设计微服务安全架构
作者：Xiao8
- 2022 年 7 月 20 日
本文字数：20742 字
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1、 回顾微服务设计理念
在 浅入微服务架构 一文中，我们了解到什么是微服务，微服务的划分依据，其实，说到底，微服务的设计，有其独到的好处：使得各个模块之间解耦合，让每一个模块有自己独立的灵魂，其他服务即使出现任何问题，自己不会受到任何的影响。这是微服务的核心宗旨。那么今天要讲的微服务安全性问题，其实也是反映微服务的一个核心：高内聚。所谓高内聚，简单的理解就是，对外暴露的最小限度，降低其依赖关系，大部分都作为一个黑盒子封装起来，不直接对外，这样，即使内部发生变更、翻云覆雨，对外的接口没发生改变，这才是好的微服务设计理念，做到完美的对外兼容，一个好的架构设计，首先，这一点可能需要 get 到位，不知道大家咋认为呢？所以今天说的微服务安全性，就跟这个高内聚有一点点相关了。或者说，体现了微服务设计的核心理念。
2、微服务下的各种安全性保证
2.1 常见的几种安全性措施
在微服务中，我们常见的，有如下几种安全性设计的举措：网关设计、服务端口的对外暴露的限度、token 鉴权、OAuth2 的统一认证、微信中的 openId 设计等。这些都是在为服务的安全性作考虑的一些举措。
2.2 OAuth2 的概念
何为 OAuth2 呢？我们先了解 OAuth，Oauth 是一个开放标准，假设有这样一种场景：一个 QQ 应用，希望让一个第三方的（慕课网）应用，能够得到关于自身的一些信息（唯一用户标识，比如说 QQ 号，用户个人信息、一些基础资料，昵称和头像等）。但是在获得这些资料的同时，却又不能提供用户名和密码之类的信息。如下图：
而 OAuth 就是实现上述目标的一种规范。OAuth2 是 OAuth 协议的延续版本，但不兼容 OAuth1.0，即完全废弃了 OAuth1.0。
OAuth2.0 有这么几个术语：客户凭证、令牌、作用域。
客户凭证：客户的 clientId 和密码用于认证客户。
令牌：授权服务器在接收到客户请求后颁发的令牌。
作用域：客户请求访问令牌时,由资源拥有者额外指定的细分权限。
2.3 OAuth2 的原理
在 OAuth2 的授权机制中有 4 个核心对象：
Resource Owner：资源拥有者，即用户。
Client：第三方接入平台、应用，请求者。
Resource Server：资源服务器，存储用户信息、用户的资源信息等资源。
Authorization Server：授权认证服务器。
实现机制：
用户在第三方应用上点击登录，应用向认证服务器发送请求，说有用户希望进行授权操作，同时说明自己是谁、用户授权完成后的回调 url，例如：上面的截图，通过慕课网访问 QQ 获取授权。
认证服务器展示给用户自己的授权界面。
用户进行授权操作，认证服务器验证成功后，生成一个授权编码 code，并跳转到第三方的回调 url。
第三方应用拿到 code 后，连同自己在平台上的身份信息（ID 密码）发送给认证服务器，再一次进行验证请求，说明自己的身份正确，并且用户也已经授权我了，来换取访问用户资源的权限。
认证服务器对请求信息进行验证，如果没问题，就生成访问资源服务器的令牌 access_token，交给第三方应用。
第三方应用使用 access_token 向资源服务器请求资源。
资源服务器验证 access_token 成功后返回响应资源。
2.4 OAuth2 的几种授权模式
OAuth2.0 有这么几个授权模式：授权码模式、简化模式、密码模式、客户端凭证模式。
授权码模式：（authorization_code）是功能最完整、流程最严密的授权模式，code 保证了 token 的安全性，即使 code 被拦截，由于没有 client_secret，也是无法通过 code 获得 token 的。
简化模式：和授权码模式类似，只不过少了获取 code 的步骤，是直接获取令牌 token 的，适用于公开的浏览器单页应用，令牌直接从授权服务器返回，不支持刷新令牌，且没有 code 安全保证，令牌容易因为被拦截窃听而泄露。
密码模式：使用用户名/密码作为授权方式从授权服务器上获取令牌，一般不支持刷新令牌。
客户端凭证模式：一般用于资源服务器是应用的一个后端模块，客户端向认证服务器验证身份来获取令牌。
2.5 实战 OAuth2 的密码模式
本次结合 Spring Cloud Alibaba 组件，实现微服务的安全系统体系，本文主要讲解 OAuth2 的部分。
先来看鉴权中心，鉴权中心需要做到提供单点服务，为所有的客户端微服务的安全保驾护航。下面首先看依赖:
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId></dependency>
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency>
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId> </dependency> <!-- 对redis支持,引入的话项目缓存就支持redis了,所以必须加上redis的相关配置,否则操作相关缓存会报异常 --><dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency>
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如果需要使用 redis 来存储 token，则可以加入 reids 依赖，如果使用 jwt，则使用:
<dependency> <groupId>io.jsonwebtoken</groupId> <artifactId>jjwt</artifactId> <version>0.9.0</version></dependency>
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当然，本次的项目模块引入的是比较新的 Spring Boot:
<parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>2.1.13.RELEASE</version> <relativePath/></parent>
<properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding> <java.version>1.8</java.version> <swagger.version>2.6.1</swagger.version> <xstream.version>1.4.7</xstream.version> <pageHelper.version>4.1.6</pageHelper.version> <fastjson.version>1.2.51</fastjson.version> <springcloud.version>Greenwich.SR3</springcloud.version> <mysql.version>5.1.46</mysql.version>
<alibaba-cloud.version>2.1.1.RELEASE</alibaba-cloud.version> <springcloud.alibaba.version>0.9.0.RELEASE</springcloud.alibaba.version> </properties>
<dependencyManagement> <dependencies> <dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId> <version>${alibaba-cloud.version}</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency>
<!-- <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId> <version>${springcloud.alibaba.version}</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> -->
