Shiro学习(2)身份验证 2022-07-26 01:53 1040阅读 0赞 **身份验证**:即在应用中谁能证明他就是他本人。一般提供如他们的身份ID一些标识信息来表明他就是他本人,如提供身份证,用户名/密码来证明。 在shiro中,用户需要提供principals (身份)和credentials(证明)给shiro,从而应用能验证用户身份: **principals**:身份,即主体的标识属性,可以是任何东西,如用户名、邮箱等,唯一即可。一个主体可以有多个principals,但只有一个Primary principals,一般是用户名/密码/手机号。 **credentials**:证明/凭证,即只有主体知道的安全值,如密码/数字证书等。 最常见的principals和credentials组合就是用户名/密码了。接下来先进行一个基本的身份认证。 另外两个相关的概念是之前提到的**Subject**及**Realm**,分别是主体及验证主体的数据源。 **2.2 环境准备** 本文使用Maven构建,因此需要一点Maven知识。首先准备环境依赖: Java代码 <dependencies> <dependency> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> <version>4.9</version> </dependency> <dependency> <groupId>commons-logging</groupId> <artifactId>commons-logging</artifactId> <version>1.1.3</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-core</artifactId> <version>1.2.2</version> </dependency> </dependencies> 添加junit、common-logging及shiro-core依赖即可。 **2.3 登录/退出** 1、首先准备一些用户身份/凭据(shiro.ini) Java代码 收藏代码 [users] zhang=123 wang=123 此处使用ini配置文件,通过\[users\]指定了两个主体:zhang/123、wang/123。 2、测试用例(com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest) Java代码 @Test public void testHelloworld() { //1、获取SecurityManager工厂,此处使用Ini配置文件初始化SecurityManager Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini"); //2、得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance(); SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager); //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token(即用户身份/凭证) Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhang", "123"); try { //4、登录,即身份验证 subject.login(token); } catch (AuthenticationException e) { //5、身份验证失败 } Assert.assertEquals(true, subject.isAuthenticated()); //断言用户已经登录 //6、退出 subject.logout(); } 2.1、首先通过new IniSecurityManagerFactory并指定一个ini配置文件来创建一个SecurityManager工厂; 2.2、接着获取SecurityManager并绑定到SecurityUtils,这是一个全局设置,设置一次即可; 2.3、通过SecurityUtils得到Subject,其会自动绑定到当前线程;如果在web环境在请求结束时需要解除绑定;然后获取身份验证的Token,如用户名/密码; 2.4、调用subject.login方法进行登录,其会自动委托给SecurityManager.login方法进行登录; 2.5、如果身份验证失败请捕获AuthenticationException或其子类,常见的如: DisabledAccountException(禁用的帐号)、LockedAccountException(锁定的帐号)、UnknownAccountException(错误的帐号)、ExcessiveAttemptsException(登录失败次数过多)、IncorrectCredentialsException (错误的凭证)、ExpiredCredentialsException(过期的凭证)等,具体请查看其继承关系;对于页面的错误消息展示,最好使用如“用户名/密码错误”而不是“用户名错误”/“密码错误”,防止一些恶意用户非法扫描帐号库; 2.6、最后可以调用subject.logout退出,其会自动委托给SecurityManager.logout方法退出。 **从如上代码可总结出身份验证的步骤:** 1、收集用户身份/凭证,即如用户名/密码; 2、调用Subject.login进行登录,如果失败将得到相应的AuthenticationException异常,根据异常提示用户错误信息;否则登录成功; 3、最后调用Subject.logout进行退出操作。 如上测试的几个问题: 1、用户名/密码硬编码在ini配置文件,以后需要改成如数据库存储,且密码需要加密存储; 2、用户身份Token可能不仅仅是用户名/密码,也可能还有其他的,如登录时允许用户名/邮箱/手机号同时登录。 **2.4 身份认证流程** ![这里写图片描述][20160406113630930] 流程如下: 1、首先调用Subject.login(token)进行登录,其会自动委托给Security Manager,调用之前必须通过SecurityUtils. setSecurityManager()设置; 2、SecurityManager负责真正的身份验证逻辑;它会委托给Authenticator进行身份验证; 3、Authenticator才是真正的身份验证者,Shiro API中核心的身份认证入口点,此处可以自定义插入自己的实现; 4、Authenticator可能会委托给相应的AuthenticationStrategy进行多Realm身份验证,默认ModularRealmAuthenticator会调用AuthenticationStrategy进行多Realm身份验证; 5、Authenticator会把相应的token传入Realm,从Realm获取身份验证信息,如果没有返回/抛出异常表示身份验证失败了。此处可以配置多个Realm,将按照相应的顺序及策略进行访问。 **2.5 Realm** Realm:域,Shiro从从Realm获取安全数据(如用户、角色、权限),就是说SecurityManager要验证用户身份,那么它需要从Realm获取相应的用户进行比较以确定用户身份是否合法;也需要从Realm得到用户相应的角色/权限进行验证用户是否能进行操作;可以把Realm看成DataSource,即安全数据源。如我们之前的ini配置方式将使用org.apache.shiro.realm.text.IniRealm。 org.apache.shiro.realm.Realm接口如下: Java代码 String getName(); //返回一个唯一的Realm名字 boolean supports(AuthenticationToken token); //判断此Realm是否支持此Token AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException; //根据Token获取认证信息 单Realm配置 1、自定义Realm实现(com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1): Java代码 public class MyRealm1 implements Realm { @Override public String getName() { return "myrealm1"; } @Override public boolean supports(AuthenticationToken token) { //仅支持UsernamePasswordToken类型的Token return token instanceof UsernamePasswordToken; } @Override public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException { String username = (String)token.getPrincipal(); //得到用户名 String password = new String((char[])token.getCredentials()); //得到密码 if(!"zhang".equals(username)) { throw new UnknownAccountException(); //如果用户名错误 } if(!"123".equals(password)) { throw new IncorrectCredentialsException(); //如果密码错误 } //如果身份认证验证成功,返回一个AuthenticationInfo实现; return new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName()); } } 2、ini配置文件指定自定义Realm实现(shiro-realm.ini) Java代码 #声明一个realm myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 #指定securityManager的realms实现 securityManager.realms=$myRealm1 通过$name来引入之前的realm定义 3、测试用例请参考com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest的testCustomRealm测试方法,只需要把之前的shiro.ini配置文件改成shiro-realm.ini即可。 **多Realm配置** 1、ini配置文件(shiro-multi-realm.ini) Java代码 #声明一个realm myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 myRealm2=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm2 #指定securityManager的realms实现 securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm2 securityManager会按照realms指定的顺序进行身份认证。此处我们使用显示指定顺序的方式指定了Realm的顺序,如果删除“securityManager.realms=*m**y**R**e**a**l**m*1,myRealm2”,那么securityManager会按照realm声明的顺序进行使用(即无需设置realms属性,其会自动发现),当我们显示指定realm后,其他没有指定realm将被忽略,如“securityManager.realms=$myRealm1”,那么myRealm2不会被自动设置进去。 2、测试用例请参考com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest的testCustomMultiRealm测试方法。 **Shiro默认提供的Realm** ![这里写图片描述][20160406113903243] 以后一般继承AuthorizingRealm(授权)即可;其继承了AuthenticatingRealm(即身份验证),而且也间接继承了CachingRealm(带有缓存实现)。其中主要默认实现如下: **org.apache.shiro.realm.text.IniRealm**:\[users\]部分指定用户名/密码及其角色;\[roles\]部分指定角色即权限信息; **org.apache.shiro.realm.text.PropertiesRealm**: user.username=password,role1,role2指定用户名/密码及其角色;role.role1=permission1,permission2指定角色及权限信息; **org.apache.shiro.realm.jdbc.JdbcRealm**:通过sql查询相应的信息,如“select password from users where username = ?”获取用户密码,“select password, password\_salt from users where username = ?”获取用户密码及盐;“select role\_name from user\_roles where username = ?”获取用户角色;“select permission from roles\_permissions where role\_name = ?”获取角色对应的权限信息;也可以调用相应的api进行自定义sql; **JDBC Realm使用** 1、数据库及依赖 Java代码 <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <version>5.1.25</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>druid</artifactId> <version>0.2.23</version> </dependency> 本文将使用mysql数据库及druid连接池; 2、到数据库shiro下建三张表:users(用户名/密码)、user\_roles(用户/角色)、roles\_permissions(角色/权限),具体请参照shiro-example-chapter2/sql/shiro.sql;并添加一个用户记录,用户名/密码为zhang/123; 3、ini配置(shiro-jdbc-realm.ini) Java代码 jdbcRealm=org.apache.shiro.realm.jdbc.JdbcRealm dataSource=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource dataSource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver dataSource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/shiro dataSource.username=root #dataSource.password= jdbcRealm.dataSource=$dataSource securityManager.realms=$jdbcRealm 1、变量名=全限定类名会自动创建一个类实例 2、变量名.属性=值 自动调用相应的setter方法进行赋值 3、$变量名 引用之前的一个对象实例 4、测试代码请参照com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest的testJDBCRealm方法,和之前的没什么区别。 **2.6 Authenticator及AuthenticationStrategy** Authenticator的职责是验证用户帐号,是Shiro API中身份验证核心的入口点: Java代码 收藏代码 public AuthenticationInfo authenticate(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException; 如果验证成功,将返回AuthenticationInfo验证信息;此信息中包含了身份及凭证;如果验证失败将抛出相应的AuthenticationException实现。 SecurityManager接口继承了Authenticator,另外还有一个ModularRealmAuthenticator实现,其委托给多个Realm进行验证,验证规则通过AuthenticationStrategy接口指定,默认提供的实现: **FirstSuccessfulStrategy**:只要有一个Realm验证成功即可,只返回第一个Realm身份验证成功的认证信息,其他的忽略; **AtLeastOneSuccessfulStrategy**:只要有一个Realm验证成功即可,和FirstSuccessfulStrategy不同,返回所有Realm身份验证成功的认证信息; **AllSuccessfulStrategy**:所有Realm验证成功才算成功,且返回所有Realm身份验证成功的认证信息,如果有一个失败就失败了。 ModularRealmAuthenticator默认使用AtLeastOneSuccessfulStrategy策略。 