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JA-SIG（CAS）學習筆記3

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2.1. 介紹

從Spring-2.0開始可以使用命名空間的配置方式。 使用它呢，可以通過附加xml架構，爲傳統的spring beans應用環境語法做補充。 你可以在spring參考文檔得到更多信息。 命名空間元素可以簡單的配置單個bean，或使用更強大的，定義一個備用配置語法，這可以更加緊密的匹配問題域，隱藏用戶背後的複雜性。 簡單元素可能隱藏事實，多種bean和處理步驟添加到應用環境中。 比如，把下面的security命名元素添加到應用環境中，將會爲測試用途，在應用內部啓動一個內嵌LDAP服務器：

<security:ldap-server />

這比配置一個Apache目錄服務器bean要簡單得多。 最常見的替代配置需求都可以使用ldap-server元素的屬性進行配置，這樣用戶就不用擔心他們需要設置什麼，不用擔心bean裏的各種屬性。 [1]。使用一個良好的XML編輯器來編輯應用環境文件，應該提供可用的屬性和元素信息。 我們推薦你嘗試一下 SpringSource工具套件 因爲它具有處理spring組合命名空間的特殊功能。

要開始在你的應用環境裏使用security命名空間，你所需要的就是把架構聲明添加到你的應用環境文件裏：


<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:security="http://www.springframework.org/schema/security"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/security http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-2.0.xsd">
...
</beans>


在許多例子裏，你會看到（在示例中）應用，我們通常使用"security"作爲默認的命名空間，而不是"beans"，這意味着我們可以省略所有security命名空間元素的前綴，使上下文更容易閱讀。 如果你把應用上下文分割成單獨的文件，讓你的安全配置都放到其中一個文件裏，這樣更容易使用這種配置方法。 你的安全應用上下文應該像這樣開頭

<beans:beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/security"
xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans">
...
</beans:beans>

就在這一章裏，我們都將假設使用這種語法。
2.1.1. 命名空間的設計

命名空間被用來設計成，處理框架內最常見的功能，提供一個簡化和簡潔的語法，使他們在一個應用程序裏。 這種設計是基於框架內的大型依賴，可以分割成下面這些部分：

*

Web/HTTP安全 - 最複雜的部分。設置過濾器和相關的服務bean來應用框架驗證機制， 保護URL，渲染登錄和錯誤頁面還有更多。
*

業務類（方法）安全 - 可選的安全服務層。
*

AuthenticationManager - 通過框架的其它部分，處理認證請求。
*

AccessDecisionManager - 提供訪問的決定，適用於web以及方法的安全。一個默認的主體會被註冊，但是你也可以選擇自定義一個，使用正常的spring bean語法進行聲明。
*

AuthenticationProviders - 驗證管理器驗證用戶的機制。 該命名空間提供幾種標準選項，意味着使用傳統語法添加自定義bean。
*

UserDetailsService - 密切相關的認證供應器，但往往也需要由其他bean需要。

下一章中，我們將看到如何把這些放到一起工作。
2.2. 開始使用安全命名空間配置

在本節中，我們來看看如何使用一些框架裏的主要配置，建立一個命名空間配置。 我們假設你最初想要儘快的啓動運行，爲已有的web應用添加認證支持和權限控制，使用一些測試登錄。 然後我們看一下如何修改一下，使用數據庫或其他安全信息殘酷。 在以後的章節裏我們將引入更多高級的命名空間配置選項。
2.2.1. 配置web.xml

我們要做的第一件事是把下面的filter聲明添加到 web.xml 文件中：


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

<filter-mapping>
<filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>


這爲Spring Security提供了一個調用鉤子。 然後我們準備編輯application context文件。 web安全服務使用<http> 進行元素配置。
2.2.2. 最小 <http>配置

只需要進行如下配置就可以實現安全配置：

<http auto-config='true'>
<intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" />
</http>