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId> <version>${springcloud.version}</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> </dependencies></dependencyManagement>
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剩下的，像数据库、持久化等，其他的可以根据需要添加。
配置完成后，我们需要写一个认证服务器的配置:
package com.damon.config;
import java.util.ArrayList;import java.util.List;
import javax.sql.DataSource;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.core.env.Environment;import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.configurers.ClientDetailsServiceConfigurer;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.AuthorizationServerConfigurerAdapter;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableAuthorizationServer;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerEndpointsConfigurer;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerSecurityConfigurer;import org.springframework.security.oauth2.provider.error.WebResponseExceptionTranslator;import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenEnhancer;import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenEnhancerChain;import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import com.damon.component.JwtTokenEnhancer;import com.damon.login.service.LoginService;
@Configuration@EnableAuthorizationServerpublic class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
@Autowired private PasswordEncoder passwordEncoder;
@Autowired private AuthenticationManager authenticationManager;
@Autowired private LoginService loginService;
@Autowired //@Qualifier("jwtTokenStore") @Qualifier("redisTokenStore") private TokenStore tokenStore; /*@Autowired private JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter; @Autowired private JwtTokenEnhancer jwtTokenEnhancer;*/
@Autowired private Environment env;
@Autowired private DataSource dataSource;
@Autowired private WebResponseExceptionTranslator userOAuth2WebResponseExceptionTranslator;
/** * redis token 方式 */ @Override public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception { //验证时发生的情况处理 endpoints.authenticationManager(authenticationManager) //支持 password 模式 .exceptionTranslator(userOAuth2WebResponseExceptionTranslator)//自定义异常处理类添加到认证服务器配置 .userDetailsService(loginService) .tokenStore(tokenStore);
}
/** * 客户端配置（给谁发令牌） * 不同客户端配置不同 * * authorizedGrantTypes 可以包括如下几种设置中的一种或多种： authorization_code：授权码类型。需要redirect_uri implicit：隐式授权类型。需要redirect_uri password：资源所有者（即用户）密码类型。 client_credentials：客户端凭据（客户端ID以及Key）类型。 refresh_token：通过以上授权获得的刷新令牌来获取新的令牌。
accessTokenValiditySeconds：token 的有效期 scopes：用来限制客户端访问的权限，在换取的 token 的时候会带上 scope 参数，只有在 scopes 定义内的，才可以正常换取 token。 * @param clients * @throws Exception * @author Damon * */ @Override public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception { clients.inMemory() .withClient("provider-service") .secret(passwordEncoder.encode("provider-service-123")) .accessTokenValiditySeconds(3600) .refreshTokenValiditySeconds(864000)//配置刷新token的有效期 .autoApprove(true) //自动授权配置 .scopes("all")//配置申请的权限范围 .authorizedGrantTypes("password", "authorization_code", "client_credentials", "refresh_token")//配置授权模式 .redirectUris("http://localhost:2001/login")//授权码模式开启后必须指定
.and() .withClient("consumer-service") .secret(passwordEncoder.encode("consumer-service-123")) .accessTokenValiditySeconds(3600) .refreshTokenValiditySeconds(864000)//配置刷新token的有效期 .autoApprove(true) //自动授权配置 .scopes("all")//配置申请的权限范围 .authorizedGrantTypes("password", "authorization_code", "client_credentials", "refresh_token")//配置授权模式 .redirectUris("http://localhost:2005/login")//授权码模式开启后必须指定
.and() .withClient("resource-service") .secret(passwordEncoder.encode("resource-service-123")) .accessTokenValiditySeconds(3600) .refreshTokenValiditySeconds(864000)//配置刷新token的有效期 .autoApprove(true) //自动授权配置 .scopes("all")//配置申请的权限范围 .authorizedGrantTypes("password", "authorization_code", "client_credentials", "refresh_token")//配置授权模式 .redirectUris("http://localhost:2006/login")//授权码模式开启后必须指定
