity 365 -storepass password

这个命令会提示你输入一些信息，如姓名、组织单位、城市等，这些信息会被包含在证书中。

• 获取CA签名证书（可选）

如果你不想使用自签名证书，可以从证书颁发机构（CA）获取证书。这通常涉及向CA提交证书签名请求（CSR），CA会验证你的身份并为你颁发证书。这个过程因CA而异，并且可能需要支付一定的费用。

2.2 在application.properties文件中添加以下配置

server.ssl.key-store-type=PKCS12
server.ssl.key-store=classpath:keystore.p12
server.ssl.key-store-password=password

• keystore.p12是证书文件
• password是证书文件的密码。
• classpath:keystore.p12表示密钥库文件在类路径下。如果密钥库文件在文件系统的其他位置，可以使用绝对路径，如file:/path/to/keystore.p12。

2.3 在 Spring Security 中配置基于证书的认证细节（用于双向认证）

• 配置客户端证书认证

可以通过配置X509AuthenticationFilter来实现客户端证书认证。以下是一个简单的示例，在 Spring Security 配置类（通常继承自WebSecurityConfigurerAdapter）中添加代码。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
          .authorizeRequests()
              .anyRequest().authenticated()
          .and()
          .x509()
              .subjectPrincipalRegex("CN=(.*?)(?:,|$)")
              .userDetailsService(userDetailsService())
              .authenticationEntryPoint(authenticationEntryPoint());
    }
    @Bean
    public AuthenticationEntryPoint authenticationEntryPoint() {
        return new Http403ForbiddenEntryPoint();
    }
    @Bean
    public UserDetailsService userDetailsService() {
        return new UserDetailsService() {
            @Override
            public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
                // 根据证书中的主题（subject）信息加载用户详细信息，这里可以从数据库或其他地方获取
                return new User(username, "", AuthorityUtils.NO_AUTHORITIES);
            }
        };
    }
}

在上述代码中：

• x509()方法用于配置X509证书认证。
• subjectPrincipalRegex("CN=(.*?)(?:,|$)")用于从证书的主题（subject）中提取用户名。这里的正则表达式是提取以CN=开头的部分作为用户名，你可以根据实际证书的格式修改这个正则表达式。
• userDetailsService(userDetailsService())用于指定一个UserDetailsService实现，用于根据证书提取的用户名加载用户详细信息。这里只是一个简单的示例，实际应用中可能需要从数据库等存储介质中获取用户的角色、权限等信息。
• authenticationEntryPoint(authenticationEntryPoint())用于指定一个认证入口点。当认证失败时，会调用这个入口点来处理，这里返回一个Http403ForbiddenEntryPoint，可以根据实际需求修改为其他合适的入口点。

2.4 单向认证和双向认证的考虑

单向认证：

• 如果只需要服务器向客户端证明自己的身份（通过服务器证书），上述配置基本可以满足需求。客户端在连接服务器时，会验证服务器证书的有效性，如检查证书是否由信任的CA颁发、证书是否过期等。

双向认证：

• 如果需要客户端也向服务器证明自己的身份（通过客户端证书），除了上述配置外，还需要确保客户端在发送请求时提供有效的证书。在Web浏览器环境中，这可能需要用户在浏览器中安装和配置客户端证书。在其他HTTP客户端（如Java程序使用HttpURLConnection或RestTemplate等）中，需要正确设置客户端证书相关的参数，如在RestTemplate中，可以通过ClientHttpRequestFactory来配置客户端证书。以下是一个简单的示例，使用RestTemplate配置客户端证书进行双向认证。

KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("PKCS12");
keyStore.load(new FileInputStream("client-keystore.p12"), "client-password".toCharArray());
KeyManagerFactory keyManagerFactory = KeyManagerFactory.getInstance(KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
keyManagerFactory.init(keyStore, "client-password".toCharArray());
SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
sslContext.init(keyManagerFactory.getKeyManagers(), null, null);
CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom().setSSLContext(sslContext).build();
HttpComponentsClientHttpRequestFactory requestFactory = new HttpComponentsClientHttpRequestFactory(httpClient);
RestTemplate restTemplate = new RestTemplate(requestFactory);

在上述示例中，首先加载客户端密钥库（client-keystore.p12），然后初始化KeyManagerFactory，再构建SSLContext并将其设置到CloseableHttpClient中，最后通过HttpComponentsClientHttpRequestFactory将CloseableHttpClient与RestTemplate关联起来，这样RestTemplate在发送请求时就可以使用客户端证书进行双向认证。

五、基于 OpenID Connect 或 OAuth 2.0 的认证（OpenID Connect/OAuth 2.0 - based Authentication）

1.原理

OAuth 2.0 是一种授权框架，它允许用户通过第三方身份提供商（如 Google、Facebook 等）进行身份验证。OpenID Connect 是基于 OAuth 2.0 的身份验证层。当用户选择使用第三方登录时，应用程序会将用户重定向到第三方身份提供商的登录页面。用户在第三方页面登录后，第三方会返回一个包含用户身份信息的令牌（如 ID 令牌）。Spring Security 可以配置为接收和验证这个令牌，从而完成用户身份验证。

