[spring] rest api security

[spring] rest api security

之前的 rest api CRUD 都没有实现验证（authentication）和授权（Authorization），这里使用 Spring security 进行补全

spring security 是一个非常灵活、可延伸的实现方式，比较简单的可以通过注解(declarative)的方式实现，想要更具体的，也可以通过编程式(programmatic)实现。

整体流程大概如下：

在这里插入图片描述

POM 更新

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

一旦添加了 dependency、rebuild 之后，spring boot 就会默认开启验证功能，默认情况下提供的密码：

在这里插入图片描述

效果如下：

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

修改默认密码的方式是修改 properties 文件：

# Spring Security Property
spring.security.user.name=admin
spring.security.user.password=1234

效果如下：

在这里插入图片描述

基础实现

用户验证

下面是一个基础的用户权限管理：

User IDPasswordRoles
workerpass1234employee
bosspwdSecureemployee, manager
admin789passwordemployee, manager, admin

这里可以通过手写的方式写入用户名和权限，完成基础设定：

@Configuration
public class DemoSecurityConfig {
    @Bean
    public InMemoryUserDetailsManager userDetailsManager() {
        UserDetails worker = User.builder().username("worker").password("{noop}pass1234").roles("employee").build();
        UserDetails boss = User.builder().username("boss").password("{noop}pass1234").roles("employee", "manager")
                .build();
        UserDetails admin = User.builder().username("admin").password("{noop}pass1234")
                .roles("employee", "manager", "admin").build();

        return new InMemoryUserDetailsManager(worker, boss, admin);
    }
}

这个情况下 spring 会选择代码中写入的用户名和密码，而不是 properties 文件中，效果如下：

在这里插入图片描述

权限设定

权限的部分则是通过对 role 的授权实现，例如说 employee 只有读的权利，manager 有写的权利，admin 有删的权限：

HTTP MethodEndpointCRUD ActionRole
GET/api/employeesRead Allemployee
GET/api/employees/{id}Read Singleemployee
POST/api/employeesCreatemanager
PUT/api/employees/{id}Updatemanager
DELETE/api/employees/{id}Deleteadmin

这个部分可以通过添加 requestMatchers 实现，如：

@Bean
    public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity httpSecurity) throws Exception {
        httpSecurity.authorizeHttpRequests(configurer ->
                configurer
                        .requestMatchers(HttpMethod.GET, "/api/employees").hasRole("employee")
                        .requestMatchers(HttpMethod.GET, "/api/employees/**").hasRole("employee")
                        .requestMatchers(HttpMethod.POST, "/api/employees").hasRole("manager")
                        .requestMatchers(HttpMethod.PATCH, "/api/employees").hasRole("manager")
                        .requestMatchers(HttpMethod.PUT, "/api/employees").hasRole("manager")
                        .requestMatchers(HttpMethod.PUT, "/api/employees/**").hasRole("manager")
                        .requestMatchers(HttpMethod.DELETE, "/api/employees/**").hasRole("admin")
        );

        // use http basic auth
        httpSecurity.httpBasic(Customizer.withDefaults());

        // disable CSRF
        // in general, not required for stateless REST APIs
        httpSecurity.csrf(AbstractHttpConfigurer::disable);

        return httpSecurity.build();
    }

效果如下：

roleCRUD结果
employeedelete❌ 在这里插入图片描述
employeecreate❌ 在这里插入图片描述
employeeget✅ 在这里插入图片描述
bosscreate在这里插入图片描述
bossdelete在这里插入图片描述
admincreate在这里插入图片描述
admindelete在这里插入图片描述

使用 JDBC 链接

这里使用数据库代替硬代码去实现

明文密码

这个 demo 使用明文密码进行实现，这样比较直观

sql 配置
USE `employee_directory`;

 DROP TABLE IF EXISTS `authorities`;
 DROP TABLE IF EXISTS `users`;

 --
 -- Table structure for table `users`
 --

 CREATE TABLE `users` (
 `username` varchar(50) NOT NULL,
 `password` varchar(50) NOT NULL,
 `enabled` tinyint NOT NULL,
 PRIMARY KEY (`username`)
 ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;