.and() .withClient("test-sentinel") .secret(passwordEncoder.encode("test-sentinel-123")) .accessTokenValiditySeconds(3600) .refreshTokenValiditySeconds(864000)//配置刷新token的有效期 .autoApprove(true) //自动授权配置 .scopes("all")//配置申请的权限范围 .authorizedGrantTypes("password", "authorization_code", "client_credentials", "refresh_token")//配置授权模式 .redirectUris("http://localhost:2008/login")//授权码模式开启后必须指定
.and() .withClient("test-sentinel-feign") .secret(passwordEncoder.encode("test-sentinel-feign-123")) .accessTokenValiditySeconds(3600) .refreshTokenValiditySeconds(864000)//配置刷新token的有效期 .autoApprove(true) //自动授权配置 .scopes("all")//配置申请的权限范围 .authorizedGrantTypes("password", "authorization_code", "client_credentials", "refresh_token")//配置授权模式 .redirectUris("http://localhost:2010/login")//授权码模式开启后必须指定
.and() .withClient("customer-service") .secret(passwordEncoder.encode("customer-service-123")) .accessTokenValiditySeconds(3600) .refreshTokenValiditySeconds(864000)//配置刷新token的有效期 .autoApprove(true) //自动授权配置 .scopes("all") .authorizedGrantTypes("password", "authorization_code", "client_credentials", "refresh_token")//配置授权模式 .redirectUris("http://localhost:2012/login")//授权码模式开启后必须指定 ; }
@Override public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) { security.allowFormAuthenticationForClients();//是允许客户端访问 OAuth2 授权接口，否则请求 token 会返回 401 security.checkTokenAccess("isAuthenticated()");//是允许已授权用户访问 checkToken 接口 security.tokenKeyAccess("isAuthenticated()"); // security.tokenKeyAccess("permitAll()");获取密钥需要身份认证，使用单点登录时必须配置，是允许已授权用户获取 token 接口 }}
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Redis 配置:
package com.damon.config;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.redis.RedisTokenStore;
@Configurationpublic class RedisTokenStoreConfig {
@Autowired private RedisConnectionFactory redisConnectionFactory;
@Bean public TokenStore redisTokenStore (){ //return new RedisTokenStore(redisConnectionFactory); return new MyRedisTokenStore(redisConnectionFactory); }}
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后面接下来需要配置安全访问的拦截，这时候需要 SpringSecurity:
package com.damon.config;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.WebSecurity;import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;
@Configuration@EnableWebSecuritypublic class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Bean public PasswordEncoder passwordEncoder() { return new BCryptPasswordEncoder(); }
@Bean @Override public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception { return super.authenticationManagerBean(); }
@Override public void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.csrf() .disable()
.exceptionHandling() .authenticationEntryPoint(new AuthenticationEntryPointHandle()) //.authenticationEntryPoint((request, response, authException) -> response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED)) .and()
.authorizeRequests() .antMatchers("/oauth/**", "/login/**")//"/logout/**" .permitAll() .anyRequest() .authenticated() .and() .formLogin() .permitAll(); }
/*@Override protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { auth.userDetailsService(userDetailsService) .passwordEncoder(passwordEncoder()); }*/
@Override public void configure(WebSecurity web) throws Exception { web.ignoring().antMatchers("/css/**", "/js/**", "/plugins/**", "/favicon.ico"); }}
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再者，就是需要配置资源拦截:
package com.damon.config;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableResourceServer;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.ResourceServerConfigurerAdapter;
