Shiro授权认证原理和流程

Posted 2020-10-22 羽觞醉月

先来张图：

 

 

这是一张shiro的功能图：

• Authentication： 身份认证/登录，验证用户是否拥有相应的身份
• Authorization： 授权/权限验证，验证某个已认证的用户是否拥有某个权限，包括验证用户是否拥有某个角色，或拥有某个操作权限
• Session Management： 会话管理，shiro拥有自己的session（不需要web环境下就能使用）
• Cryptography： 加密
• Web Support： web支持，针对web应用提供一些功能
• Caching： 缓存
• Concurrency： shiro支持多线程应用的并发验证，即在一个线程中开启另一个线程，能把权限自动传播过去
• Testing： 测试支持
• Run As： 允许一个用户假装成为另一个用户（如果允许）的省份进行访问
• Remember Me： 记住用户身份

再来一张图：

• Subject： 与应用交互的用户，Subject在shiro中是一个接口，定义了很多认证授权的方法，外部程序通过Subject进行认证授权，而Subject通过SecurityManager进行认证授权
  注意： Subject只是一个门面，SecurityManager才是实际的执行者
• SecurityManager： 安全管理器，所有与安全有关的操作都会与SecurityManager交互，且管理着所有的Subject，是shiro的核心，负责与shiro其他组件进行交互，如通过Authenticator进行认证，通过Authorizer进行授权，通过SessionManager进行会话管理等
  补充： SecurityManager是一个接口，继承了Authenticator，Authorizer，SessionManager三个接口
• Realm： Shiro从Realm获取安全数据（如用户，角色，权限）；也就是说SecurityManager要验证用户身份或操作权限，需要从Realm获取相应数据来判断（用户是否能登录，是否拥有什么权限等）
  注意： realm也是由SecurityManager控制

再来一张图：

• Subject： 与应用交互的用户
• SecurityManager： 相当于SpringMVC中的DispatcherServlet，所有具体的交互都由SecurityManager控制；它管理着所有的Subject，且负责进行认证，授权，会话和缓存的管理
• Authenticator： 认证器， 对用户身份进行验证；Authenticator是一个接口，shiro提供ModularRealmAuthenticator实现类，也可以自定义
• Authorizer： 授权器，决定用户是否有权限进行某种操作，控制着用户能访问应用中的哪些功能
• Realm： 安全实体数据源，可以有1个或多个
• SessionManager： 管理session的生命周期（可以实现单点登录）
• CacheManager： 缓存管理器
• Cryptography： 密码管理模块

 

认证流程

1. 创建token令牌，token中有用户提交的认证信息即帐号和密码
2. 执行Subject.login(token)，Subject实例通常是DelegatingSubject类（或子类）的实例对象；在认证开始时，通过SecurityManager实例来调用securityManager.login(token)方法
3. SecurityManager接受到token（令牌）信息后委托Authenticator实例进行认证；Authenticator通过实现类ModularRealmAuthenticator来调用anthenticator.authenticate(token)方法；ModularRealmAuthenticator在认证过程中会对一个或多个Realm实例进行适配（可插拔）
4. 如果配置了多个Realm，ModularRealmAuthenticator会根据配置的AuthenticationStrategy（认证策略）来进行多Realm的认证过程；在Realm被调用后，AuthenticationStrategy将对每一个Realm的结果做出响应
   注意： 如果只有一个Realm，Realm将直接调用而无需再配置认证策略
5. 判断每一个Realm是否都支持提交的token，如果支持，Realm调用getAuthenticationInfo(token)，该方法就是实际的认证处理，我们通过覆盖Realm的doGetAuthenticationInfo方法来编写我们自定义的认证处理
6. shiro中有三种认证策略的具体实现：
   • AtleastOneSuccessfulStrategy： 只要有一个realm验证成功，则成功
   • FirstSuccessfulStrategy： 第一个realm验证成功，则成功，后续realm将被忽略
   • AllSuccessfulStrategy： 所有realm成功，验证才成功

补充： 认证失败后抛出的一些异常：

• UnknownAccountException  帐号不存在
• IncorrectCredentialsException  密码错误
• DisabledAccountException   帐号被禁用
• LockedAccountException  帐号被锁定
• ExcessiveAttemptsException  登录失败次数过多
• ExpiredCredentialsException  凭证过期

 

自定义Realm

shiro自带的Realm接口，CachingRealm负责缓存处理，AuthenticationRealm负责认证，AuthorizingRealm负责授权等，但是通常情况下，正确的用户信息都是从数据库中取出，所以需要自定义realm，通常自定义的realm继承AuthorizingRealm，认证是重写doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token)方法，授权是重写doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals)方法

 

授权流程

1. 调用授权验证方法（Subject.isPermitted()或Subject.hasRole()等）
2. Subject实例通常是DelegatingSubject类（或子类）的实例对象；在认证开始时，通过SecurityManager实例来调用securityManager.isPermitted(string)方法/security.hasRole(string)方法
3. SecurityManager委托Authorizer的实例（默认是ModularRealmAuthorizer类的实例，同样支持多个realm）调用相应的授权方法
4. 每一个Realm将检查是否实现了相同的Authorizer接口，然后调用Realm自己的相应的授权验证方法
5. 使用多个Realm时，不同于认证策略处理方式，授权处理过程中：
• 当调用Realm出现异常时，立即抛出，结束授权验证
• 只要一个Realm验证成功，则认为授权成功，立即返回，结束验证