SpringCloud Alibaba微服务实战十三 - Oauth2.0安全认证

导读：为了保证我们微服务的安全性，本章主要内容是使用Oauth2.0给我们微服务加上安全校验。

概念

为了保证服务的安全性，往往都会在接口调用时做权限校验。在分布式架构中我们会把复杂的业务拆成多个微服务，这样不得不在所有服务中都实现这样的权限校验逻辑，这样就会有很多代码和功能冗余。所以在微服务架构中一般会独立出一个单独的认证授权服务，供其他所有服务调用。

在SpringCloud体系中，我们只对网关层开放外网访问权限，其他后端微服务做网络隔离，所有外部请求必须要通过网关才能访问到后端服务。在网关层对请求进行转发时先校验用户权限，判断用户是否有权限访问。

我们一般使用Oauth2.0来实现对所有后端服务的统一认证授权。这期内容不讲Oauth2.0协议，只讲实现过程。如果大家对Oauth2.0不是很了解，可以翻看我之前的博客。

Oauth2认证服务

建立认证服务Auth-Service

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
    </dependency>
    <!--database-->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.baomidou</groupId>
        <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.jianzh5.cloud</groupId>
        <artifactId>cloud-common</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

引入mysql主要是我们需要将oauth2.0的客户端信息以及token认证存入数据库。

建立相关数据表

主要是导入oauth2相关数据表以及用户表，在实际开发过程中用户权限这一套应该是基于RBAC进行设计，这里为了方便演示我就直接只做一个用户表。

（oauth2.0相关表结构大家可以在网上找，如果找不到可以联系我）

给用户表添加数据：

INSERT INTO `user` VALUES ('1', '$2a$10$gExKdT3nkoFKfW1cFlqQUuFji3azHG.W4Pe3/WxHKANg3TpkSJRfW', 'zhangjian', 'ADMIN');

注意：在spring-security 5.x版本必须要注入密码实现器，我们使用了 BCryptPasswordEncoder 加密器，所以需要这里也需要对密码进行加密

添加client信息，使用 oauth_client_details 表：

INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('app', 'app', '$2a$10$fG7ou8CNxDESVFLIM7LrneDmIpwbrxGM2W6.coGPddfQPyZxiqXE6', 'web', 'implicit,client_credentials,authorization_code,refresh_token,password', 'http://www.baidu.com', 'ROLE_USER', null, null, null, null);

同理也需要对client_secret字段进行加密

application.yml配置文件

spring:
  main:
    allow-bean-definition-overriding: true
  application:
    name: auth-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: xx.xx.xx.xx:8848/
  datasource:
    type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
    url: jdbc:mysql://xx.xx.xx.xx:3306/oauth2_config?characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&useSSL=false
    username: root
    password: xxxxxx
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

server:
  port: 5000

mybatis-plus:
  mapper-locations: classpath:/mapper/*Mapper.xml

自定义认证服务器

只需要继承 AuthorizationServerConfigurerAdapter 并在开始处加上 @EnableAuthorizationServer 注解即可

/**
 * <p>
 * <code>AuthorizationServerConfig</code>
 * </p>
 * Description:
 * 授权/认证服务器配置
 * @author javadaily
 * @date 2020/2/26 16:26
 */
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
    @Autowired
    private UserDetailServiceImpl userDetailService;

    // 认证管理器
    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;

    @Autowired
    private DataSource dataSource;

    /**
     * access_token存储器
     * 这里存储在数据库，大家可以结合自己的业务场景考虑将access_token存入数据库还是redis
     */
    @Bean
    public TokenStore tokenStore() {
        return new JdbcTokenStore(dataSource);
    }

    /**
     * 从数据库读取clientDetails相关配置
     * 有InMemoryClientDetailsService 和 JdbcClientDetailsService 两种方式选择
     */
    @Bean
    public ClientDetailsService clientDetails() {
        return new JdbcClientDetailsService(dataSource);
    }

    /**
     * 注入密码加密实现器
     */
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }

    /**
     * 认证服务器Endpoints配置
     */
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
        //如果需要使用refresh_token模式则需要注入userDetailService
        endpoints.userDetailsService(userDetailService);
        endpoints.authenticationManager(this.authenticationManager);
        endpoints.tokenStore(tokenStore());
    }