@Configuration@EnableResourceServerpublic class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {
@Override public void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.csrf().disable()
.exceptionHandling() .authenticationEntryPoint(new AuthenticationEntryPointHandle()) //.authenticationEntryPoint((request, response, authException) -> response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED)) .and()
.requestMatchers().antMatchers("/api/**") .and() .authorizeRequests() .antMatchers("/api/**").authenticated() .and() .httpBasic(); }}
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其中，在上面我们配置了资源拦截、权限拦截的统一处理配置:
package com.damon.config;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.springframework.http.HttpStatus;import org.springframework.security.core.AuthenticationException;import org.springframework.security.web.AuthenticationEntryPoint;
import com.alibaba.fastjson.JSON;import com.damon.commons.Response;
/** * * 统一结果处理 * * @author Damon * */
public class AuthenticationEntryPointHandle implements AuthenticationEntryPoint { /** * * @author Damon * */ @Override public void commence(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, AuthenticationException authException) throws IOException, ServletException {
//response.setStatus(HttpServletResponse.SC_FORBIDDEN); //response.setStatus(HttpStatus.OK.value());
//response.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*"); //gateway已加，无需再加 //response.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "token"); //解决低危漏洞点击劫持 X-Frame-Options Header未配置 response.setHeader("X-Frame-Options", "SAMEORIGIN"); response.setCharacterEncoding("UTF-8"); response.setContentType("application/json; charset=utf-8");
response.getWriter() .write(JSON.toJSONString(Response.ok(response.getStatus(), -2, authException.getMessage(), null))); /*response.getWriter() .write(JSON.toJSONString(Response.ok(200, -2, "Internal Server Error", authException.getMessage())));*/ }}
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最后，自定义异常处理类添加到认证服务器配置:
package com.damon.config;
import java.io.IOException;
import org.springframework.http.HttpHeaders;import org.springframework.http.HttpStatus;import org.springframework.http.ResponseEntity;import org.springframework.security.access.AccessDeniedException;import org.springframework.security.core.AuthenticationException;import org.springframework.security.oauth2.common.DefaultThrowableAnalyzer;import org.springframework.security.oauth2.common.exceptions.InsufficientScopeException;import org.springframework.security.oauth2.common.exceptions.OAuth2Exception;import org.springframework.security.oauth2.provider.error.WebResponseExceptionTranslator;import org.springframework.security.web.util.ThrowableAnalyzer;import org.springframework.stereotype.Component;import org.springframework.web.HttpRequestMethodNotSupportedException;
import com.damon.exception.UserOAuth2Exception;
/** * * 自定义异常转换类 * @author Damon * */
@Component("userOAuth2WebResponseExceptionTranslator")public class UserOAuth2WebResponseExceptionTranslator implements WebResponseExceptionTranslator { private ThrowableAnalyzer throwableAnalyzer = new DefaultThrowableAnalyzer();
