安全命名空间配置

命名空间配置自 Spring Framework 2.0 版本起可用。它允许您使用来自附加 XML 架构的元素来补充传统的 Spring bean 应用上下文语法。您可以在 Spring 参考文档 中找到更多信息。您可以使用命名空间元素更简洁地配置单个 bean，或者更强大地定义替代配置语法，使其更贴近问题领域，并向用户隐藏底层复杂性。一个简单的元素可以隐藏正在向应用上下文添加多个 bean 和处理步骤的事实。例如，将以下来自security命名空间的元素添加到应用上下文，将启动一个嵌入式 LDAP 服务器，用于在应用中进行测试。

<security:ldap-server />

这比连接等效的 Apache Directory Server bean 简单得多。ldap-server 元素上的属性支持最常见的替代配置需求，并且用户无需担心需要创建哪些 bean 以及 bean 属性名称是什么。您可以在关于LDAP 身份验证的章节中找到有关ldap-server元素用法的更多信息。编辑应用上下文文件时，良好的 XML 编辑器应提供有关可用属性和元素的信息。我们建议您尝试使用Spring Tool Suite，因为它具有用于处理标准 Spring 命名空间的特殊功能。

要在您的应用上下文中开始使用security命名空间，请将spring-security-config jar 添加到您的类路径中。然后，您只需将架构声明添加到您的应用上下文文件即可。

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:security="http://www.springframework.org/schema/security"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
		https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
		http://www.springframework.org/schema/security
		https://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd">
	...
</beans>

在您可以看到的许多示例（以及在示例应用程序中），我们经常使用security（而不是beans）作为默认命名空间，这意味着我们可以省略所有安全命名空间元素的前缀，从而使内容更易于阅读。如果您将应用上下文划分为单独的文件，并且大部分安全配置都在其中一个文件中，您可能也希望这样做。然后，您的安全应用上下文文件将以如下方式开头：

<beans:beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/security"
xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
		https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
		http://www.springframework.org/schema/security
		https://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd">
	...
</beans:beans>

本章从现在开始假设使用了此语法。

命名空间的设计

命名空间旨在捕获框架最常见的用途，并提供一种简化和简洁的语法，以便在应用程序中启用它们。该设计基于框架内的大规模依赖项，可以分为以下几个方面：

  • Web/HTTP 安全性是最复杂的部分。它设置用于应用框架身份验证机制、保护 URL、呈现登录和错误页面等等的过滤器和相关服务 bean。

  • 业务对象（方法）安全性定义了保护服务层的选择。

  • AuthenticationManager 处理来自框架其他部分的身份验证请求。

  • AccessDecisionManager 为 Web 和方法安全提供访问决策。系统会注册一个默认的管理器，但您可以选择使用自定义管理器，并使用标准的 Spring bean 语法声明。

  • AuthenticationProvider 实例提供身份验证管理器对用户进行身份验证的机制。命名空间支持多种标准选项，以及一种添加使用传统语法声明的自定义 bean 的方法。

  • UserDetailsService 与身份验证提供程序密切相关，但其他 bean 也经常需要它。

我们将在以下部分介绍如何配置这些组件。

安全命名空间配置入门

本节介绍如何构建命名空间配置以使用框架的一些主要功能。我们假设您最初希望尽快启动并运行，并向现有 Web 应用程序添加身份验证支持和访问控制，以及一些测试登录。然后，我们介绍如何切换到针对数据库或其他安全存储库进行身份验证。在后面的章节中，我们将介绍更高级的命名空间配置选项。

web.xml 配置

首先，您需要将以下过滤器声明添加到您的 web.xml 文件中

<filter>
<filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
<filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
<filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

DelegatingFilterProxy 是一个 Spring 框架类，它委托给在您的应用程序上下文（application context）中定义为 Spring bean 的过滤器实现。在这种情况下，bean 的名称为 springSecurityFilterChain，这是命名空间创建的用于处理 Web 安全的内部基础结构 bean。请注意，您不应该自己使用此 bean 名称。将此 bean 添加到您的 web.xml 后，您就可以开始编辑应用程序上下文文件了。Web 安全服务由 <http> 元素配置。

一个最小的 <http> 配置

要启用 Web 安全性，您需要以下配置

<http>
<intercept-url pattern="/**" access="hasRole('USER')" />
<form-login />
<logout />
</http>

该清单表示我们想要：

  • 应用程序中的所有 URL 都受保护，需要 ROLE_USER 角色才能访问它们。

  • 使用带有用户名和密码的表单登录应用程序。

  • 注册一个注销 URL，允许我们注销应用程序。

<http> 元素是所有 Web 相关命名空间功能的父元素。<intercept-url> 元素定义一个 pattern，使用 Ant 路径语法与传入请求的 URL 匹配。有关实际执行匹配方式的更多详细信息，请参见 HttpFirewall 部分。您还可以使用正则表达式匹配作为替代方案（有关更多详细信息，请参见命名空间附录）。access 属性定义与给定模式匹配的请求的访问要求。使用默认配置时，这通常是角色的逗号分隔列表，用户必须拥有其中一个角色才能被允许发出请求。ROLE_ 前缀是一个标记，指示应与用户的权限进行简单的比较。换句话说，应该使用正常的基于角色的检查。Spring Security 中的访问控制不限于使用简单的角色（因此使用前缀来区分不同类型的安全属性）。稍后我们将看到解释如何变化。access 属性中逗号分隔值的解释取决于使用的 AccessDecisionManager 的实现。从 Spring Security 3.0 开始，您还可以使用 EL 表达式 来填充该属性。