2.配置示例

以使用 Spring Security 集成 OAuth 2.0 为例，假设要集成 Google 登录。首先需要在 Google 开发者控制台注册应用程序，获取client_id和client_secret。然后在 Spring Security 配置中添加以下代码：

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
           .authorizeRequests()
               .antMatchers("/").permitAll()
               .anyRequest().authenticated()
           .and()
           .oauth2Login()
               .clientRegistrationRepository(clientRegistrationRepository())
               .authorizedClientRepository(authorizedClientRepository());
    }
    @Bean
    public ClientRegistrationRepository clientRegistrationRepository() {
        List<ClientRegistration> registrations = new ArrayList<>();
        registrations.add(
            ClientRegistration.withId("google")
               .clientId("YOUR_CLIENT_ID")
               .clientSecret("YOUR_CLIENT_SECRET")
               .clientName("Google")
               .authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.AUTHORIZATION_CODE)
               .redirectUriTemplate("{baseUrl}/login/oauth2/code/{registrationId}")
               .scope("openid", "profile", "email")
               .authorizationUri("https://accounts.google.com/o/oauth2/v2/auth")
               .tokenUri("https://www.googleapis.com/oauth2/v4/token")
               .userInfoUri("https://www.googleapis.com/oauth2/v3/userinfo")
               .jwkSetUri("https://www.googleapis.com/oauth2/v3/certs")
               .build()
        );
        ret编程客栈urn new InMemoryClientRegistrationRepository(registrations);
    }
    @Bean
    public AuthorizedClientRepository authorizedClientRepository() {
        return new InMemoryAuthorizedClientRepository();
    }
}

在上述代码中，oauth2Login()方法用于配置OAuth 2.0登录。clientRegistrationRepository()方法用于配置客户端注册信息，包括从Google获取的client_id和client_secret等。authorizedClientRepository()用于存储授权客户端的信息。

六、记住我（Remember-Me）功能

1.原理

这是一种方便用户的认证扩展功能。当用户勾选“记住我”选项并登录后，Spring Security会在用户的浏览器中设置一个持久化的登录令牌（通常是一个加密的Cookie）。在后续的访问中，只要这个令牌有效，用户就不需要再次输入用户名和密码，系统会自动根据令牌中的信息对用户进行身份验证。这个令牌包含了用户的身份信息以及一些用于验证安全性的信息，如过期时间、签名等。

2.配置示例

在Spring Security配置中可以通过以下方式添加“记住我”功能。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
           .authorizeRequests()
               .anyRequest().authenticated()
           .and()
           .formLogin()
               .loginPage("/login")
               .permitAll()
               .defaultSuccessUrl("/home")
               .failureUrl("/login?error")
           .and()
  srcLmJMsK         .rememberMe()
               .rememberMeParameter("remember-me")
               .tokenValiditySeconds(86400);
    }
}

在上述代码中，rememberMe()方法用于配置 “记住我” 功能。rememberMeParameter("remember-me")指定了前端表单中 “记住我” 选项对应的参数名，tokenValiditySeconds(86400)指定了记住我令牌的有效期为一天（86400 秒）。

七、LDAP认证

LDAP全称是Lightweight Directory Access Protocol，即轻量级目录访问协议。LDAP 是一种用于访问和维护分布式目录信息服务的协议。在身份验证方面，用户的身份信息（如用户名、密码等）存储在 LDAP 服务器中。当用户尝试登录应用程序时，Spring Security 会将用户提供的凭据发送到 LDAP 服务器进行验证。LDAP 服务器根据其存储的用户信息和认证策略（如简单绑定认证）来判断用户提供的用户名和密码是否正确。

1.背景和起源

LDAP是从X.500目录访问协议演变而来的。X.500协议功能强大但复杂，在实际的互联网应用场景中显得过于笨重。LDAP在保持对目录服务基本操作支持的基础上，简化了X.500的模型，去除了一些复杂的功能，使其更适合在TCP/IP网络环境中使用。它最初是在1993年左右开始出现，随着网络应用的发展，逐渐成为一种广泛应用于企业内部网络和互联网服务中的目录服务协议。

2.协议功能

• 信息存储和查询：LDAP主要用于存储和检索各种类型的目录信息，如用户信息（包括姓名、联系方式、职位等）、组织架构信息（部门划分、上下级关系等）、资源信息（如打印机、服务器等设备的位置和配置信息）等。这些信息以树形结构（目录树）的方式存储在LDAP服务器中，通过LDAP协议可以方便地对这些信息进行查询和更新。
• 认证和授权支持：LDAP为身份验证提供了基础。许多应用程序利用LDAP服务器存储用户的身份凭证（如用户名和密码），通过LDAP协议来验证用户提供的登录信息是否正确。同时，LDAP也可以用于授权，例如，通过用户所属的组信息（在LDAP目录树中以某种方式组织）来确定用户对资源的访问权限。
• 分布式架构支持：它能够支持分布式的目录服务环境。在大型企业或复杂的网络环境中，可能存在多个LDAP服务器，这些服务器可以通过转诊（referral）等机制相互协作，共同提供完整的目录服务。例如，一个跨国公司可以在不同的地区设置LDAP服务器，每个服务器负责本地用户和资源信息的管理，同时通过转诊机制可以访问其他地区服务器上的相关信息。