@Override public ResponseEntity<OAuth2Exception> translate(Exception e) throws Exception { Throwable[] causeChain = this.throwableAnalyzer.determineCauseChain(e); Exception ase = (OAuth2Exception)this.throwableAnalyzer.getFirstThrowableOfType(OAuth2Exception.class, causeChain); //异常链中有OAuth2Exception异常 if (ase != null) { return this.handleOAuth2Exception((OAuth2Exception)ase); } //身份验证相关异常 ase = (AuthenticationException)this.throwableAnalyzer.getFirstThrowableOfType(AuthenticationException.class, causeChain); if (ase != null) { return this.handleOAuth2Exception(new UserOAuth2WebResponseExceptionTranslator.UnauthorizedException(e.getMessage(), e)); } //异常链中包含拒绝访问异常 ase = (AccessDeniedException)this.throwableAnalyzer.getFirstThrowableOfType(AccessDeniedException.class, causeChain); if (ase instanceof AccessDeniedException) { return this.handleOAuth2Exception(new UserOAuth2WebResponseExceptionTranslator.ForbiddenException(ase.getMessage(), ase)); } //异常链中包含Http方法请求异常 ase = (HttpRequestMethodNotSupportedException)this.throwableAnalyzer.getFirstThrowableOfType(HttpRequestMethodNotSupportedException.class, causeChain); if(ase instanceof HttpRequestMethodNotSupportedException){ return this.handleOAuth2Exception(new UserOAuth2WebResponseExceptionTranslator.MethodNotAllowed(ase.getMessage(), ase)); } return this.handleOAuth2Exception(new UserOAuth2WebResponseExceptionTranslator.ServerErrorException(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR.getReasonPhrase(), e)); }
private ResponseEntity<OAuth2Exception> handleOAuth2Exception(OAuth2Exception e) throws IOException { int status = e.getHttpErrorCode(); HttpHeaders headers = new HttpHeaders(); headers.set("Cache-Control", "no-store"); headers.set("Pragma", "no-cache"); if (status == HttpStatus.UNAUTHORIZED.value() || e instanceof InsufficientScopeException) { headers.set("WWW-Authenticate", String.format("%s %s", "Bearer", e.getSummary())); } UserOAuth2Exception exception = new UserOAuth2Exception(e.getMessage(),e); ResponseEntity<OAuth2Exception> response = new ResponseEntity(exception, headers, HttpStatus.valueOf(status)); return response; }
private static class MethodNotAllowed extends OAuth2Exception { public MethodNotAllowed(String msg, Throwable t) { super(msg, t); } @Override public String getOAuth2ErrorCode() { return "method_not_allowed"; } @Override public int getHttpErrorCode() { return 405; } }
private static class UnauthorizedException extends OAuth2Exception { public UnauthorizedException(String msg, Throwable t) { super(msg, t); } @Override public String getOAuth2ErrorCode() { return "unauthorized"; } @Override public int getHttpErrorCode() { return 401; } }
private static class ServerErrorException extends OAuth2Exception { public ServerErrorException(String msg, Throwable t) { super(msg, t); } @Override public String getOAuth2ErrorCode() { return "server_error"; } @Override public int getHttpErrorCode() { return 500; } }
private static class ForbiddenException extends OAuth2Exception { public ForbiddenException(String msg, Throwable t) { super(msg, t); } @Override public String getOAuth2ErrorCode() { return "access_denied"; } @Override public int getHttpErrorCode() { return 403; } }}
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最后，我们可能需要配置一些请求客户端的配置，以及变量配置:
@Configurationpublic class BeansConfig { @Resource private Environment env;
@Bean public RestTemplate restTemplate() { SimpleClientHttpRequestFactory requestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory(); requestFactory.setReadTimeout(env.getProperty("client.http.request.readTimeout", Integer.class, 15000)); requestFactory.setConnectTimeout(env.getProperty("client.http.request.connectTimeout", Integer.class, 3000)); RestTemplate rt = new RestTemplate(requestFactory); return rt; }
}
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package com.damon.config;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.stereotype.Component;
/** * 配置信息 * @author Damon * */
@Component@RefreshScopepublic class EnvConfig {
@Value("${jdbc.driverClassName:}") private String jdbc_driverClassName;
@Value("${jdbc.url:}") private String jdbc_url;
@Value("${jdbc.username:}") private String jdbc_username;
