认证鉴权与API权限控制在微服务架构中的设计与实现:升级

GardenMarsh 发布于1年前
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在之前的系列文章 认证鉴权与API权限控制在微服务架构中的设计与实现 中,我们有四篇文章讲解了微服务下的认证鉴权与API权限控制的实现。当时基于的Spring Cloud版本为 Dalston.SR4 ,当前最新的Spring Cloud版本为 Finchley.SR1 ,对应的Spring Boot也升级到了 2.0.x 。Spring Cloud版本为 Finchley 和Spring Boot2.0相对之前的版本有较大的变化,至于具体的changes,请参见官网。本次会将项目升级到最新版本,下面具体介绍其中的变化。与使用之前的版本,请切换到 1.0-RELEASE 。

升级依赖

将Spring Boot的依赖升级为 2.0.4.RELEASE 。

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.0.4.RELEASE</version>
</parent>
复制代码

升级dependencyManagement中的spring-cloud依赖为 Finchley.RELEASE 。

<dependencyManagement>
     <dependencies>
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
             <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
             <version>Finchley.RELEASE</version>
             <type>pom</type>
             <scope>import</scope>
         </dependency>
     </dependencies>
</dependencyManagement>
复制代码

删除 spring-cloud-starter-oauth2 依赖,只留下 spring-cloud-starter-security 依赖。

工具升级

flyway

我们在项目中,引入了flyway的依赖,用以初始化数据库的增量脚本,具体可以参见 数据库版本管理工具Flyway应用

docker容器

为了更加简便的体验本项目,笔者在项目中提供了docker compose脚本。在本地安装好docker compose的情况下,进入项目根目录执行 docker-compose up 命令。

认证鉴权与API权限控制在微服务架构中的设计与实现:升级

即可启动我们所需要的mysql和redis。

Mybatis和HikariCP

在Spring Boot 2.0.X版本中,选择了HikariCP作为默认数据库连接池。所以我们并不需要额外配置DataSource。

Mybatis的mapper和config-location配置也通过配置文件的形式,因此 DatasourceConfig 大大简化。

application.yml

spring:
  flyway:
    baseline-on-migrate: true
    locations: classpath:db
  datasource:
    hikari:
      connection-test-query: SELECT 1
      minimum-idle: 1
      maximum-pool-size: 5
      pool-name: dbcp1
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/auth?autoReconnect=true&useSSL=false
    username: ${AUTH_DB_PWD:root}
    password: ${AUTH_DB_USER:_123456_}
#    schema[0]: classpath:/auth.sql
#    initialization-mode: ALWAYS
    type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
  redis:
    database: 0
    host: localhost
    port: 6379

mybatis:
  mapper-locations: classpath:/mybatis/mapper/*Mapper.xml
  config-location: classpath:/mybatis/config.xml
复制代码

配置类升级

AuthenticationManagerConfig

弃用,由于循环依赖的问题,将 AuthenticationManager 的配置放置到 WebSecurityConfig 中。

WebSecurityConfig

添加了来自 AuthenticationManagerConfig 的 AuthenticationManager 配置。

由于Spring Security5默认 PasswordEncoder 不是 NoOpPasswordEncoder ,需要手动指定。原来的auth项目中没有对密码进行加密, NoOpPasswordEncoder 已经被废弃,只适合在测试环境中使用,本次我们使用 SCryptPasswordEncoder 密码加密器对密码进行加解密,更贴近产线的使用。其他的算法还有 Pbkdf2PasswordEncoder 和 BCryptPasswordEncoder 。

关于Scrpyt算法,可以肯定的是其很难被攻击。

Scrpyt算法是由著名的FreeBSD黑客 Colin Percival为他的备份服务 Tarsnap开发的,当初的设计是为了降低CPU负荷,尽量少的依赖cpu计算,利用CPU闲置时间进行计算,因此scrypt不仅计算所需时间长,而且占用的内存也多,使得并行计算多个摘要异常困难,因此利用rainbow table进行暴力攻击更加困难。Scrpyt没有在生产环境中大规模应用,并且缺乏仔细的审察和广泛的函数库支持。所以Scrpyt一直没有推广开,但是由于其内存依赖的设计特别符合当时对抗专业矿机的设计,成为数字货币算法发展的一个主要应用方向。

