使用OAuth2实现授权服务

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了使用OAuth2实现授权服务相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

综述

OAuth 2发明之初是为了解决登录认证过程中的安全性问题,使用“委托”的形式使第三方应用获得数据权限及功能。OAuth 2.0协议中,使用访问令牌ACCESS_TOKEN代替传统的账号密码,提高了互联网环境下的安全性。

OAuth 2共分为四种角色:

  • 授权服务:功能开放平台
  • 资源所有者:用户
  • 受保护资源:接口提供方
  • 客户端:第三方软件即接口调用方

实则授权服务和受保护资源可以部署在同一服务器上,也可以部署在不同服务上,因为两种角色是属于同一开发团队。

在微服务环境下使用Spring OAuth 2实现授权服务流程,需要分成三个模块:

server端:授权服务端,配置OAuth 2授权服务器信息,负责生成授权码及访问令牌等

resource端:接口提供方,负责解析授权令牌、鉴权、数据提供

client端:第三方应用,负责调用第三方数据

准备工作

一、数据库脚本
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for authorities
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `authorities`;
CREATE TABLE `authorities`  (
  `username` varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL,
  `authority` varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL,
  UNIQUE INDEX `ix_auth_username`(`username`, `authority`) USING BTREE,
  CONSTRAINT `fk_authorities_users` FOREIGN KEY (`username`) REFERENCES `users` (`username`) ON DELETE RESTRICT ON UPDATE RESTRICT
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_0900_ai_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

-- ----------------------------
-- Records of authorities
-- ----------------------------
INSERT INTO `authorities` VALUES ('reader', 'READ');
INSERT INTO `authorities` VALUES ('writer', 'READ,WRITE');

-- ----------------------------
-- Table structure for oauth_approvals
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `oauth_approvals`;
CREATE TABLE `oauth_approvals`  (
  `userId` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `clientId` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `partnerKey` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `scope` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `status` varchar(10) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `expiresAt` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  `lastModifiedAt` datetime(0) NULL DEFAULT NULL
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

-- ----------------------------
-- Records of oauth_approvals
-- ----------------------------
INSERT INTO `oauth_approvals` VALUES ('reader', 'userservice3', NULL, 'FOO', 'APPROVED', '2022-09-30 06:53:34', '2022-08-31 06:53:34');
INSERT INTO `oauth_approvals` VALUES ('writer', 'userservice3', NULL, 'FOO', 'APPROVED', '2022-09-30 13:56:15', '2022-08-31 13:56:15');

-- ----------------------------
-- Table structure for oauth_client_details
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `oauth_client_details`;
CREATE TABLE `oauth_client_details`  (
  `client_id` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL,
  `resource_ids` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  `client_secret` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  `scope` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  `authorized_grant_types` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  `web_server_redirect_uri` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  `authorities` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  `access_token_validity` int(0) NULL DEFAULT NULL,
  `refresh_token_validity` int(0) NULL DEFAULT NULL,
  `additional_information` varchar(4096) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  `autoapprove` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`client_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_0900_ai_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

-- ----------------------------
-- Records of oauth_client_details
-- ----------------------------
INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('userservice1', 'userservice', '1234', 'FOO', 'password,refresh_token', '', 'READ,WRITE', 7200, NULL, NULL, 'true');
INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('userservice2', 'userservice', '1234', 'FOO', 'client_credentials,refresh_token', '', 'READ,WRITE', 7200, NULL, NULL, 'true');
INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('userservice3', 'userservice', '1234', 'FOO', 'authorization_code,refresh_token', 'https://baidu.com,https://tev-competition-admin.qstcloud.net,http://localhost:5083/ui/login,http://localhost:8083/ui/login,http://localhost:5082/ui/remoteCall', 'READ,WRITE', 7200, NULL, NULL, 'false');

-- ----------------------------
-- Table structure for oauth_code
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `oauth_code`;
CREATE TABLE `oauth_code`  (
  `code` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NULL DEFAULT NULL,
  `authentication` blob NULL
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_0900_ai_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

-- ----------------------------
-- Records of oauth_code
-- ----------------------------

-- ----------------------------
-- Table structure for users
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `users`;
CREATE TABLE `users`  (
  `username` varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL,
  `password` varchar(100) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL,
  `enabled` tinyint(1) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`username`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_0900_ai_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

-- ----------------------------
-- Records of users
-- ----------------------------
INSERT INTO `users` VALUES ('reader', '$2a$04$C6pPJvC1v6.enW6ZZxX.luTdpSI/1gcgTVN7LhvQV6l/AfmzNU/3i', 1);
INSERT INTO `users` VALUES ('writer', '$2a$04$M9t2oVs3/VIreBMocOujqOaB/oziWL0SnlWdt8hV4YnlhQrORA0fS', 1);

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

二、项目框架

搭建项目父依赖,并创建三个模块:

  • cloud-oauth2-client
  • cloud-oauth2-server
  • cloud-oauth2-userservice

授权服务器

引入依赖
   <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</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-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>
服务端配置

授权服务配置需要继承自org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration包下的AuthorizationServerConfigurerAdapter类,主要配置了用户信息来源、访问权限配置、Token配置。

@Configuration
//开启授权服务器
@EnableAuthorizationServer 
public class OAuth2ServerConfiguration extends AuthorizationServerConfigurerAdapter 
    @Autowired
    private DataSource dataSource;
    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;