這表示，我們要保護應用程序中的所有URL，只有擁有 ROLE_USER角色的用戶才能訪問。
Note

你可以使用多個<intercept-url>元素爲不同URL的集合定義不同的訪問需求，它們會被歸入一個有序隊列中，每次取出最先匹配的一個元素使用。 所以你必須把期望使用的匹配條件放到最上邊。

要是想添加一些用戶，你可以直接使用下面的命名空間直接定義一些測試數據：

<authentication-provider>
<user-service>
<user name="jimi" password="jimispassword" authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" />
<user name="bob" password="bobspassword" authorities="ROLE_USER" />
</user-service>
</authentication-provider>


如果你熟悉以前的版本，你很可能已經猜到了這裏是怎麼回事。 <http>元素會創建一個FilterChainProxy和filter使用的bean。 以前常常出現的，因爲filter順序不正確產生的問題，不會再出現了，現在這些過濾器的位置都是預定義好的。

<authentication-provider>元素創建了一個DaoAuthenticationProvider bean，<user-service>元素創建了一個InMemoryDaoImpl。 一個ProviderManager bean通常是由命名空間過程系統創建的， DaoAuthenticationProvider自動註冊到它上面。

上面的配置定義了兩個用戶，他們在應用程序中的密碼和角色（用在權限控制上）。 也可以從一個標準properties文件中讀取這些信息，使用user-service的properties屬性。 參考in-memory authentication獲得更多信息。 使用<authentication-provider>元素意味着用戶信息將被認證管理用作處理認證請求。

現在，你可以啓動程序，然後就會進入登錄流程了。 試試這個，或者試試工程裏的"tutorial"例子。 上述配置實際上把很多服務添加到了程序裏，因爲我們使用了auto-config屬性。 比如，表單登錄和"remember-me"服務自動啓動了。
2.2.2.1. auto-config包含了什麼？

我們在上面用到的auto-config屬性，其實是下面這些配置的縮寫：

<http>
<intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" />
<form-login />
<anonymous />
<http-basic />
<logout />
<remember-me />
</http>


這些元素分別與form-login，匿名認證，基本認證，註銷處理和remember-me對應。 他們擁有各自的屬性，來改變他們的具體行爲。
auto-config需要一個UserDetailsService

使用auto-config的時候如果沒配置UserDetailsService就會出現錯誤（比如，如果你使用了LDAP認證）。 這是因爲remember-me服務在auto-config="true"的時候啓動了，它的認證機制需要UserDetailsService來實現（參考Remember-me章獲得更多信息）。 如果你遇到了一個因爲沒定義UserDetailsService造成的問題，那就試着去掉auto-config配置（或者是其他你配置上的remember-me）。
2.2.2.2. 表單和基本登錄選項

你也許想知道，在需要登錄的時候，去哪裏找這個登錄頁面，到現在爲止我們都沒有提到任何的HTML或JSP文件。 實際上，如果我們沒有確切的指定一個頁面用來登錄，Spring Security會自動生成一個，基於可用的功能，爲這個URL使用標準的數據，處理提交的登錄，然後發送到默認的目標URL。 然而，命名空間提供了許多支持，讓你可以自定義這些選項。 比如，如果你想實現自己的登錄頁面，你可以使用：

<http auto-config='true'>
<intercept-url pattern="/login.jsp*" filters="none"/>
<intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" />
<form-login login-page='/login.jsp'/>
</http>


注意，你依舊可以使用auto-config。 這個form-login元素會覆蓋默認的設置。 也要注意我們需要添加額外的intercept-url元素，指定用來做登錄的頁面的URL，這些URL不應該被安全filter處理。 否則，這些請求會被/**部分攔截，它沒法訪問到登錄頁面。 如果你想使用基本認證而不是表單登錄，可以把配置修改成如下所示：

<http auto-config='true'>
<intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" />
<http-basic />
</http>


基本身份認證會被優先用到，在用戶嘗試訪問一個受保護的資源時，用來提示用戶登錄。 在這種配置中，表單登錄依然是可用的，如果你還想用的話，比如，把一個登錄表單內嵌到其他頁面裏。
2.2.3. 使用其他認證提供器

