文章目录

一、登录认证方式
- 1.OAuth 认证
- - 颁发令牌的四种方式
- 2.Cookie/Session 认证
- - (1)Cookie
  - (2)Session
- 3.Token认证
- - 基于JWT的Token认证(spring security)
二、Spring boot整合Spring Security(前后端分离)
- 1.快速入门
- 2.认证
- 3.授权

参考：
教程
登录认证简介
OAuth 2.0 的一个简单解释
OAuth 2.0 的四种方式
Cookie/Session
Session工作原理图
Token认证
JWT

一、登录认证方式

使用过或者开发过系统的朋友们都知道，任何一个系统都离不开 登录认证 这个东西，通常有以下几种 使用场景：

首次使用，需要进行账户注册；
注册完成后，需要提供用户名和密码完成登录；
短时间内再使用，通常不用再次输入用户名和密码；
连续长时间未使用，需要再次提供用户名和密码完成登录。

1.OAuth 认证

简单来说，OAuth 就是一种授权机制。数据的所有者告诉系统，同意授权第三方应用(比如微信登录、QQ登录、github登录等)进入系统，获取这些数据。系统从而产生一个短期的进入令牌(token)，用来代替密码，供第三方应用使用。

令牌(token)与密码：

（1）令牌是短期的，到期会自动失效，用户自己无法修改。密码一般长期有效，用户不修改，就不会发生变化。
（2）令牌可以被数据所有者撤销，会立即失效
（3）令牌有权限范围（scope）。密码一般是完整权限。

上面这些设计，保证了令牌既可以让第三方应用获得权限，同时又随时可控，不会危及系统安全。这就是 OAuth 2.0 的优点。

颁发令牌的四种方式

OAuth 2.0 规定了四种获得令牌的流程：

授权码（authorization-code）
隐藏式（implicit）
密码式（password）：
客户端凭证（client credentials）

不管哪一种授权方式，第三方应用申请令牌之前，都必须先到系统备案，说明自己的身份，然后会拿到两个身份识别码：客户端 ID（client ID）和客户端密钥（client secret）。这是为了防止令牌被滥用，没有备案过的第三方应用，是不会拿到令牌的。

第一种授权方式：授权码

所有与资源服务器的通信都在后端完成。这样的前后端分离，可以避免令牌泄漏。过程如下：

在这里插入图片描述

第二种方式：隐藏式

有些 Web 应用是纯前端应用，没有后端。由于没有授权码这个中间步骤，所以称为（授权码）“隐藏式”。过程如下：

在这里插入图片描述

这种方式把令牌直接传给前端，是 很不安全 的。因此，只能用于一些安全要求不高的场景，并且令牌的有效期必须非常短，通常就是会话期间（session）有效，浏览器关掉，令牌就失效了。

第三种方式：密码式

如果用户高度信任某个应用，用户可以把用户名和密码直接告诉该第三方应用。该应用就使用你的密码，申请令牌，这种方式称为"密码式"。过程如下：

第一步，系统要求用户提供第三方应用的用户名和密码。拿到以后，系统就直接向该第三方应用请求令牌。
https://oauth.b.com/token?
grant_type=password&	password表示"密码式"
username=USERNAME&	用户名
password=PASSWORD&	密码
client_id=CLIENT_ID	表明请求方身份

第二步，第三方应用验证身份通过后，直接给出令牌。注意，这时不需要跳转，而是把令牌放在 JSON 数据里面，作为 HTTP 回应，系统因此拿到令牌。

第四种方式：凭证式

这种方式适用于没有前端的命令行应用，即在命令行下请求令牌。这种方式给出的令牌，是针对第三方应用的，而不是针对用户的，即有可能多个用户共享同一个令牌。过程如下：

第一步，系统在命令行向第三方应用发出请求。
https://oauth.b.com/token?
grant_type=client_credentials&	client_credentials表示采用凭证式
client_id=CLIENT_ID&	表明请求方身份
client_secret=CLIENT_SECRE	表明请求方身份

使用令牌
curl -H "Authorization: Bearer ACCESS_TOKEN" "https://api.b.com"
ACCESS_TOKEN就是拿到的令牌

更新令牌：

第三方应用颁发令牌的时候，一次性颁发两个令牌，一个用于获取数据，另一个用于获取新的令牌（refresh token 字段）。令牌到期前，用户使用 refresh token 发一个请求，去更新令牌。

请求更新

https://b.com/oauth/token?
grant_type=refresh_token&	grant_type参数为refresh_token表示要求更新令牌
client_id=CLIENT_ID&
client_secret=CLIENT_SECRET&
refresh_token=REFRESH_TOKEN	用于更新令牌的令牌