@Value("${jdbc.password:}") private String jdbc_password;
public String getJdbc_driverClassName() { return jdbc_driverClassName; }
public void setJdbc_driverClassName(String jdbc_driverClassName) { this.jdbc_driverClassName = jdbc_driverClassName; }
public String getJdbc_url() { return jdbc_url; }
public void setJdbc_url(String jdbc_url) { this.jdbc_url = jdbc_url; }
public String getJdbc_username() { return jdbc_username; }
public void setJdbc_username(String jdbc_username) { this.jdbc_username = jdbc_username; }
public String getJdbc_password() { return jdbc_password; }
public void setJdbc_password(String jdbc_password) { this.jdbc_password = jdbc_password; }
}
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最后需要配置一些环境配置:
spring: application: name: oauth-cas cloud: nacos: discovery: server-addr: 127.0.0.1:8848 config: server-addr: 127.0.0.1:8848 refreshable-dataids: actuator.properties,log.properties
redis: #redis相关配置 database: 8 host: 127.0.0.1 #localhost port: 6379 password: aaa #有密码时设置 jedis: pool: max-active: 8 max-idle: 8 min-idle: 0 timeout: 10000ms
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记住：上面这个启动配置需要在 bootstrap 文件中添加，否则，可能会失败，大家可以尝试下。
server: port: 2000 undertow: uri-encoding: UTF-8 accesslog: enabled: false pattern: combined #这里我们使用了SpringBoot2.x，注意session与1.x不同 servlet: session: timeout: PT120M cookie: name: OAUTH-CAS-SESSIONID #防止Cookie冲突，冲突会导致登录验证不通过
client: http: request: connectTimeout: 8000 readTimeout: 30000
mybatis: mapperLocations: classpath:mapper/*.xml typeAliasesPackage: com.damon.*.model
spring: profiles: active: dev
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最后，我们添加启动类:
@Configuration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(basePackages = {"com.damon"})@EnableDiscoveryClientpublic class CasApp { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(CasApp.class, args); }}
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以上，一个认证中心的代码实战逻辑就完成了。
接下来，我们看一个客户端如何去认证，首先还是依赖:
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId></dependency>
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency>
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId></dependency>
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId></dependency>
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId></dependency>
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在客户端，我们也需要配置一个资源配置与权限配置:
package com.damon.config;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableResourceServer;import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.ResourceServerConfigurerAdapter;
/** * * * @author Damon * */@Configuration@EnableResourceServerpublic class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {
@Override public void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.csrf().disable()
.exceptionHandling() .authenticationEntryPoint(new AuthenticationEntryPointHandle()) //.authenticationEntryPoint((request, response, authException) -> response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED)) .and()
.requestMatchers().antMatchers("/api/**") .and() .authorizeRequests() .antMatchers("/api/**").authenticated() .and() .httpBasic(); }}
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当然，权限拦截可能就相对简单了:
package com.damon.config;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.core.annotation.Order;import org.springframework.security.config.annotation.method.configuration.EnableGlobalMethodSecurity;import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
/** * * 在接口上配置权限时使用 * @author Damon * */@Configuration@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)@Order(101)public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {}