而BCrypt相对出现的时间更久,也很安全。Spring Security中的 BCryptPasswordEncoder 方法采用SHA-256 + 随机盐 + 密钥对密码进行加密。SHA系列是Hash算法,不是加密算法,使用加密算法意味着可以解密(这个与编码/解码一样),但是采用Hash处理,其过程是不可逆的。

  1. 加密(encode):注册用户时,使用SHA-256+随机盐+密钥把用户输入的密码进行hash处理,得到密码的hash值,然后将其存入数据库中。
  2. 密码匹配(matches):用户登录时,密码匹配阶段并没有进行密码解密(因为密码经过Hash处理,是不可逆的),而是使用相同的算法把用户输入的密码进行hash处理,得到密码的hash值,然后将其与从数据库中查询到的密码hash值进行比较。如果两者相同,说明用户输入的密码正确。

关于怎么初始化密码呢,和注册用户的时候怎么给密码加密,我们可以在初始化密码时调用如下的方法:

SCryptPasswordEncoder sCryptPasswordEncoder = new SCryptPasswordEncoder();
sCryptPasswordEncoder.encode("frontend");
复制代码

此时需要对数据库中的 client_secret 进行修改,如把 frontend 修改为:

$e0801$65x9sjjnRPuKmqaFn3mICtPYnSWrjE7OB/pKzKTAI4ryhmVoa04cus+9sJcSAFKXZaJ8lcPO1I9H22TZk6EN4A==$o+ZWccaWXSA2t7TxE5VBRvz2W8psujU3RPPvejvNs4U=
复制代码

并修改配置如下:

@Autowired
    CustomAuthenticationProvider customAuthenticationProvider;
    @Autowired
    CodeAuthenticationProvider codeAuthenticationProvider;

    @Override
    public void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.authenticationProvider(customAuthenticationProvider);
        auth.authenticationProvider(codeAuthenticationProvider);
    }

    @Bean
    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }

   @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new SCryptPasswordEncoder();
    }
复制代码

ResourceServerConfig

弃用,auth项目不启用资源服务器的功能。

OAuth2Config

由于当前版本的 spring-boot-redis 中的 RedisConnection 缺少 #set 方法,直接使用 RedisTokenStore 会出现以下异常:

java.lang.NoSuchMethodError: org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection.set([B[B)V
复制代码

因此自定义 CustomRedisTokenStore 类,与RedisTokenStore代码一致,只是将 RedisConnection#set 方法的调用替换为 RedisConnection#stringCommands#set ,如下所示:

conn.stringCommands().set(accessKey, serializedAccessToken);
    conn.stringCommands().set(authKey, serializedAuth);
    conn.stringCommands().set(authToAccessKey, serializedAccessToken);
复制代码

完整代码见文末的GitHub地址。

结果验证

经过如上的升级改造,我们将验证如下的API端点:

  • password模式获取token:/oauth/token?grant_type=password
  • 刷新token:/oauth/token?grant_type=refresh_token&refresh_token=...
  • 检验token:/oauth/check_token
  • 登出:/logout
  • 授权:/oauth/authorize
  • 授权码模式获取token:/oauth/token?grant_type=authorization_code

结果就不展示了,都可以正常使用。

小结

OAuth鉴权服务是微服务架构中的一个基础服务,项目公开之后得到了好多同学的关注,好多同学在加入QQ群之后也提出了自己关于这方面的疑惑或者建议,一起讨论和解决疑惑的地方。随着Spring Boot和Spring Cloud的版本升级,笔者也及时更新了本项目,希望能够帮到一些童鞋。笔者筹划的一本关于Spring Cloud应用的书籍,本月即将出版面世,其中关于Spring Cloud Security部分,有着详细的解析,各位同学可以支持一下正版。

本文的源码地址:

GitHub: github.com/keets2012/A…

码云: gitee.com/keets/Auth-…

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