現實中，你會需要更大型的用戶信息源，而不是寫在application context裏的幾個名字。 多數情況下，你會想把用戶信息保存到數據庫或者是LDAP服務器裏。 LDAP命名控件會在LDAP章裏詳細討論，所以我們這裏不會講它。 如果你自定義了一個Spring Security的UserDetailsService實現，在你的application context中名叫"myUserDetailsService"，然後你可以使用下面的驗證。

<authentication-provider user-service-ref='myUserDetailsService'/>


如果你想用數據庫，可以使用下面的方式

<authentication-provider>
<jdbc-user-service data-source-ref="securityDataSource"/>
</authentication-provider>


這裏的"securityDataSource"就是 DataSource bean在application context裏的名字，它指向了包含着Spring Security用戶信息的表。 另外，你可以配置一個Spring Security JdbcDaoImpl bean，使用user-service-ref屬性指定。
2.2.3.1. 添加一個密碼編碼器

你的密碼數據通常要使用一種散列算法進行編碼。 使用<password-encoder>元素支持這個功能。 使用SHA加密密碼，原始的認證供應器配置，看起來就像這樣：

<authentication-provider>
<password-encoder hash="sha"/>
<user-service>
<user name="jimi" password="d7e6351eaa13189a5a3641bab846c8e8c69ba39f" authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" />
<user name="bob" password="4e7421b1b8765d8f9406d87e7cc6aa784c4ab97f" authorities="ROLE_USER" />
</user-service>
</authentication-provider>


在使用散列密碼時，用鹽值防止字典攻擊是個好主意，Spring Security也支持這個功能。 理想情況下，你可能想爲每個用戶隨機生成一個鹽值，不過，你可以使用從UserDetailsService讀取出來的UserDetails對象中的屬性。 比如，使用username屬性，你可以這樣用：

<password-encoder hash="sha">
<salt-source user-property="username"/>
</password-encoder>


你可以通過password-encoder的ref屬性，指定一個自定義的密碼編碼器bean。 這應該包含application context中一個bean的名字，它應該是Spring Security的PasswordEncoder接口的一個實例。
2.3. 高級web特性
2.3.1. Remember-Me認證

參考Remember-Me章獲得remember-me命名空間配置的詳細信息。
2.3.2. 添加HTTP/HTTPS信道安全

如果你的同時支持HTTP和HTTPS協議，然後你要求特定的URL只能使用HTTPS，這時可以直接使用<intercept-url>的requires-channel屬性：

<http>
<intercept-url pattern="/secure/**" access="ROLE_USER" requires-channel="https"/>
<intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" requires-channel="any"/>
...
</http>


使用了這個配置以後，如果用戶通過HTTP嘗試訪問"/secure/**"匹配的網址，他們會先被重定向到HTTPS網址下。 可用的選項有"http", "https" 或 "any"。 使用"any"意味着使用HTTP或HTTPS都可以。

如果你的程序使用的不是HTTP或HTTPS的標準端口，你可以用下面的方式指定端口對應關係：


<http>
...
<port-mappings>
<port-mapping http="9080" https="9443"/>
</port-mappings>
</http>


你可以在Chapter 7, Channel Security找到更詳細的討論。
2.3.3. 同步Session控制

如果你希望限制單個用戶只能登錄到你的程序一次，Spring Security通過添加下面簡單的部分支持這個功能。 首先，你需要把下面的監聽器添加到你的web.xml文件裏，讓Spring Security獲得session生存週期事件：


<listener>
<listener-class>org.springframework.security.ui.session.HttpSessionEventPublisher</listener-class>
</listener>

然後，在你的application context加入如下部分：

<http>
...
<concurrent-session-control max-sessions="1" />
</http>


這將防止一個用戶重複登錄好幾次-第二次登錄會讓第一次登錄失效。 通常我們更想防止第二次登錄，這時候我們可以使用

<http>
...
<concurrent-session-control max-sessions="1" exception-if-maximum-exceeded="true"/>
</http>