假设我们有三个realm: myRealm1: 用户名/密码为zhang/123时成功,且返回身份/凭据为zhang/123; myRealm2: 用户名/密码为wang/123时成功,且返回身份/凭据为wang/123; myRealm3: 用户名/密码为zhang/123时成功,且返回身份/凭据为zhang@163.com/123,和myRealm1不同的是返回时的身份变了; 1、ini配置文件(shiro-authenticator-all-success.ini) Java代码 #指定securityManager的authenticator实现 authenticator=org.apache.shiro.authc.pam.ModularRealmAuthenticator securityManager.authenticator=$authenticator #指定securityManager.authenticator的authenticationStrategy allSuccessfulStrategy=org.apache.shiro.authc.pam.AllSuccessfulStrategy securityManager.authenticator.authenticationStrategy=$allSuccessfulStrategy Java代码 myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 myRealm2=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm2 myRealm3=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm3 securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm3 2、测试代码(com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.AuthenticatorTest) 2.1、首先通用化登录逻辑 Java代码 private void login(String configFile) { //1、获取SecurityManager工厂,此处使用Ini配置文件初始化SecurityManager Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory(configFile); //2、得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance(); SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager); //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token(即用户身份/凭证) Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhang", "123"); subject.login(token); } 2.2、测试AllSuccessfulStrategy成功: Java代码 @Test public void testAllSuccessfulStrategyWithSuccess() { login("classpath:shiro-authenticator-all-success.ini"); Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); //得到一个身份集合,其包含了Realm验证成功的身份信息 PrincipalCollection principalCollection = subject.getPrincipals(); Assert.assertEquals(2, principalCollection.asList().size()); } 即PrincipalCollection包含了zhang和zhang@163.com身份信息。 2.3、测试AllSuccessfulStrategy失败: Java代码 @Test(expected = UnknownAccountException.class) public void testAllSuccessfulStrategyWithFail() { login("classpath:shiro-authenticator-all-fail.ini"); Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); } shiro-authenticator-all-fail.ini与shiro-authenticator-all-success.ini不同的配置是使用了securityManager.realms=*m**y**R**e**a**l**m*1,myRealm2;即myRealm验证失败。 对于AtLeastOneSuccessfulStrategy和FirstSuccessfulStrategy的区别,请参照testAtLeastOneSuccessfulStrategyWithSuccess和testFirstOneSuccessfulStrategyWithSuccess测试方法。唯一不同点一个是返回所有验证成功的Realm的认证信息;另一个是只返回第一个验证成功的Realm的认证信息。 自定义AuthenticationStrategy实现,首先看其API: Java代码 //在所有Realm验证之前调用 AuthenticationInfo beforeAllAttempts( Collection<? extends Realm> realms, AuthenticationToken token) throws AuthenticationException; //在每个Realm之前调用 AuthenticationInfo beforeAttempt( Realm realm, AuthenticationToken token, AuthenticationInfo aggregate) throws AuthenticationException; //在每个Realm之后调用 AuthenticationInfo afterAttempt( Realm realm, AuthenticationToken token, AuthenticationInfo singleRealmInfo, AuthenticationInfo aggregateInfo, Throwable t) throws AuthenticationException; //在所有Realm之后调用 AuthenticationInfo afterAllAttempts( AuthenticationToken token, AuthenticationInfo aggregate) throws AuthenticationException; 因为每个AuthenticationStrategy实例都是无状态的,所有每次都通过接口将相应的认证信息传入下一次流程;通过如上接口可以进行如合并/返回第一个验证成功的认证信息。 自定义实现时一般继承org.apache.shiro.authc.pam.AbstractAuthenticationStrategy即可,具体可以参考代码com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.authenticator.strategy包下OnlyOneAuthenticatorStrategy 和AtLeastTwoAuthenticatorStrategy。 到此基本的身份验证就搞定了,对于AuthenticationToken 、AuthenticationInfo和Realm的详细使用后续章节再陆续介绍。 示例源代码:[https://github.com/zhangkaitao/shiro-example][https_github.com_zhangkaitao_shiro-example] 本文借鉴:[http://www.iteye.com/blogs/subjects/shiro?page=2][http_www.iteye.com_blogs_subjects_shiro_page_2] [20160406113630930]: /images/20220724/cf9baa8c5ba44239aaa0847f22104f66.png [20160406113903243]: /images/20220724/e52cd86b953b45efb0714aa985b1735e.png [https_github.com_zhangkaitao_shiro-example]: https://github.com/zhangkaitao/shiro-example [http_www.iteye.com_blogs_subjects_shiro_page_2]: http://www.iteye.com/blogs/subjects/shiro?page=2
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