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本文主要内容:
- 如何实现用户认证与授权？
- 实现的三种方案,全部是通过画图的方式讲解.以及三种方案的对比
- 最后根据方案改造Gateway和扩展Feign
0 相关源码
1 有状态 vs 无状态
1.1 有状态
也可使用粘性会话，即:对相同IP的请求，NGINX总 会转发到相同的Tomcat实例，这样就就无需图中的Session Store了。不过这种方式有很多缺点:比如用户断网重连，刷新页面，由于IP变了，NGINX会转发到其他Tomcat实例，而其他实例没有Session，于是就认为用户未登录。这让用户莫名其妙。
粘性会话不是本章重点，如果感兴趣可以百度一下(用得越来越少了)
1.2 无状态
这里讲的是解密Token直接拿到用户信息;事实上要看项目的具体实现;有时候Token里不一定带有用户信息;而是利用Token某个地方查询，才能获得用户信息。
1.3 对比小结
2 微服务认证方案
2.1 “处处安全”
推荐阅读
代表实现
- Spring Cloud Security : https://cloud. spring.io/spring-cloud-security/reference/html/
- Jboss Keycloak : https://www.keycloak.org
示例代码
- Spring Cloud Security认证授权示例代码
- Keycloak认证授权示例代码(基于Servlet实现,无法和SpringCloudGateway整合)
优劣分析
安全性好
但是实现成本高,而且多次token交换和认证,所以有性能开销
2.2 外部无状态，内部有状态
- 架构过于复杂,微服务和传统架构混合双搭
2.3 网关认证授权，内部裸奔
登录成功后,网关颁发token,之后用户的每个请求都会携带该token,网关对其解密是否合法,过期等,token中会携带用户信息,所以网关还可解析token即可知道用户是谁,比如解析出了id和name,就会将其加入请求的header中进行转发,每个服务就知道是啥子用户啦!
优劣
优点是实现简单,性能佳,但是一旦网关的登录认证被攻破,就凉了
2.4 “内部裸奔”改进方案
请求经过网关到认证授权中心去登录,成功则颁发token,之后用户请求都会携带该token,但是网关不对token做操作
这样降低了网关的设计复杂度,网关不再关注用户是谁了(不再解密解析token),只负责转发
让系统也避免了裸奔的尴尬
但是要想解密token,还是需要密钥,现在每个微服务都要去做解密工作,意味着每个服务都知道密钥了.被泄露的风险随之增大,需要防止这种情况,可以定期更新密钥,想办法不让开发直接看到密钥本身(但是一般吧,除非有内部脑残人士才会泄露密钥,一般还是很安全的)
优劣分析
实现并不复杂,降低了网关的复杂度,但是密钥如果泄露了,就完了,这个可以借助后面的方法避免,先留坑
2.5 方案对比与选择
3 访问控制模型(授权)
- Access Control List (ACL)
- Role-based access control (RBAC 最流行)
- Attribute- based access control (ABAC)
- Rule-based access control
- Time-based access control
我们使用的token其实就是JWT,what's that?
4 JWT
4.1 定义
JWT全称Json web token ,是一个开放标准(RFC 7519) ,用来在各方之间安全地传输信息。JWT可被验证和信任,因为它是数字签名的。
4.2 组成
4.3 公式
token算法
- Token = Base64(Header).Base64(Payload).Base64(Signature)
示例: aaaa.bbbbb.ccccc
签名算法
◆ Signature = Header指定的签名算法
(Base64(header).Base64(payload), 秘钥)
● 秘钥: HS256("aaaa.bbbbb",秘钥)
-
推荐阅读
JWT操作工具类分享 -
为用户中心引入JWT
-
引入工具类后生成的JWT,并新建JWT操作类,并简单测试生成JWT
-
写配置
-
同样的方式为内容中心添加JWT配置,不再赘述,注意secret都保持一致
5 实现认证授权
实现小程序登录
- 小程序登录流程,我们java代码需要做的就是实现图中的4,5,6步骤
- 用户点击登录按钮后,弹出如下,点击允许,即表示同意获取个人信息
- login
- 在用户中心新建 dto类
- 小程序API工具包
◆WxJava : https://github.com/Wechat-Group/WxJava - 在用户中心添加依赖
服务实现
6 AOP实现登录状态检查
实现方式
- Servlet过滤器
- filter拦截器
- Spring AOP
我们当然使用优雅地AOP切面编程这种可插拔的方式
6.1 用户中心
- 引入依赖
- 定义注解
具体代码看github
6.2 内容中心
与用户中心类似,不再赘述
使用feign时并没有传递token,所以当做未认证处理
6.2.1 Feign实现Token传递
实现方式 @RequestHeader
- 修改控制器,之后将编译报错的代码都注释掉
需要修改控制器,这不好,弃用
实现方式 RequestInterceptor
实现方式 RestTemplate实现Token传递
exchange()
ClientHttpRequestInterceptor
7 AOP实现用户权限验证 - 授权
- 需求:用户role须是管理员才有权访问
7.1 实现方案 - 土方法
- 通过注入的属性值判断,对于API多的就不合时宜了!
当然你用过滤器,拦截器实现也是可以的.
7.2 优雅地用AOP实现
- 定义注解
- 控制器方法上添加注解
- 修改网关配置
总结
◆ 登录认证的四种方案
◆ AOP实现认证授权
◆ N种访问控制模型
◆ Feign传递Token
◆ JWT
◆ RestTemplate传递Token