Spring Security 入门详解

序：本文主要参考　spring实战　对里面的知识做一个梳理

1.Spring　Security介绍

Spring Security是基于spring的应用程序提供声明式安全保护的安全性框架，它提供了完整的安全性解决方案，能够在web请求级别和方法调用级别
处理身份证验证和授权．它充分使用了依赖注入和面向切面的技术．

　　Spring　security主要是从两个方面解决安全性问题：

1. web请求级别：使用servlet过滤器保护web请求并限制URL级别的访问
2. 方法调用级别：使用Spring AOP保护方法调用，确保具有适当权限的用户采用访问安全保护的方法．

2.Web请求级别的保护

　　对于请求级别的安全性来说，主要时通过保护一个或多个URL,使得只有特定的用户才能访问，并其他用户访问该URL的内容．本文主要是基于spring mvc下整合Spring security模块．

2.1　声明代理Servlet过滤器

　　在web中的URL的一般需要过滤器进行保护，所以需要借助一系列的Servlet过滤器提供各种各样的安全性功能．这也需要在web.xml中配置一系列相关的<filter>，使得配置文件臃肿难以阅读．所以Spring security提供了代理Servelt过滤器可以解决该问题．如下面清单所示：

<filter>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <filter-class>
        org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy
    </filter-class>
</filter>

 　　DelegatingFilterProxy是一个代理的Servelt过滤器，它主要负责将工作委托给一个javax.servlet.Filter实现类，这个实现类作为一个<bean>已经注册在Spring应用的上下文，且该bean的Id便是上面<filter-name>的名字，即springSecurityFilterChain．　　

 　　springSecurityFilterChain，也可称为FilterChainProxy．它可以链接任意多个其他的过滤器，根据这些过滤器提供不同的安全特性．但是你并不需要在spring配置文件中配置该过滤器的bean和它所链接的其他过滤器．

2.2 配置最小化web安全性和拦截请求

<http auto-config="true">
    <intercept-url pattern="/admin/**" access="ROLE_ADMIN" />
</http>

　　 在spring的配置文件中加入这段代码可以拦截站点/admin分支行下的所有URL请求．并限制只有具备＂ROLE_ADMIN＂权限的用户才可以访问，＂ROLE_ADMIN＂是自定义的一个权限．pattern默认使用的是Ant格式。如果需要使用正则表达式则在http 元素的path-type设置为regex。<intercept-url>能够拦截请求，主要是对指定的URL进行保护，如果用户具有访问指定的URL的权限则通过否则拒绝。

　　<http>元素将自动创建一个FilterChainProxy以及链中所有的过滤器bean.同时会将FilterChainProxy的bean托管给配置在web.xml的DelegatingFilterProxy．设置auto-config="true"会自动生成一个登陆界面，可以通过http://localhost:8080/你的项目名称/spring_security_login．设置为ture也等价于下面的配置：

<http>
    <form-login />
　 <!--HTTP 基本认证 -->
    <http-basic/>
　　<!-- 可以通过logout-url属性设置用户退出的url-->
    <logout />
    <intercept pattern="/**" access="ROLE_DEMO" />
</http>

　　Spring security 3.0以后加入了对SpEL的支持，可以将<http>元素的use-expressions设置为"true"便可使用SpEL。

<http auto-config="true" use-expressions="true">
   ..
    <intercept-url pattern="/admin/**" access="hasRole('ROLE_ADMIN')">
</http>

　　Spring Security 支持的所有SpEL表达式如下：

安全表达式	计算结果
authentication	用户认证对象
denyAll	结果始终为false
hasAnyRole(list of roles)	如果用户被授权指定的任意权限，结果为true
hasRole(role)	如果用户被授予了指定的权限，结果 为true
hasIpAddress(IP Adress)	用户地址
isAnonymous()	是否为匿名用户
isAuthenticated()	不是匿名用户
isFullyAuthenticated	不是匿名也不是remember-me认证
isRemberMe()	remember-me认证
permitAll	始终true
principal	用户主要信息对象

