Spring Cloud Alibaba 实战(十一) - Spring Cloud认证授权

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本文主要内容:

• 如何实现用户认证与授权？
• 实现的三种方案,全部是通过画图的方式讲解.以及三种方案的对比
• 最后根据方案改造Gateway和扩展Feign

0 相关源码

1 有状态 vs 无状态

1.1 有状态

也可使用粘性会话，即:对相同IP的请求，NGINX总 会转发到相同的Tomcat实例，这样就就无需图中的Session Store了。不过这种方式有很多缺点:比如用户断网重连，刷新页面，由于IP变了，NGINX会转发到其他Tomcat实例，而其他实例没有Session，于是就认为用户未登录。这让用户莫名其妙。

粘性会话不是本章重点，如果感兴趣可以百度一下(用得越来越少了)

1.2 无状态

这里讲的是解密Token直接拿到用户信息;事实上要看项目的具体实现;有时候Token里不一定带有用户信息;而是利用Token某个地方查询，才能获得用户信息。

1.3 对比小结

2 微服务认证方案

2.1 “处处安全”

推荐阅读

◆ OAuth2实现单点登录SSO

◆ OAuth 2.0系列文章

代表实现

• Spring Cloud Security : https://cloud. spring.io/spring-cloud-security/reference/html/
• Jboss Keycloak : https://www.keycloak.org

示例代码

• Spring Cloud Security认证授权示例代码
• Keycloak认证授权示例代码(基于Servlet实现,无法和SpringCloudGateway整合)

优劣分析

安全性好
但是实现成本高,而且多次token交换和认证,所以有性能开销

2.2 外部无状态，内部有状态

• 架构过于复杂,微服务和传统架构混合双搭

2.3 网关认证授权，内部裸奔

登录成功后,网关颁发token,之后用户的每个请求都会携带该token,网关对其解密是否合法,过期等,token中会携带用户信息,所以网关还可解析token即可知道用户是谁,比如解析出了id和name,就会将其加入请求的header中进行转发,每个服务就知道是啥子用户啦!

优劣

优点是实现简单,性能佳,但是一旦网关的登录认证被攻破,就凉了

2.4 “内部裸奔”改进方案

请求经过网关到认证授权中心去登录,成功则颁发token,之后用户请求都会携带该token,但是网关不对token做操作
这样降低了网关的设计复杂度,网关不再关注用户是谁了(不再解密解析token),只负责转发
让系统也避免了裸奔的尴尬
但是要想解密token,还是需要密钥,现在每个微服务都要去做解密工作,意味着每个服务都知道密钥了.被泄露的风险随之增大,需要防止这种情况,可以定期更新密钥,想办法不让开发直接看到密钥本身(但是一般吧,除非有内部脑残人士才会泄露密钥,一般还是很安全的)

优劣分析

实现并不复杂,降低了网关的复杂度,但是密钥如果泄露了,就完了,这个可以借助后面的方法避免,先留坑

2.5 方案对比与选择

3 访问控制模型(授权)

• Access Control List (ACL)
• Role-based access control (RBAC 最流行)
  
• Attribute- based access control (ABAC)
• Rule-based access control
• Time-based access control

我们使用的token其实就是JWT,what's that?

4 JWT

4.1 定义

JWT全称Json web token ,是一个开放标准(RFC 7519) ,用来在各方之间安全地传输信息。JWT可被验证和信任,因为它是数字签名的。

4.2 组成

4.3 公式

token算法

• Token = Base64(Header).Base64(Payload).Base64(Signature)
  示例: aaaa.bbbbb.ccccc

签名算法

◆ Signature = Header指定的签名算法
(Base64(header).Base64(payload), 秘钥)
● 秘钥: HS256("aaaa.bbbbb",秘钥)

• 推荐阅读
  JWT操作工具类分享

• 为用户中心引入JWT
  
• 引入工具类后生成的JWT,并新建JWT操作类,并简单测试生成JWT
  
• 写配置
  

• 同样的方式为内容中心添加JWT配置,不再赘述,注意secret都保持一致

5 实现认证授权

实现小程序登录

• 小程序登录流程,我们java代码需要做的就是实现图中的4,5,6步骤
  
• 用户点击登录按钮后,弹出如下,点击允许,即表示同意获取个人信息
• login
  
• 在用户中心新建 dto类
  
  
  
  
• 小程序API工具包
  ◆WxJava : https://github.com/Wechat-Group/WxJava

• 在用户中心添加依赖
  
  
  服务实现
  

  6 AOP实现登录状态检查

  实现方式

• Servlet过滤器
• filter拦截器

• Spring AOP

我们当然使用优雅地AOP切面编程这种可插拔的方式

6.1 用户中心

• 引入依赖
  

• 定义注解
  
  具体代码看github

  6.2 内容中心

  与用户中心类似,不再赘述
  使用feign时并没有传递token,所以当做未认证处理

  6.2.1 Feign实现Token传递

  实现方式 @RequestHeader

• 修改控制器,之后将编译报错的代码都注释掉
  
  需要修改控制器,这不好,弃用

  实现方式 RequestInterceptor

  

  实现方式 RestTemplate实现Token传递

  exchange()
  ClientHttpRequestInterceptor
  

  7 AOP实现用户权限验证 - 授权

• 需求:用户role须是管理员才有权访问
  

  7.1 实现方案 - 土方法

• 通过注入的属性值判断,对于API多的就不合时宜了!

  当然你用过滤器,拦截器实现也是可以的.

  7.2 优雅地用AOP实现

• 定义注解
  
• 控制器方法上添加注解
  
  
  

• 修改网关配置
  

  总结

  ◆ 登录认证的四种方案
  ◆ AOP实现认证授权
  ◆ N种访问控制模型
  ◆ Feign传递Token
  ◆ JWT
  ◆ RestTemplate传递Token

参考

• GateWay官方文档

• 面向未来微服务:Spring Cloud Alibaba从入门到进阶