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标题: 构建安全稳定的应用：Spring Security 实用指南 [打印本页]
作者: 九天猎人    时间: 2024-8-2 07:15
标题: 构建安全稳定的应用：Spring Security 实用指南
媒介

在现代 Web 应用步伐中，安全性是至关重要的一个方面。Spring Security 作为一个功能强大且广泛使用的安全框架，为 Java 应用步伐提供了全面的安全办理方案。本文将深入介绍 Spring Security 的基本概念、焦点功能以及如安在应用步伐中使用它来实现认证和授权。
一、Spring Security

Spring Security 是一个基于 Spring 的安全性框架，用于提供身份验证、授权、攻击防护等安全服务。它构建在 Spring 框架之上，利用依靠注入和 AOP 等功能，使得集成到现有的 Spring 应用步伐中非常简单。
在开始深入相识 Spring Security 之前，我们必要相识几个焦点概念：
二、快速入门

三、焦点功能

3.1 身份验证（Authentication）

Spring Security 提供多种身份验证机制，包罗基本认证、表单认证、OAuth、LDAP 等。支持自定义身份验证流程，可以根据应用步伐的需求举行定制。开发人员可以根据必要配置请求路径是否必要认证才能访问。例如：
  1. @Configuration
  2. @EnableWebSecurity
  3. public class SecurityConfig {
  5.     @Bean
  6.     public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
  7.         http.authorizeRequests()
  8.         .requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/test/hello")).permitAll() // 允许所有用户访问 "/test/hello" 路径
  9.         .anyRequest().authenticated(); // 表示所有其他的请求都需要经过认证
  11.         return http.build();
  12.     }
  13. }
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3.2 授权（Authorization）

Spring Security 可以基于角色（Role-Based Access Control）和权限（Permission-Based Access Control）的访问控制。
  1. @Configuration
  2. @EnableWebSecurity
  3. public class SecurityConfig {
  5.     @Bean
  6.     public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
  7.         http.authorizeRequests()
  8.         // 只有具有 "add" 权限的用户才能访问 "/test/hello" 路径
  9.         .requestMatchers(new AntPathRequestMatcher("/test/hello")).hasAuthority("add");
  11.         return http.build();
  12.     }
  13. }
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3.3 漏洞防护（Protection Against Exploits）

Spring Security 可以防范常见的攻击，如跨站点请求伪造（CSRF）、点击挟制等。例如，通过如下配置可开启 CSRF 掩护：
  1. @Configuration
  2. @EnableWebSecurity
  3. public class SecurityConfig {
  5.     @Bean
  6.     public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
  7.         // 配置跨站请求伪造（CSRF）的保护
  8.         http.csrf();
  9.         return http.build();
  10.     }
  11. }
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四、高级功能

4.1 会话管理（Session Management）

Spring Security 提供了会话管理的功能，包罗会话超时、并发登录限制、会话固定攻击防护等功能。例如，可以通过如下配置开启并发登录限制：
  1. @Configuration
  2. @EnableWebSecurity
  3. public class SecurityConfig {
  5.     @Bean
  6.     public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
  7.         http.formLogin() // 启用了表单登录
  8.         .and()
  9.         .authorizeRequests().anyRequest().authenticated() // 所有请求都需要经过认证
  10.         .and()
  11.         .sessionManagement(session -> session.sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)) // 设置会话创建策略为无状态，即 Spring Security 不会创建会话
  12.         .sessionManagement().maximumSessions(1).maxSessionsPreventsLogin(true); // 设置每个用户的最大并发会话数为 1，并且当达到最大并发会话数时，阻止新的登录请求
  14.         return http.build();
  15.     }
  16. }
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4.2 暗码编码（Password Encoding）

Spring Security 提供暗码加密和验证机制，确保用户暗码的安全性。例如，要使用 BCrypt 加密，只需举行如下配置即可：
  1. @Configuration
  2. @EnableWebSecurity
  3. public class SecurityConfig {
  5.     @Bean
  6.     public PasswordEncoder passwordEncoder() {
  7.         return new BCryptPasswordEncoder();
  8.     }
  9. }
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4.3 基于注解的方法级安全控制

Spring Security 允许在方法上使用注解的方式举行访问控制。
  1. @Secured("ROLE_ADMIN")
  2. public void secureMethod() {
  3.     // 只有具有 ROLE_ADMIN 角色的用户可以访问
  4. }
  6. @PreAuthorize("hasRole('ADMIN')")
  7. public void preAuthorizeMethod() {
  8.     // 在方法调用之前进行授权检查
  9. }
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要使用注解的方式，必要使用 @EnableMethodSecurity 注解开启这一功能
  1. @Configuration
  2. @EnableWebSecurity
  3. @EnableMethodSecurity // 开启基于注解的方法级安全控制
  4. public class SecurityConfig {}
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除此之外，Spring Security 支持使用表达式语言 (SpEL) 来定义复杂的访问控制规则。
  1. @PreAuthorize("hasRole('ROLE_USER') and #id == principal.id")
  2. public void updateUser(Long id) {
  3.     // 只有具有 ROLE_USER 角色且 id 等于当前用户的 principal.id 的用户可以访问
  4. }
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4.4 事件监听

Spring Security 允许监听安全事件，例如登录成功、失败、登出等，以便记录日志或执行其他操作。
  1. @Component
  2. public class AuthenticationEventListener implements ApplicationListener<AuthenticationSuccessEvent> {
  4.     @Override
  5.     public void onApplicationEvent(AuthenticationSuccessEvent event) {
  6.         // 处理认证成功事件
  7.     }
  8. }
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五、工作原理

Spring Security 的计划有那么亿点复杂，我们通过分开描述其焦点工作流程、认证工作流程、鉴权工作流程来阐述其工作原理。
5.1 焦点工作流程

Spring Security 的焦点工作流程如下：

FilterChainProxy：

SecurityFilterChain：

SecurityFilter：

AuthenticationManager：


5.2 认证工作流程

认证是验证用户身份的过程，通常通过用户名和暗码、数字证书或生物特征等手段举行。通过 Spring Security 的焦点工作流程我们可以知道：Spring Security 具体的认证工作是交由 AuthenticationManager 执行的。
AuthenticationManager 的认证流程如下：

Spring Security 的认证流程看似蛮复杂的。其实，它的认证流程和我们常规的认证方式是类似的。


5.3 鉴权工作流程

鉴权是在确认用户身份后，决定用户是否有权访问特定资源或执行特定操作的过程。Spring Security 鉴权流程通常是在认证完成之后，即生成了 Authentication 对象之后举行的。其具体流程如下：

其实，鉴权的逻辑照旧比力简单的，只是流程比力多，可以概括为：
六、前后端分离

在之前的快速入门中，我们发现 Spring Security 默认情况下是采用前后端不分离的方式举行认证，而现在我们的项目一般都是前后端分离的方式（即： 前端通过 RESTful API 与后端举行通信，后端负责处理认证和授权，而前端则通过获取后端返回的 JWT（JSON Web Token）来管理用户的身份验证和授权状态）。要实现这一需求，我们可以参考如下步调：
七、小结

Spring Security 提供了强大而灵活的安全办理方案，可以轻松集成到 Spring 应用步伐中。但是我们不难发现 Spring Security 计划得确实复杂了那么亿点点 (¬‿¬)。Spring Security 的使用门槛虽然较高，但是如果明确了它的原理便可以无缝与 Spring 结合使用，在一样平常的开发中可以极大的提高开发效率，加强应用的安全性。
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