Spring Security 与 HTTP 安全 header

Posted 2023-05-07

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Spring Security 与 HTTP 安全 header相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

参考技术A HTTP 安全header对于网站安全防护来说至关重要。借助安全header，我们可以降低网站遭受攻击的风险。

Spring Security作为Spring家族御用的安全框架，自然考虑到了这方面的需求。它为我们提供了大量预定义好的配置，可减小开发工作量。

下面章节介绍常用的安全header，和Spring Security中的配置方法。

用于控制Request和Response的缓存机制。可以通过如下设置，禁用cache：

禁用cache的方法如下：

用于控制客户浏览器可加载哪些外部资源。相当于一个白名单，从而减少攻击者注入恶意脚本的可能性。

该 header的配置方法较为复杂，可参考： Content Security Policy 入门教程 - 阮一峰的网络日志 (ruanyifeng.com)

主要是以下三种场景会发送Referer字段。

（1）用户点击网页上的链接。

（2）用户发送表单。

（3）网页加载静态资源，比如加载图片、脚本、样式。

可以使用 rel 属性，修改默认的referer行为。

rel属性只能定制单个元素的Referer行为，而且选择比较少，只能发送或不发送。W3C 为此制定了更强大的 Referrer Policy。

Referrer Policy 可以设定8个值。

（1）no-referrer

不发送Referer字段。

（2）no-referrer-when-downgrade

如果从 HTTPS 网址链接到 HTTP 网址，不发送Referer字段，其他情况发送（包括 HTTP 网址链接到 HTTPS 网址）。这是浏览器的默认行为。

（3）same-origin

链接到同源网址（协议+域名+端口都相同）时发送，否则不发送。注意， https://foo.com 链接到 http://foo.com 也属于跨域。

（4）origin

Referer字段一律只发送源信息（协议+域名+端口），不管是否跨域。

（5）strict-origin

如果从 HTTPS 网址链接到 HTTP 网址，不发送Referer字段，其他情况只发送源信息。

（6）origin-when-cross-origin

同源时，发送完整的Referer字段，跨域时发送源信息。

（7）strict-origin-when-cross-origin

同源时，发送完整的Referer字段；跨域时，如果 HTTPS 网址链接到 HTTP 网址，不发送Referer字段，否则发送源信息。

（8）unsafe-url

Referer字段包含源信息、路径和查询字符串，不包含锚点、用户名和密码。

注：以上内容来源于
https://www.ruanyifeng.com/blog/2019/06/http-referer.html 。侵删。

网站通过这个请求头告诉浏览器，只能通过HTTPS访问该网站，而不是HTTP。

max-age=<expire-time>

设置在浏览器收到这个请求后的<expire-time>秒的时间内凡是访问这个域名下的请求都使用HTTPS请求。

includeSubDomains 可选

如果这个可选的参数被指定，那么说明此规则也适用于该网站的所有子域名。

preload 可选

查看预加载 HSTS 获得详情。不是标准的一部分。

参考链接： https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Security/HTTP_Strict_Transport_Security

用来确定Content-Type指定的MIME type可否被修改。有些资源的Content-Type是错的或者未定义，这时某些浏览器会启用MIME-sniffing来猜测该资源的类型，解析内容并执行，有安全风险。可以使用此header用来防止MIME type嗅探攻击。

禁用MIME type嗅探攻击的方法为：

X-Frame-Options用来告诉浏览器是否允许渲染 <frame> ， <iframe> ， <embed> 和 <object> 内的页面。主要用于防止clickjack攻击。

它有如下三个值：

参考链接： X-Frame-Options - HTTP | MDN (mozilla.org)

这个header用于防御XSS攻击。当浏览器检测到疑似XSS攻击的时候，自动阻止页面加载。

该header的配置项如下：

对于常用的HTTP header，Spring Security已经有现成的方法可用。但是对于自定义的header，我们要如何处理呢？

Spring Security提供了 addHeaderWriter 方法，可用于添加任意的 HeaderWriter ：

Spring Security 介绍与Demo

一、Spring Security 介绍

Spring Security 是针对Spring项目的安全框架，也是Spring Boot底层安全模块的默认技术选型。我们仅需引入spring-boot-stater-security模块，进行少量的配置，即可实现强大的安全管理功能。

重要类：

WebSecurityConfigurerAdapter：定义Security策略。
AuthenticationManagerBuilder：定义认证策略

二、Demo

使用 IDEA 通过 Spring Initializer 创建一个Spring Boot项目并选中 security 、web、thymeleaf模块。并导入实验素材（存储在我的github上,链接无效是因为图片、文件我是上传到github上的，请进入我的github观看）。

pom.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.2.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.yunche</groupId>
    <artifactId>security</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>security</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>
        <!--引入 thymeleaf-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.thymeleaf.extras</groupId>
            <artifactId>thymeleaf-extras-springsecurity5</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