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同样，这里也需要一个统一结果处理类，这里就不展示了。
接下来，我们主要看配置:
cas-server-url: http://oauth-cas #http://localhost:2000#设置可以访问的地址
security: oauth2: #与cas对应的配置 client: client-id: provider-service client-secret: provider-service-123 user-authorization-uri: ${cas-server-url}/oauth/authorize #是授权码认证方式需要的 access-token-uri: ${cas-server-url}/oauth/token #是密码模式需要用到的获取 token 的接口 resource: loadBalanced: true #jwt: #jwt存储token时开启 #key-uri: ${cas-server-url}/oauth/token_key #key-value: test_jwt_sign_key id: provider-service #指定用户信息地址 user-info-uri: ${cas-server-url}/api/user #指定user info的URI，原生地址后缀为/auth/user prefer-token-info: false #token-info-uri: authorization: check-token-access: ${cas-server-url}/oauth/check_token #当此web服务端接收到来自UI客户端的请求后，需要拿着请求中的 token 到认证服务端做 token 验证，就是请求的这个接口
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在上面的配置里，我们看到了各种注释了，讲得很仔细，但是我要强调下：为了高可用，我们的认证中心可能多个，所以需要域名来作 LB。同时，开启了 loadBalanced=true。最后，如果是授权码认证模式，则需要 "user-authorization-uri"，如果是密码模式，需要 "access-token-uri" 来获取 token。我们通过它 "user-info-uri" 来获取认证中心的用户信息，从而判断该用户的权限，从而访问相应的资源。另外，上面的配置需要在 bootstrap 文件中，否则可能失败，大家可以试试。
接下来，我们添加一般配置:
server: port: 2001 undertow: uri-encoding: UTF-8 accesslog: enabled: false pattern: combined servlet: session: timeout: PT120M cookie: name: PROVIDER-SERVICE-SESSIONID #防止Cookie冲突，冲突会导致登录验证不通过
backend: ribbon: client: enabled: true ServerListRefreshInterval: 5000
ribbon: ConnectTimeout: 3000 # 设置全局默认的ribbon的读超时 ReadTimeout: 1000 eager-load: enabled: true clients: oauth-cas,consumer-service MaxAutoRetries: 1 #对第一次请求的服务的重试次数 MaxAutoRetriesNextServer: 1 #要重试的下一个服务的最大数量（不包括第一个服务） #listOfServers: localhost:5556,localhost:5557 #ServerListRefreshInterval: 2000 OkToRetryOnAllOperations: true NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule
hystrix.command.BackendCall.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds: 5000hystrix.threadpool.BackendCallThread.coreSize: 5
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这里，我们使用了 Ribbon 来做 LB，hystrix 来作熔断，最后需要注意的是：加上了 cookie name，防止 Cookie 冲突，冲突会导致登录验证不通过。
配置启动类:
@Configuration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(basePackages = {"com.damon"})@EnableDiscoveryClient@EnableOAuth2Ssopublic class ProviderApp {
public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(ProviderApp.class, args); }
}
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我们在上面配置了所有带有 "/api/**" 的路径请求，都会加以拦截，根据用户的信息来判断其是否有权限访问。
写一个简单的测试类:
@RestController@RequestMapping("/api/user")public class UserController {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserController.class);
@Autowired private UserService userService;
@PreAuthorize("hasAuthority('admin')") @GetMapping("/auth/admin") public Object adminAuth() { logger.info("test password mode"); return "Has admin auth!"; }}
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上面的代码表示：如果用户具有 "admin" 的权限，则能够访问该接口，否则会被拒绝。
本文用的是 alibaba 的组件来作 LB，具体可以看前面的文章，用域名来找到服务。同时也加上了网关 Gateway。
最后，我们先来通过密码模式来进行认证吧:
curl -i -X POST -d "username=admin&password=123456&grant_type=password&client_id=provider-service&client_secret=provider-service-123" http://localhost:5555/oauth-cas/oauth/token
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认证成功后，会返回如下结果:
{"access_token":"d2066f68-665b-4038-9dbe-5dd1035e75a0","token_type":"bearer","refresh_token":"44009836-731c-4e6a-9cc3-274ce3af8c6b","expires_in":3599,"scope":"all"}
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接下来，我们通过 token 来访问接口:
curl -i -H "Accept: application/json" -H "Authorization:bearer d2066f68-665b-4038-9dbe-5dd1035e75a0" -X GET http://localhost:5555/provider-service/api/user/auth/admin
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成功会返回结果:
Has admin auth!