第三方应用验证通过以后，就会颁发新的令牌。

2.Cookie/Session 认证

(1)Cookie

Cookie 功能 需要浏览器的支持 ，指的就是在客户端浏览器里面存储的一种数据，cookie 的保存时间，可以自己在程序中设置。

（1）客户端请求服务器，如果服务器需要记录该用户状态，就使用response向客户端浏览器颁发一个 Cookie。
（2）客户端浏览器把Cookie保存起来。
（3）当浏览器再请求该网站时，浏览器把请求的网址连同该 Cookie 一同提交给服务器。
（4）服务器检查该 Cookie，以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改 Cookie 的内容。

在这里插入图片描述

此外，类似的还有 local storage ，以 key-value 的形式存储在浏览器中，只要不删除，数据就会永久存储。

弊端：

需要浏览器的支持
不可跨域名性
一个站点在客户端存放的 COOKIE 不能超过3K

(2)Session

Cookie 保存在客户端浏览器中，而 Session 保存在服务器上。

在这里插入图片描述

弊端：

如果web服务器做了负载均衡，那么下一个操作请求到了另一台服务器的时候 session 会丢失。
过多的 Session 存储在服务器内存中，会对服务器造成压力。
Session依赖Cookie功能。

3.Token认证

Token的身份验证是无状态的，客户端登陆成功后，服务端会生成一个token并把它返还给客户端，服务端不再保存该Token。客户端每次发送请求时也会携带Token。由于这里的Token是服务端用自己的密钥签名的，当它接受到客户的Token时，只需要用自己的密钥去验证，就可以判断这个Token是不是自己签发的。

在这里插入图片描述

优点：
基于Token的身份验证方式，使我们不用将用户信息存在服务器或Session中，此种方式既 解决了传输效率和安全问题 ，同时也 解决了服务器内存压力过大的问题 。同时由于 Token无状态和不存储Session信息 ，即使对于负载均衡问题，也能够将用户请求传递到任何一台服务器上，并进行解析和验证，而不需要担心请求必须发送到某一特定机器上的问题。

基于JWT的Token认证(spring security)

下一章的spring security就是基于这一种认证方式。

JWT：

JWT是一种用于双方之间传递安全信息的简洁的、URL安全的表述性声明规范。 JWT是由三段信息构成的，将这三段信息文本用小数点连接就构成了Jwt字符串。

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

第一部分header，放入token的类型（“JWT”）和算法名称（RS256等）；第二部分payload，放入用户的不敏感信息（用户id等）；第三部分signature，根据不公开的秘钥加上header中声明的算法，生成特定的签名。最终三部分组合起来即形成了token，发送给客户端。

二、Spring boot整合Spring Security(前后端分离)

完整源码仓库在此

1.快速入门

创建项目：

创建一个spring boot项目。

完善依赖：

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>2.7.4</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>tracy</groupId>
    <artifactId>security-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>security-demo</name>
    <description>security-demo</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--    spring security依赖    -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <excludes>
                        <exclude>
                            <groupId>org.projectlombok</groupId>
                            <artifactId>lombok</artifactId>
                        </exclude>
                    </excludes>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

controller

HelloController.java

package tracy.securitydemo.controller;

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

@RestController
public class HelloController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello(){
        return "hello";
    }
}

访问：

启动项目和，访问http://localhost:8080/hello会自动跳转至spring security提供的登录界面。

在这里插入图片描述

验证：

默认用户名是user，密码在后端命令行打印出来了，成功登陆之后会正确访问到http://localhost:8080/hello应该访问的方法。

在这里插入图片描述

2.认证

创建一个配置类：

package tracy.securitydemo.config;

import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;

@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    //授权
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {

        http.authorizeRequests()
                //这个api对所有人可见
                .antMatchers("/hello").permitAll()
                //表示只有manager这个角色才能访问这个api
                .antMatchers("/manage/**").hasRole("manager");

        //没有权限默认会跳到登录页面
        http.formLogin();

		//开启了注销功能
        http.logout();//需要访问localhost:8080/logout才能注销
		//http.logout().deleteCookies("").invalidateHttpSession(false);//清除cookie
		//http.logout().logoutSuccessUrl("/hello");//注销后跳转至这个页面
    }

3.授权

增加授权配置：

package tracy.securitydemo.config;

import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;

@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    //授权
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {

        http.authorizeRequests()
                //这个api对所有人可见
                .antMatchers("/hello").permitAll()
                //表示只有manager这个角色才能访问这个api
                .antMatchers("/manage/**").hasRole("manager");

        //没有权限默认会跳到登录页面
        http.formLogin();

		//开启了注销功能
        http.logout();//需要访问localhost:8080/logout才能注销
		//http.logout().deleteCookies("").invalidateHttpSession(false);//清除cookie
		//http.logout().logoutSuccessUrl("/hello");//注销后跳转至这个页面
    }

    //认证
    //密码需要编码，否则会报错
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        //正常情况下，这些数据应该从数据库读取，但是这里简化了这个过程
        auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
                .withUser("manager1").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123456")).roles("manager")
                .and()
                .withUser("manager2").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123456")).roles("manager");
    }
}