项目文件树结构如下图：

技术图片

打开KungfuController类：

package com.atguigu.security.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

@Controller
public class KungfuController {
   private final String PREFIX = "pages/";
   /**
    * 欢迎页
    * @return
    */
   @GetMapping("/")
   public String index() {
      return "welcome";
   }
   
   /**
    * 登陆页
    * @return
    */
   @GetMapping("/userlogin")
   public String loginPage() {
      return PREFIX+"login";
   }
   
   
   /**
    * level1页面映射
    * @param path
    * @return
    */
   @GetMapping("/level1/{path}")
   public String level1(@PathVariable("path")String path) {
      return PREFIX+"level1/"+path;
   }
   
   /**
    * level2页面映射
    * @param path
    * @return
    */
   @GetMapping("/level2/{path}")
   public String level2(@PathVariable("path")String path) {
      return PREFIX+"level2/"+path;
   }
   
   /**
    * level3页面映射
    * @param path
    * @return
    */
   @GetMapping("/level3/{path}")
   public String level3(@PathVariable("path")String path) {
      return PREFIX+"level3/"+path;
   }


}

此时我们访问：http://localhost:8080/

技术图片

这说明了Spring Security已经生效了，并且它需要我们认证后才可以访问。所以我们需要编写一个类继承

WebSecurityConfigurerAdapter 来自定 Security 策略，并加上@EnableWebSecurity：开启WebSecurity模式：

package com.yunche.security.config;

import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;

/**
 * @ClassName: MySecurityConfig
 * @Description:
 * @author: yunche
 * @date: 2019/02/07
 */
@EnableWebSecurity
public class MySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        //super.configure(http);
        http.authorizeRequests().antMatchers("/").permitAll();
    }
}

此时，"/"请求全部允许通过，访问localhost:8080，就可以进入正常的首页了：

技术图片

此时我们为了使不同的登录用户，查看到不同的武林秘籍（类似于普通用户和管理员），就可以让不同的登录用户根据一些规则成为特定的角色，此过程称为认证。然后再授权给不同的角色不同的访问权限。

此时我们还可以访问localhost:8080/level1/1，查看普通的武功秘籍信息，接下来我们就来实现认证与授权。

认证：这一过程显然是发生在登录中的，首先添加基于登录表单的认证：

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    //super.configure(http); //自定义规则
    http.authorizeRequests().antMatchers("/").permitAll()
        .and().formLogin()  //开启基于登录表单的认证
    ;

}

此时login请求会进入默认的登录表单认证，点击登录按钮，访问：localhost:8080/login，结果如下：

技术图片

MySecurityConfig:

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    // super.configure(auth);
    auth.inMemoryAuthentication() // 添加基于内存的身份验证
            .withUser("zhangsan").password("z123").roles("VIP1") //将用户张三认证成VIP1角色
            .and()
            .withUser("lisi").password("l123").roles("VIP2") //将用户李四认证成VIP2角色
            .and()
            .withUser("wangwu").password("w123").roles("VIP3") //将用户王五认证成VIP3角色
    ;
}

授权：

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    //super.configure(http); //自定义规则
    http.authorizeRequests().antMatchers("/").permitAll()
            .antMatchers("/level1/**").hasRole("VIP1") //允许VIP角色1访问/level1/**请求
            .antMatchers("/level2/**").hasRole("VIP2") //允许VIP角色2访问/level2/**请求
            .antMatchers("/level3/**").hasRole("VIP3") //允许VIP角色3访问/level3/**请求
            .and().formLogin()  //开启基于登录表单的认证
    ;

}

此时访问localhost:8080/level/1请求，就会要求进行身份验证：

技术图片

输入用户名和密码，会发现进入错误页面：

技术图片

查询官方文档可知，现在的版本(Spring Security 5)需要指定密码加密的格式:

  @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        // super.configure(auth);
        auth.inMemoryAuthentication() // 添加基于内存的身份验证
                .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder()).withUser("zhangsan").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("z123")).roles("VIP1") //将用户张三认证成VIP1角色
                .and()
                .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder()).withUser("lisi").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("l123")).roles("VIP2") //将用户李四认证成VIP2角色
                .and()
                .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder()).withUser("wangwu").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("w123")).roles("VIP3") //将用户王五认证成VIP3角色
        ;
    }

随意点击一个武林秘籍阅读，输入相应角色的账号，密码，登录成功后会自动进入相应的页面。（注意，此时如果访问该角色无权访问的页面会得到一个403 forbidden）。