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token 如果失效，会返回:
{"error":"invalid_token","error_description":"d2066f68-665b-4038-9dbe-5dd1035e75a01"}
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3、GitHub 的授权应用案例
如果你的应用想要接入 GitHub，则可以通过如下办法来实现。
首先注册一个 GitHub 账号，登陆后，找到设置，打开页面，最下面有一个开发者设置：
找到后，点击，可以看到三个，可以选择第二个方式来接入：
可以新增你的应用 app，新建时，应用名、回调地址必填项：
最后，完成后会生成一个 Client ID、Client Secret。
然后利用 Github 官方给的文档来进行认证、接入，授权逻辑：
1.在注册完信息后生成了 Client ID、Client Secret，首先，用户点击 github 登录本地应用引导用户跳转到第三方授权页跳转地址:
https://github.com/login/oauth/authorize?client_id={client_id}&redirect_uri={redirect_uri}&state={state}
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其中，client_id，client_secret 是注册好 Oauth APP 后 github 提供的，需要写在本地代码或者配置文件中，state 也是在本地生成的。redirect_uri 就是在 GitHub 官网填的 Authorization callback URL。此时带着 state 等参数去申请授权，但此时尚未登陆，未能通过 authorize，GitHub 返回 code 参数。
2.授权成功后会重定向带参数访问上面的 redirect_uri，并多了一个 code 参数后台接收 code 这个参数,我们带着这个 code 再次访问 github 地址:
https://github.com/login/oauth/access_token?client_id=xxx&client_secret=xxx&code=xxx&redirect_uri=http://localhost:3001/authCallback
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注意：上面的 redirect_uri 要与之前在新建 app 时填写的保持一直，否则会报错。
3.通过 state 参数和 code 参数，成功获取 access_token 有了 access_token，只需要把 access_token 参数放在 URL 后面即可，就可以换取用户信息了。访问地址:
https://api.github.com/user?access_token=xxx
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4.得到 GitHub 授权用户的个人信息，就表明授权成功。
4、微服务安全架构设计
在微服务中，安全性是一个很重要的问题。我们经常比较多的场景是：服务 A 需要调用服务 B，但是问题来了，到底是走外网调用呢？还是走局域网调用呢？这当然看 A、B 是否在同一个网段，如果在同一个局域网段，那肯定走局域网好。为什么呢？因为局域网快呀，如果说还有理由吗？当然有：除了网络快，降低网络开销，还可以保证安全性，不至于被黑客黑掉。这是安全的一个保证。
那么除了上面说的安全性，还有其他的吗？比如：在一个局域网下，有 N 个微服务模块，但是这些微服务并不想完全直接暴露给外部，这时候，就需要一个网关 Gateway 来处理。网关把所有的服务给路由了，就像在所有的服务上面一层，加了一个保护光环，突出高内聚的含义。同时还可以加上一些拦截，安全的拦截，鉴权、认证等。存在通过 token 的鉴权，也可以通过 jwt 的，等等。有时候，可以借助 redis 通过 session 共享。也可以通过 OAuth2 的鉴权模式来实现安全拦截。
最后安全性的考虑是在每个服务的接口设计上，比如：幂等的存在，让很多恶意攻击成为无用之功。更多的介绍可以看下面:
https://mp.weixin.qq.com/s/G3yhwvLVTu_T5uPxgZD00w复制代码
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版权声明: 本文为 InfoQ 作者【Xiao8】的原创文章。
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God bless the fighters. 2020.03.11 加入
欢迎关注公众号：程序猿Damon，长期从事Java开发，研究Springcloud的微服务架构设计。目前主要从事基于K8s云原生架构研发的工作，Golang开发，长期研究边缘计算框架KubeEdge、调度框架Volcano、容器云KubeSphere研究
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