 --
 -- Inserting data for table `users`
 --

 INSERT INTO `users`
 VALUES
 ('john','{noop}test123',1),
 ('mary','{noop}test123',1),
 ('susan','{noop}test123',1);


 --
 -- Table structure for table `authorities`
 --

 CREATE TABLE `authorities` (
 `username` varchar(50) NOT NULL,
 `authority` varchar(50) NOT NULL,
 UNIQUE KEY `authorities_idx_1` (`username`,`authority`),
 CONSTRAINT `authorities_ibfk_1` FOREIGN KEY (`username`) REFERENCES `users` (`username`)
 ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;

 --
 -- Inserting data for table `authorities`
 --

 INSERT INTO `authorities`
 VALUES
 ('john','ROLE_EMPLOYEE'),
 ('mary','ROLE_EMPLOYEE'),
 ('mary','ROLE_MANAGER'),
 ('susan','ROLE_EMPLOYEE'),
 ('susan','ROLE_MANAGER'),
 ('susan','ROLE_ADMIN');

这里的表名是 spring security 默认的名称，后面会说怎么配置，从而可以不用默认的表名。另外就是 {noop}test123，这个语法表示 no-op，即不对用户名加密。结果如下：

mysql> show tables from employee_directory;
+------------------------------+
| Tables_in_employee_directory |
+------------------------------+
| authorities                  |
| employee                     |
| users                        |
+------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from employee_directory.authorities;
+----------+---------------+
| username | authority     |
+----------+---------------+
| john     | ROLE_EMPLOYEE |
| mary     | ROLE_EMPLOYEE |
| mary     | ROLE_MANAGER  |
| susan    | ROLE_ADMIN    |
| susan    | ROLE_EMPLOYEE |
| susan    | ROLE_MANAGER  |
+----------+---------------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from employee_directory.users;;
+----------+---------------+---------+
| username | password      | enabled |
+----------+---------------+---------+
| john     | {noop}test123 |       1 |
| mary     | {noop}test123 |       1 |
| susan    | {noop}test123 |       1 |
+----------+---------------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

后面会有 dbeaver 而不是命令行显示数据，这里是 dbeaver 生成的 ER Diagram：

在这里插入图片描述

修改 POM 和配置文件
	<dependency>
		<groupId>com.mysql</groupId>
		<artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
		<scope>runtime</scope>
	</dependency>

这个是添加对 mysql 的支持，下面是 properties 文件的修改：

# JDBC properties
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/employee_directory
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.jpa.database-platform=org.hibernate.dialect.MySQLDialect
修改 java 代码

这个只需要修改 userDetailsManager 里的 dataSource 即可，这部分 srping 也会自动进行依赖注入：

    // add support for JDBC
    @Bean
    public UserDetailsManager userDetailsManager(DataSource dataSource) {
        return new JdbcUserDetailsManager((dataSource));
    }

最终效果如下：

在这里插入图片描述

⚠️：employee, admin, manager 在数据库里是大写的，之前实现是小写，所以需要修改

bcrypt 加密

bcrypt 是一个单方向的加密方式，无法通过已经 hash 的值去解密，这也是 spring security 支持的密码加密方式。

这里网上随便找了一个 bcrypt 加密的网站显示一下 string 对比的结果：

在这里插入图片描述

⚠️：就算是同一个 string，每次加密后获得的 hash 值都不会完全一致

sql 配置
USE `employee_directory`;

DROP TABLE IF EXISTS `authorities`;
DROP TABLE IF EXISTS `users`;

--
-- Table structure for table `users`
--

CREATE TABLE `users` (
  `username` varchar(50) NOT NULL,
  `password` char(68) NOT NULL,
  `enabled` tinyint NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;

--
-- Inserting data for table `users`
--
-- NOTE: The passwords are encrypted using BCrypt
--