接下来添加一个点击按钮注销用户的功能：

在授权规则里添加如下代码：

//开启自动注销的功能，默认规则，通过发送 /logout请求，来注销用户并清空session
http.logout().logoutSuccessUrl("/"); //注销后来到首页

编写form表单用于发送注销请求：

welcome.html:

<h2 align="center">游客您好，如果想查看武林秘籍 <a th:href="@{/login}">请登录</a></h2>

<form th:action="@{/logout}" method="post">
<input type="submit" value="注销">
</form>
<hr>

此时就完成了注销功能。接下来，再来实现 2 个功能：

用户登录后才显示注销按钮，未登录显示登录按钮。
用户登录成功，显示 xxx用户你好,并根据用户角色的权限显示不同的首页。

首先，我们已经引入了thymeleaf 和 security 的整合依赖，然后为welcome.html 加上 xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/extras/spring-security"，这样当我们输入sec 时（security 的标签）会有自动提示。

修改好welcome.html 如下：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"
   xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/extras/spring-security">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
<h1 align="center">欢迎光临武林秘籍管理系统</h1>
<!--未验证才显示该元素-->
<div sec:authorize="!isAuthenticated()">
   <h2 align="center">游客您好，如果想查看武林秘籍 <a th:href="@{/login}">请登录</a></h2>
</div>

<!--验证后才显示该元素-->
<div sec:authorize="isAuthenticated()">
   <!--使用 principal.username取出用户名 -->
   <h1 align="center">用户<span sec:authentication="principal.username"></span>，您好~
      <!--使用 principal.authorities 取出用户的角色-->
   <br>您的角色是:<span sec:authentication="principal.authorities"></span>
   </h1>

   <form th:action="@{/logout}" method="post" >
      <input type="submit" value="注销" >
   </form>
</div>

<hr>

<!--当用户属于 VIP1角色时才显示该元素-->
<div sec:authorize="hasRole('VIP1')">
   <h3>普通武功秘籍</h3>
   <ul>
      <li><a th:href="@{/level1/1}">罗汉拳</a></li>
      <li><a th:href="@{/level1/2}">武当长拳</a></li>
      <li><a th:href="@{/level1/3}">全真剑法</a></li>
   </ul>
</div>

<div sec:authorize="hasRole('VIP2')">
   <h3>高级武功秘籍</h3>
   <ul>
      <li><a th:href="@{/level2/1}">太极拳</a></li>
      <li><a th:href="@{/level2/2}">七伤拳</a></li>
      <li><a th:href="@{/level2/3}">梯云纵</a></li>
   </ul>
</div>

<div sec:authorize="hasRole('VIP3')">
   <h3>绝世武功秘籍</h3>
   <ul>
      <li><a th:href="@{/level3/1}">葵花宝典</a></li>
      <li><a th:href="@{/level3/2}">龟派气功</a></li>
      <li><a th:href="@{/level3/3}">独孤九剑</a></li>
   </ul>
</div>


</body>
</html>

还可以添加上 记住我功能，再这之前，我们需要自定义登录页面，使用我们自己的登录页面：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
   <h1 align="center">欢迎登陆武林秘籍管理系统</h1>
   <hr>
   <div align="center">
      <form action="" method="post">
         用户名:<input name=""/><br>
         密码:<input name=""><br/>
         <input type="submit" value="登陆">
      </form>
   </div>
</body>
</html>

在 security 授权策略中，加上：

http.formLogin().loginPage("/userlogin"); //登录页为发送/userlogin 后返回的页面

并将原来链接中的login 替换为 userlogin

<h2 align="center">游客您好，如果想查看武林秘籍 <a th:href="@{/userlogin}">请登录</a></h2>

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
    <h1 align="center">欢迎登陆武林秘籍管理系统</h1>
    <hr>
    <div align="center">
        <form th:action="@{/userlogin}"method="post">
            用户名:<input name="username"/><br>
            密码:<input name="password"><br/>
            <input type="checkbox" name="remember"> 记住我<br/>
            <input type="submit" value="登陆">
        </form>
    </div>
</body>
</html>

//开启记住我功能，如果能够接收到 name 为 remember 的表单元素， 默认过期时间为14天
http.rememberMe().rememberMeParameter("remember");

三、参考资料

尚硅谷.Spring Boot 高级

以上是关于Spring Security 与 HTTP 安全 header的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

安全框架配置文件（spring-security.xml）

web应用安全框架选型：Spring Security与Apache Shiro

使用 Spring Security 自定义 Http 授权标头

Spring Security 介绍与Demo

Spring Security 使用基于xml的http认证

Spring Security Kerberos 与基本链接