2.3 通过表单安全登陆

 　　虽然<http>元素设置auto-config="true"，可以自动生成一个自动登陆页面。当一般开始都是采用自定义的登陆界面。所以需要进行下面配置:

<http auto-config="true">
    <!-- 设置登录页配置 login-page指定了登录界面的视图，authentication-failure-url则设置失败后的重定向到相同的登陆界面-->
    <from-login login-processing-url="/static/j_spring_security_check"
    login-page="/login" 
    authentication-failure-url="/login?login_error=t">
</http>

　 在自定义的登录界面中将表单提交地址设置为"/static/j_spring_security_check"，同时需要将用户名输入框和密码输入框name分别设置为j_username和j_password 。有些应用中往往会设置记住密码，方便用户访问应用，不需要每次都登录。实现该功能只需要在<http>元素中加入：

<!--key设置cookie的秘钥的值，默认是SpringSecured。后一个属性指定有效期  -->
<remember-me key="spitterKey" token-validity-seconds="2419200"/> 

 　静态页面中加入：

<input  name="_spring_security_rember_me" type="checkbox"/>

2.4 强制请求使用https

　　https传输数据比较安全，如将用户，密码提交可以使用https保证数据传输的安全。可以进行以下设置，保证每次对指定URL请求，Spring Security都会自动重定向为https请求。不管用户访问时是否加入https.

<intercept pattern="/admin/**" access="ROLE_DEMO" requires-channel="https" />

3. 保护视图

　　Spring Security提供jsp标签库，支持视图级别的保护，这个标签库包含3个标签：

1. <security:accesscontrollist> :如果认证用户具有权限列表中的某一个权限，那么这个标签范围的内容将显示。
2. <security:authentication>: 访问当前用户认证对象的属性。一般用户显示当前用户的用户名之类的。具有的用户认证信息有:

• authorities:一组用于用户所授予的GrantedAuthority对象
• credentials：核实用户的凭据
• detail:认证的附加信息(IP地址，会话ID等)
• principal:用户的主要信息对象 

　　3.<security:authorize>: 如果当前用户满足特定全新，则显示标签范围的内容。例：

<!-- 显示用户信息, 并将信息复制给var变量，该变量的使用范围为scope的范围。var和scope可以不设置-->
 Hello <security:authentication property="principal.usrname" var="loginId" scope="request">
 <security:authorize access="hasRole('ROLE_ADMIN')">
    如果当前用户有ROLE_ADMIN权限，则显示这部分内容
</security:authorize>

<security:authorize>除了使用access来指定权限外还可以根据url设置具体权限，即在拦截请求中指定的url的权限。

<security:authorize url="/admin/**">
    如果当前用户有/admin/**对应的权限，则显示这部分内容
</security:authorize>

4.认证用户
　前面提到很多用户对象和用户权限的问题，他们的关系和定义就是通过认证用户来定义的。 Spring Security提供了以下认证策略：

• 内存用户存储库，即显示的配置在spring配置文件中。
• 基于jdbc的用户存储库
• 基于LDAP的用户存储库
• OpenID 分散式用户身份识别系统
• 中心认证服务(CAS)
• X.509证书
• 基于JAAS的提供者

　　这里主要是介绍基于spirng配置和jdbc的。

4.1 配置内存用户存储库

首先建立一个用户服务，配置所有用户和权限信息。然后交给认证管理器管理，认证管理器会将认证的任务交给一个或多个认证提供者。

<!-- 用户服务-->
<user-service id="userService">
    <user name="alibaba" password="123456" authorities="ROLE_ADMIN">
    <user name="baidu" password="66666" authorities="ROLE_BAIDU">
    ......
</user-service>
<!-- 认证管理器-->
<authentication-manager>
    <authentication-provider user-service-ref="userService"/>
</authentication-manager>