第二次登錄將被阻止。
2.3.4. OpenID登錄

命名空間支持OpenID登錄，替代普通的表單登錄，或作爲一種附加功能，只需要進行簡單的修改：

<http auto-config='true'>
<intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" />
<openid-login />
</http>


你應該註冊一個OpenID供應器（比如myopenid.com），然後把用戶信息添加到你的內存<user-service>中：

<user name="http://jimi.hendrix.myopenid.com/" password="notused" authorities="ROLE_USER" />


你應該可以使用myopenid.com網站登錄來進行驗證了。
2.3.5. 添加你自己的filter

如果你以前使用過Spring Security，你應該知道這個框架裏維護了一個過濾器鏈，來提供它的服務。 你也許想把你自己的過濾器添加到鏈條的特定位置，或者讓已存在的過濾器，使用特定的版本。 你如何在命名空間配置裏實現這些功能呢？過濾器鏈現在已經不能之間看到了。

過濾器順序在使用命名空間的時候是被嚴格執行的。 每個Spring Security過濾器都實現了Spring的Ordered接口，這些過濾器在初始化的時候先被排好序了。 標準的過濾器在命名空間裏都有自己的假名：

Table 2.1. 標準過濾器假名和順序
Alias Filter Class
CHANNEL_FILTER ChannelProcessingFilter
CONCURRENT_SESSION_FILTER ConcurrentSessionFilter
SESSION_CONTEXT_INTEGRATION_FILTER HttpSessionContextIntegrationFilter
LOGOUT_FILTER LogoutFilter
X509_FILTER X509PreAuthenticatedProcessigFilter
PRE_AUTH_FILTER Subclass of AstractPreAuthenticatedProcessingFilter
CAS_PROCESSING_FILTER CasProcessingFilter
AUTHENTICATION_PROCESSING_FILTER AuthenticationProcessingFilter
BASIC_PROCESSING_FILTER BasicProcessingFilter
SERVLET_API_SUPPORT_FILTER classname
REMEMBER_ME_FILTER RememberMeProcessingFilter
ANONYMOUS_FILTER AnonymousProcessingFilter
EXCEPTION_TRANSLATION_FILTER ExceptionTranslationFilter
NTLM_FILTER NtlmProcessingFilter
FILTER_SECURITY_INTERCEPTOR FilterSecurityInterceptor
SWITCH_USER_FILTER SwitchUserProcessingFilter


你可以把你自己的過濾器添加到隊列中，使用custom-filter元素，使用這些名字中的一個，來指定你的過濾器應該出現的位置：

<beans:bean id="myFilter" class="com.mycompany.MySpecialAuthenticationFilter">
<custom-filter position="AUTHENTICATION_PROCESSING_FILTER"/>
</beans:bean>


你還可以使用after 或 before屬性，如果你想把你的過濾器添加到隊列中另一個過濾器的前面或後面。可以使用"FIRST" 或 "LAST"來指定你想讓你的過濾器分別出現在隊列元素的前面或後面。
2.3.6. 防止Session固定攻擊

Session固定攻擊是一個潛在危險，當一個惡意攻擊者可以創建一個session訪問一個網站的時候，然後說服另一個用戶登錄到同一個會話上（比如，發送給他們一個包含了session標識參數的鏈接）。 Spring Security通過在用戶登錄時，創建一個新session來防止這個問題。 如果你不需要保護，或者它與其他一些需求衝突，你可以通過使用<http>中的session-fixation-protection屬性來配置它的行爲，它有三個選項

*

migrateSession - 創建一個新session，把原來session中所有屬性複製到新session中。這是默認值。
*

none - 什麼也不做，繼續使用原來的session。
*

newSession - 創建一個新的“乾淨的”session，不會複製session中的數據。

2.3.7. 設置自定義AuthenticationEntryPoint

如果你不使用命名空間裏的表單登錄，OpenID或基本身份驗證，你也許想定義個驗證過濾器和入口點，使用傳統的bean語法，把他們鏈接到命名空間裏。 你可以像Section 2.3.5, “添加你自己的filter”裏解釋的那樣，添加過濾器。 對應的AuthenticationEntryPoint可以使用<http>中的entry-point-ref進行設置。