    /**
     * 我们配置了使用数据库来维护客户端信息。虽然在各种Demo中我们经常看到的是在内存中维护客户端信息,通过配置直接写死在这里。
     * 但是,对于实际的应用我们一般都会用数据库来维护这个信息,甚至还会建立一套工作流来允许客户端自己申请ClientID,实现OAuth客户端接入的审批。
     * @param clients
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception 
        clients.jdbc(dataSource);
    

    /**
     * 这里干了两件事儿。首先,打开了验证Token的访问权限(以便之后我们演示)。
     * 然后,允许ClientSecret明文方式保存,并且可以通过表单提交(而不仅仅是Basic Auth方式提交),之后会演示到这个。
     * @param security
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) throws Exception 
        security.checkTokenAccess("permitAll()")
                .allowFormAuthenticationForClients().passwordEncoder(NoOpPasswordEncoder.getInstance());
    

    /**
     * 干了以下4件事儿:
     * 1. 配置我们的令牌存放方式为JWT方式,而不是内存、数据库或Redis方式。
     * JWT是Json Web Token的缩写,也就是使用JSON数据格式包装的令牌,由.号把整个JWT分隔为头、数据体、签名三部分。
     * JWT保存Token虽然易于使用但是不是那么安全,一般用于内部,且需要走HTTPS并配置比较短的失效时间。
     * 2. 配置JWT Token的非对称加密来进行签名
     * 3. 配置一个自定义的Token增强器,把更多信息放入Token中
     * 4. 配置使用JDBC数据库方式来保存用户的授权批准记录
     * @param endpoints
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) 
        TokenEnhancerChain tokenEnhancerChain = new TokenEnhancerChain();
        tokenEnhancerChain.setTokenEnhancers(
                Arrays.asList(tokenEnhancer(), jwtTokenEnhancer()));

        endpoints.approvalStore(approvalStore())
                .authorizationCodeServices(authorizationCodeServices())
                .tokenStore(tokenStore())
                .tokenEnhancer(tokenEnhancerChain)
                .authenticationManager(authenticationManager);
    

    /**
     * 使用JDBC数据库方式来保存授权码
     * @return
     */
    @Bean
    public AuthorizationCodeServices authorizationCodeServices() 
        return new JdbcAuthorizationCodeServices(dataSource);
    

    /**
     * 使用JWT存储
     * @return
     */
    @Bean
    public TokenStore tokenStore() 
        return new JwtTokenStore(jwtTokenEnhancer());
    

    /**
     * 使用JDBC数据库方式来保存用户的授权批准记录
     * @return
     */
    @Bean
    public JdbcApprovalStore approvalStore() 
        return new JdbcApprovalStore(dataSource);
    

    /**
     * 自定义的Token增强器,把更多信息放入Token中
     * @return
     */
    @Bean
    public TokenEnhancer tokenEnhancer() 
        return new CustomTokenEnhancer();
    

    /**
     * 配置JWT使用非对称加密方式来验证
     * @return
     */
    @Bean
    protected JwtAccessTokenConverter jwtTokenEnhancer() 
        KeyStoreKeyFactory keyStoreKeyFactory = new KeyStoreKeyFactory(new ClassPathResource("jwt.jks"), "mySecretKey".toCharArray());
        JwtAccessTokenConverter converter = new JwtAccessTokenConverter();
        converter.setKeyPair(keyStoreKeyFactory.getKeyPair("jwt"));
        return converter;
    

    /**
     * 配置登录页面的视图信息(其实可以独立一个配置类,这样会更规范)
     */
    @Configuration
    static class MvcConfig implements WebMvcConfigurer 
        @Override
        public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) 
            registry.addViewController("login").setViewName("login");
        
    

自定义Token增强器

主要用于将自定义的更多用户信息放入Token中。

public class CustomTokenEnhancer implements TokenEnhancer 

    @Override
    public OAuth2AccessToken enhance(OAuth2AccessToken accessToken, OAuth2Authentication authentication) 
        Authentication userAuthentication = authentication.getUserAuthentication();
        if (userAuthentication != null) 
            Object principal = authentication.getUserAuthentication().getPrincipal();
            //把用户标识嵌入JWT Token中去(Key是userDetails)
            Map<String, Object> additionalInfo = new HashMap<>();
            additionalInfo.put("userDetails", principal);
            ((DefaultOAuth2AccessToken) accessToken).setAdditionalInformation(additionalInfo);
        
        return accessToken;
    

安全配置
@Configuration
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter 
    @Autowired
    private DataSource dataSource;

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

    /**
     * 配置用户账户的认证方式。显然,我们把用户存在了数据库中希望配置JDBC的方式。
     * 此外,我们还配置了使用BCryptPasswordEncoder哈希来保存用户的密码(生产环境中,用户密码肯定不能是明文保存的)
     * @param auth
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception 
        auth.jdbcAuthentication()
                .dataSource(dataSource)
                .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder());
    

    /**
     * 开放/login和/oauth/authorize两个路径的匿名访问。前者用于登录,后者用于换授权码,这两个端点访问的时机都在登录之前。
     * 设置/login使用表单验证进行登录。
     * @param http
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception 
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/login", "/oauth/authorize")
                .permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                .formLogin().loginPage("/login");
    

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