　　另一种方式将认证提供者和用户服务装配在一起，适用于只有一种用户服务：　　

<!-- 认证提供者-->
<authentication-provider>
    <!-- 用户服务-->
<user-service id="userService">
    <user name="alibaba" password="123456" authorities="ROLE_ADMIN">
    <user name="baidu" password="66666" authorities="ROLE_BAIDU">
    ......
</user-service>
</authentication-provider>

4.2 基于数据库进行认证

   　这个是最常用的是用户认证，因为很多应用都是采用数据库存储用户数据。Spring Security提供了<jdbc-usr-service>.如果只指定了  data-source-ref得数据源，那么spring security会自己为我们写sql语句从数据库中查找用户和权限信息。但一般情况下，提供的查询语句并不能和我们的数据库对应上，所以我们需要自己写sql语句。主要包括以下属性：

• users-by-username-query：根据用户名查询用户名，密码以及是否可用状态
• authorities-by-username-query:根据用户名查询用户被用户名和授权的权限。
• group-authorities-by-username-query:根据用户名查询用户组的权限。　　

<jdbc-user-service id="userService"  data-source-ref="dataSource"
　　　　　　users-by-username="select username,password, true from user where username=?"
　　　　　　authories-by-username-query="select username,role from user_role where username=?" />  
<authentication-manager>
    <authentication-provider user-service-ref="userService"/>
</authentication-manager>

5.保护方法调用

　　spring security的方法级别的保护是基于Spring AOP技术。首先需要在spring配置文件中加以下配置,才能使spring Security保护那些使用相关注解的方法。

<global-method-security secured-annotations="enabled" />

 　　spring Security支持4种方法级别安全性的方法：

1. 使用@Secured注解方法，这是spring自带的注解方法。@Secured（""）内部的字符串不具有SpEL特性，只能是具体的权限。
2. 使用@JSR-250 @RelosAllowed注解的方法。作用和使用方法与@Secured一样，不同在于它不是spring框架的，所以可以做到和spring框架的解耦。
3. 使用Spring 方法调用前和调用后注解方法。这些方法支持SpEL.
4. 匹配一个或多个明确声明的切点方法。

5.1 @Secured和 @RelosAllowed

@Secured("ROLE_ADMIN")
public void addUser(User user){
    ...  
}
@RolesAllowed("ROLE_ADMIN")
public void updateUser(User user){
    ...  
}

5.2 使用Spring 方法调用前和调用后注解方法

　可以使用SpEL方法有四种：

1. @PreAuthorize： 在方法调用前，基于表达式计算结果来限制方法访问
2. @PostAuthorize: 允许方法调用，但是如果表达式结果为fasle则抛出异常
3. @PostFilter :允许方法调用，但必须按表达式过滤方法结果。
4. @PreFilter:允许方法调用，但必须在进入方法前过滤输入值

@PreAuthorize("hasRole('ROLE_ADMIN')")
public void addUser(User user){
   //如果具有权限 ROLE_ADMIN 访问该方法
    ....
}

//returnObject可以获取返回对象user，判断user属性username是否和访问该方法的用户对象的用户名一样。不一样则抛出异常。
@PostAuthorize("returnObject.user.username==principal.username")
public User getUser(int userId){
   //允许进入
...
    return user;    
}

//将结果过滤，即选出性别为男的用户
@PostFilter("returnObject.user.sex=='男' ")
public List<User> getUserList(){
   //允许进入
...
    return user;    
}

5.3 匹配一个或多个明确声明的切点方法

  　　为多个方法设置相同的授权检查，spring security提供了 <protect-pointcut>元素。配置如下：

<global-method-security secured-annotations="enabled" >
    <protect-pointcut access="ROLE_ADMIN" expression="execution(@com.securitytest.service.UserService**.*(String)"
</global-method-security>