    /**
     * 认证服务器相关接口权限管理
     */
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) throws Exception {
        security.allowFormAuthenticationForClients() //如果使用表单认证则需要加上
                .tokenKeyAccess("permitAll()")
                .checkTokenAccess("isAuthenticated()");
    }

    /**
     * client存储方式，此处使用jdbc存储
     */
    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.withClientDetails(clientDetails());
    }
}

自定义web安全配置类

/**
 * <p>
 * <code>WebSecurityConfig</code>
 * </p>
 * Description:
 * 自定义web安全配置类
 * @author javadaily
 * @date 2020/2/26 16:35
 */
@Configuration
@EnableWebSecurity
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    @Bean
    public UserDetailsService userDetailsService(){
        return new UserDetailServiceImpl();
    }

    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }


    /**
     * 认证管理
     * @return 认证管理对象
     * @throws Exception 认证异常信息
     */
    @Override
    @Bean
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }

    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.userDetailsService(userDetailsService())
                .passwordEncoder(passwordEncoder());

    }

    /**
     * http安全配置
     * @param http http安全对象
     * @throws Exception http安全异常信息
     */
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .anyRequest().authenticated()
                .and().httpBasic()
                .and().cors()
                .and().csrf().disable();
    }

    @Override
    public void configure(WebSecurity web) throws Exception {
        web.ignoring().antMatchers(
                "/error",
                "/static/**",
                "/v2/api-docs/**",
                "/swagger-resources/**",
                "/webjars/**",
                "/favicon.ico"
            );
    }
}

自定义用户实现

@Service
public class UserDetailServiceImpl implements UserDetailsService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String userName) throws UsernameNotFoundException {
        //获取本地用户
        User user = userMapper.selectByUserName(userName);
        if(user != null){
            //返回oauth2的用户
            return new org.springframework.security.core.userdetails.User(
                    user.getUsername(),
                    user.getPassword(),
                    AuthorityUtils.createAuthorityList(user.getRole())) ;
        }else{
            throw  new UsernameNotFoundException("用户["+userName+"]不存在");
        }
    }
}

实现 UserDetailsService 接口并实现 loadUserByUsername 方法，这一部分大家根据自己的技术框架实现，Dao层我就不贴出来了。

对外提供获取当前用户接口

@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {
    @Autowired
    public UserMapper userMapper;


    @GetMapping("getByName")
    public User getByName(){
        return userMapper.selectByUserName("zhangjian");
    }

    /**
     * 获取授权的用户信息
     * @param principal 当前用户
     * @return 授权信息
     */
    @GetMapping("current/get")
    public Principal user(Principal principal){
        return principal;
    }
}

资源服务器

Oauth2.0的认证服务器也资源服务器，我们在启动类上加入 @EnableResourceServer 注解即可

@SpringBootApplication
//对外开启暴露获取token的API接口
@EnableResourceServer
@EnableDiscoveryClient
public class AuthServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AuthServerApplication.class, args);
    }
}

后端微服务改造

后端所有微服务都是资源服务器，所以我们需要对其进行改造，下面以account-service为例说明改造过程

• 添加oauth2.0依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
</dependency>

• 配置资源服务器

@Configuration
@EnableResourceServer
public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {
    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
                .authorizeRequests()
                .requestMatchers(EndpointRequest.toAnyEndpoint()).permitAll()
                .antMatchers(
         "/v2/api-docs/**",
                    "/swagger-resources/**",
                    "/swagger-ui.html",
                    "/webjars/**"
                    ).permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                //统一自定义异常
                .exceptionHandling()
                .and()
                .csrf().disable();
    }
}

• 修改配置文件，配置身份获取地址

security:
  oauth2:
    resource:
      user-info-uri: http://localhost:5000/user/current/get
      id: account-service

测试

• 我们直接访问account-service接口，会提示需要需要认证授权

• 通过密码模式从认证服务器获取access_token

• 在请求头上带上access_token重新访问account-service接口，接口正常响应

• 通过debug模式发现每次访问后端服务时都会去认证资源器获取当前用户

• 输入错误的access_token进行访问，提示access_token失效

总结

通过以上几步我们将后端服务加上了认证服务，必须要先进行认证才能正常访问后端服务。

整个实现过程还是比较复杂的，建议大家都实践一下，理解其中相关配置的作用，也方便更深入理解Oauth2协议。

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