INSERT INTO `users`
VALUES
('john','{bcrypt}$2y$08$I9qqnyR8fMLO/WFQWLjzfe7TCz6357dM/CaXgppCReDdSMktqUIPW',1),
('mary','{bcrypt}$2y$08$I9qqnyR8fMLO/WFQWLjzfe7TCz6357dM/CaXgppCReDdSMktqUIPW',1),
('susan','{bcrypt}$2y$08$I9qqnyR8fMLO/WFQWLjzfe7TCz6357dM/CaXgppCReDdSMktqUIPW',1);


--
-- Table structure for table `authorities`
--

CREATE TABLE `authorities` (
  `username` varchar(50) NOT NULL,
  `authority` varchar(50) NOT NULL,
  UNIQUE KEY `authorities4_idx_1` (`username`,`authority`),
  CONSTRAINT `authorities4_ibfk_1` FOREIGN KEY (`username`) REFERENCES `users` (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;

--
-- Inserting data for table `authorities`
--

INSERT INTO `authorities`
VALUES
('john','ROLE_EMPLOYEE'),
('mary','ROLE_EMPLOYEE'),
('mary','ROLE_MANAGER'),
('susan','ROLE_EMPLOYEE'),
('susan','ROLE_MANAGER'),
('susan','ROLE_ADMIN');

查看数据库，确定密码已经从明文更新为 bcrypt：

在这里插入图片描述

⚠️：bcrypt 的密码是 test1234

这个时候运行一下 postman，原本的 123 验证会失败，但是 1234 会通过：

在这里插入图片描述

自定义表名

sql 配置
USE `employee_directory`;

DROP TABLE IF EXISTS `roles`;
DROP TABLE IF EXISTS `members`;

--
-- Table structure for table `members`
--

CREATE TABLE `members` (
  `user_id` varchar(50) NOT NULL,
  `pw` char(68) NOT NULL,
  `active` tinyint NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;

--
-- Inserting data for table `members`
--
-- NOTE: The passwords are encrypted using BCrypt
--

INSERT INTO `members`
VALUES
('john','{bcrypt}$2a$10$qeS0HEh7urweMojsnwNAR.vcXJeXR1UcMRZ2WcGQl9YeuspUdgF.q',1),
('mary','{bcrypt}$2a$10$qeS0HEh7urweMojsnwNAR.vcXJeXR1UcMRZ2WcGQl9YeuspUdgF.q',1),
('susan','{bcrypt}$2a$10$qeS0HEh7urweMojsnwNAR.vcXJeXR1UcMRZ2WcGQl9YeuspUdgF.q',1);


--
-- Table structure for table `authorities`
--

CREATE TABLE `roles` (
  `user_id` varchar(50) NOT NULL,
  `role` varchar(50) NOT NULL,
  UNIQUE KEY `authorities5_idx_1` (`user_id`,`role`),
  CONSTRAINT `authorities5_ibfk_1` FOREIGN KEY (`user_id`) REFERENCES `members` (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;

--
-- Inserting data for table `roles`
--

INSERT INTO `roles`
VALUES
('john','ROLE_EMPLOYEE'),
('mary','ROLE_EMPLOYEE'),
('mary','ROLE_MANAGER'),
('susan','ROLE_EMPLOYEE'),
('susan','ROLE_MANAGER'),
('susan','ROLE_ADMIN');

这里会创建两个新的表去建立关联：

在这里插入图片描述

其中 role 等同于 auth，members 等同于 user

⚠️：这里新修改的密码是 fun123

java 更新

这里更新的地方要让 jdbcUserDetailsManager 能够找到用户和权限的表，就需要新写一下 query，让 spring security 通过新的 query 去找到 user 和 role：

    @Bean
    public UserDetailsManager userDetailsManager(DataSource dataSource) {
        JdbcUserDetailsManager jdbcUserDetailsManager = new JdbcUserDetailsManager((dataSource));

        // define query to retrieve a user by username
        jdbcUserDetailsManager.setUsersByUsernameQuery(
                "select user_id, pw, active from members where user_id=?"
        );

        // define query to retrieve the roles by username
        jdbcUserDetailsManager.setAuthoritiesByUsernameQuery(
                "select user_id, role from roles where user_id=?"
        );

        return jdbcUserDetailsManager;
    }

效果如下：

在这里插入图片描述

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