3.应用场景

• 企业内部用户管理：在企业内部，LDAP常被用于集中管理用户账户。所有员工的信息，包括基本个人信息、岗位信息、所属部门等，都存储在LDAP服务器中。当员工使用企业内部的各种系统（如邮件系统、办公自动化系统等）时，这些系统可以通过LDAP进行用户认证和授权，确保只有合法的用户能够访问相应的资源，并且用户只能访问其权限范围内的资源。
• 单点登录（SSO）系统：LDAP在单点登录解决方案中发挥着重要作用。单点登录是指用户使用单一的用户名和密码就可以访问多个不同的应用系统。LDAP服务器作为用户信息的集中存储库，为各个应用系统提供统一的认证服务。当用户登录其中一个应用系统并通过LDAP认证后，其他与之集成的应用系统可以信任该认证结果，从而实现用户的无缝访问。
• 资源目录服务：在网络环境中，LDAP可以用于维护和查询各种资源的目录信息。例如，在一个校园网络中，通过LDAP存储和管理所有的计算机设备、网络打印机等资源的位置、状态和使用权限等信息。用户可以通过简单的LDAP查询来查找附近可用的打印机或者特定配置的计算机等资源。

4.配置步骤和示例

添加依赖：

在 Maven 项目中，需要添加 Spring Security LDAP 相关的依赖。例如：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-ldap</artifactId>
</dependency>

配置LDAP服务器信息：

在Spring配置文件（application.properties或application.yml）中，配置LDAP服务器的地址、端口、用户名和密码（如果需要）等信息。例如，在application.properties中：

spring.ldap.urls=ldap://your-ldap-server:389
spring.ldap.username=cn=admin,dc=example,dc=com
spring.ldap.password=adminpassword

配置 Spring Security 进行 LDAP 认证

在 Spring Security 配置类（通常继承自 WebSecurityConfigurerAdapter）中，配置 LDAP 认证相关的内容。以下是一个简单的示例：

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth
          .ldapAuthentication()
              .userDnPatterns("uid={0},ou=people")
              .groupSearchBase("ou=groups")
              .contextSource()
              .url("ldap://your - ldap - server:389/dc=example,dc=com")
              .and()
              .passwordCompare()
              .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
              .passwordAttribute("userPassword");
    }
    @OverrsrcLmJMsKide
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
          .authorizeRequests()
              .anyRequest().authenticated()
          .and()
          .formLogin();
    }
}

在上述configure(AuthenticationManagerBuilder auth)方法中：

• ldapAuthentication()表示启用LDAP认证。
• userDnPatterns("uid={0},ou=people")用于指定用户在LDAP目录中的DN（Distinguished Name）模式。其中{0}是一个占位符，会在认证时被替换为用户名。
• groupSearchBase("ou=groups")用于指定组搜索的基础路径，用于获取用户所属的组信息（用于授权等目的）。
• contextSource().url("ldap://your-ldap-server:389/dc=example,dc=com")配置LDAP上下文的URL，包括LDAP服务器的地址和基础DN。
• passwordCompare().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder()).passwordAttribute("userPassword")部分用于配置密码比较的方式，这里使用BCrypt密码编码器，并指定在LDAP中存储密码的属性为userPassword。

5.与其他认证方式的结合使用

Spring Security可以很灵活地将LDAP认证与其他认证方式（如基于表单的认证、数据库认证等）结合使用。例如，可以在configure(AuthenticationManagerBuilder auth)方法中配置多个认证提供者，如同时配置一个数据库认证提供者和一个LDAP认证提供者。这样，系统可以根据用户的选择或者配置的优先级来决定使用哪种认证方式对用户进行认证。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SepythoncurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
   @Override
   protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
       auth
          .jdbcAuthentication()
               // 配置数据库认证相关内容
              .dataSource(dataSource)
              .passwordEncoder(passwordEncoder())
              .usersByUsernameQuery("select username,password,enabled from users where username =?")
              .authoritiesByUsernameQuery("select username,authority from authorities where username =?")
          .and()
          .ldapAuthentication()
               // 配置LDAP认证相关内容
              .userDnPatterns("uid={0},ou=people")
              .groupSearchBase("ou=groups")
              .contextSource()
              .url("ldap://your-ldap-server:389/dc=example,dc=com")
              .and()
              .passwordCompare()
              .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
              .passwordAttribute("userPassword");
   }
   // 其他配置内容，如HttpSecurity配置等
}

在上述示例中，同时配置了jdbcAuthentication()和ldapAuthentication()，系统可以根据具体的需求来使用不同的认证方式。例如，可以根据用户所属的组织或者应用程序的不同模块来决定是使用数据库认证还是 LDAP 认证。

到此这篇关于SpringSecurity实现多种身份验证方式的文章就介绍到这了,更多相关SpringSecurity 身份验证 内容请搜索编程客栈(www.devze.com)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程客栈(www.devze.com)！