CAS例子，是一個在命名空間裏使用自定義bean的好例子，包括這個語法。如果你不熟悉驗證入口點，可以看看技術縱覽章節中的討論。
2.4. 保護方法

Spring Security 2.0大幅改善了對你的服務層方法添加安全。 如果你使用Java 5或更高版本，還支持JSR-250的安全註解，同框架提供的@secured註解相似。 你可以爲單個bean提供安全控制，通過使用intercept-methods元素裝飾bean聲明，或者你可以使用AspectJ方式的切點來控制實體服務層裏的多個bean。
2.4.1. <global-method-security>元素

這個元素用來在你的應用程序中啓用基於安全的註解（通過在這個元素中設置響應的屬性），也可以用來聲明將要應用在你的實體application context中的安全切點組。 你應該只定義一個<global-method-security>元素。 下面的聲明同時啓用兩種類型的註解：

<global-method-security secured-annotations="enabled" jsr250-annotations="enabled"/>


2.4.1.1. 使用protect-pointcut添加安全切點

protect-pointcut是非常強大的，它讓你可以用簡單的聲明對多個bean的進行安全聲明。 參考下面的例子：

<global-method-security>
<protect-pointcut expression="execution(* com.mycompany.*Service.*(..))" access="ROLE_USER"/>
</global-method-security>


這樣會保護application context中的符合條件的bean的所有方法，這些bean要在com.mycompany包下，類名以"Service"結尾。 ROLE_USER的角色才能調用這些方法。 就像URL匹配一樣，指定的匹配要放在切點隊列的最前面，第一個匹配的表達式纔會被用到。
2.5. 默認的AccessDecisionManager

這章假設你有一些Spring Security權限控制有關的架構知識。 如果沒有，你可以跳過這段，以後再來看，因爲這章只是爲了自定義的用戶設置的，需要在簡單基於角色安全的基礎上加一些客戶化的東西。

當你使用命名空間配置時，默認的AccessDecisionManager實例會自動註冊，然後用來爲方法調用和web URL訪問做驗證，這些都是基於你設置的intercept-url和protect-pointcut權限屬性內容（和註解中的內容，如果你使用註解控制方法的權限）。

默認的策略是使用一個AffirmativeBased AccessDecisionManager ，以及RoleVoter 和AuthenticatedVoter。
2.5.1. 自定義AccessDecisionManager

如果你需要使用一個更復雜的訪問控制策略，把它設置給方法和web安全是很簡單的。

對於方法安全，你可以設置global-security裏的access-decision-manager-ref屬性，用對應 AccessDecisionManager bean在application context裏的id：

<global-method-security access-decision-manager-ref="myAccessDecisionManagerBean">
...
</global-method-security>


web安全安全的語法也是一樣，但是放在http元素裏：

<http access-decision-manager-ref="myAccessDecisionManagerBean">
...
</http>


2.5.2. 驗證管理器

我們大概知道命名空間配置會自動爲我們註冊一個驗證管理器bean。 這是一個Spring Security的ProviderManager類，如果你以前使用過框架，應該對它很熟悉了。

你也許想爲ProviderManager註冊另外的AuthenticationProvider bean，你可以使用<custom-authentication-provider>元素實現。比如：

<bean id="casAuthenticationProvider"
class="org.springframework.security.providers.cas.CasAuthenticationProvider">
<security:custom-authentication-provider />
...
</bean>


另一個常見的需求是，上下文中的另一個bean可能需要引用AuthenticationManager。 這裏有一個特殊的元素，可以讓你爲AuthenticationManager註冊一個別名，然後你可以application context的其他地方使用這個名字。

<security:authentication-manager alias="authenticationManager"/>

<bean id="casProcessingFilter" class="org.springframework.security.ui.cas.CasProcessingFilter">
<security:custom-filter position="CAS_PROCESSING_FILTER"/>
<property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
...
</bean>


[1] 你可以在LDAP的章節裏，找到更多有關使用的ldap-server的元素。
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