您可以使用多个 <intercept-url> 元素为不同的 URL 集定义不同的访问要求，但它们按列出的顺序进行评估，并且使用第一个匹配项。因此，您必须将最具体的匹配项放在顶部。您还可以添加 method 属性以将匹配限制为特定的 HTTP 方法（GET、POST、PUT 等）。

要添加用户，您可以直接在命名空间中定义一组测试数据

<authentication-manager>
<authentication-provider>
	<user-service>
	<!-- Password is prefixed with {noop} to indicate to DelegatingPasswordEncoder that
	NoOpPasswordEncoder should be used. This is not safe for production, but makes reading
	in samples easier. Normally passwords should be hashed using BCrypt -->
	<user name="jimi" password="{noop}jimispassword" authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" />
	<user name="bob" password="{noop}bobspassword" authorities="ROLE_USER" />
	</user-service>
</authentication-provider>
</authentication-manager>

前面的清单显示了一个安全存储相同密码的示例。密码以 {bcrypt} 为前缀，指示支持任何已配置 PasswordEncoder 进行匹配的 DelegatingPasswordEncoder，密码使用 BCrypt 进行哈希。

<authentication-manager>
<authentication-provider>
	<user-service>
	<user name="jimi" password="{bcrypt}$2a$10$ddEWZUl8aU0GdZPPpy7wbu82dvEw/pBpbRvDQRqA41y6mK1CoH00m"
			authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" />
	<user name="bob" password="{bcrypt}$2a$10$/elFpMBnAYYig6KRR5bvOOYeZr1ie1hSogJryg9qDlhza4oCw1Qka"
			authorities="ROLE_USER" />
	<user name="jimi" password="{noop}jimispassword" authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" />
	<user name="bob" password="{noop}bobspassword" authorities="ROLE_USER" />
	</user-service>
</authentication-provider>
</authentication-manager>

<http> 元素负责创建 FilterChainProxy 及其使用的过滤器 bean。以前常见的诸如过滤器顺序不正确之类的错误现在不再是问题，因为过滤器位置是预定义的。

<authentication-provider> 元素创建一个 DaoAuthenticationProvider bean，<user-service> 元素创建一个 InMemoryDaoImpl。所有 authentication-provider 元素都必须是 <authentication-manager> 元素的子元素，后者创建一个 ProviderManager 并向其注册身份验证提供程序。您可以在 命名空间附录 中找到有关创建的 bean 的更多详细信息。如果您想开始了解框架中的重要类及其使用方法，特别是如果您以后想要自定义某些内容，则应该仔细检查此附录。

上述配置定义了两个用户、他们的密码以及他们在应用程序中的角色（用于访问控制）。您还可以通过设置 user-service 元素上的 properties 属性来从标准属性文件加载用户信息。有关文件格式的更多详细信息，请参见 内存中身份验证 部分。使用 <authentication-provider> 元素意味着用户信息将被身份验证管理器用于处理身份验证请求。您可以有多个 <authentication-provider> 元素来定义不同的身份验证源。每个源都会依次被查询。

此时，您应该能够启动应用程序，并且应该需要登录才能继续。尝试一下，或者尝试使用项目附带的“教程”示例应用程序进行实验。

设置默认登录后目标

如果尝试访问受保护的资源没有提示表单登录，则 default-target-url 选项就会发挥作用。这是用户成功登录后将被带到的 URL。它默认为 /。您还可以配置用户始终到达此页面（无论登录是“按需”还是他们明确选择登录）通过将 always-use-default-target 属性设置为 true。例如，如果您的应用程序始终要求用户从“主页”开始，这将非常有用。

<http pattern="/login.htm*" security="none"/>
<http use-expressions="false">
<intercept-url pattern='/**' access='ROLE_USER' />
<form-login login-page='/login.htm' default-target-url='/home.htm'
		always-use-default-target='true' />
</http>

为了更精细地控制目标，您可以使用 authentication-success-handler-ref 属性作为 default-target-url 的替代方案。引用的 bean 应该是 AuthenticationSuccessHandler 的实例。

高级 Web 功能

本节介绍各种超越基础知识的功能。

添加您自己的过滤器

如果您以前使用过 Spring Security，您就知道该框架维护着一个过滤器链，它用于应用其服务。您可能希望将自己的过滤器添加到堆栈中的特定位置，或者使用当前没有命名空间配置选项的 Spring Security 过滤器（例如 CAS）。或者，您可能希望使用标准命名空间过滤器的自定义版本，例如 UsernamePasswordAuthenticationFilter（由 <form-login> 元素创建）来利用使用 bean 时可用的某些额外配置选项。由于过滤器链没有直接公开，那么如何使用命名空间配置来实现这一点呢？

当您使用命名空间时，过滤器的顺序始终严格执行。创建应用程序上下文时，过滤器 bean 会按命名空间处理代码排序，并且标准 Spring Security 过滤器在命名空间中各有别名和众所周知的位置。

在以前的版本中，排序发生在创建过滤器实例之后，在应用程序上下文的后期处理期间。在 3.0+ 版本中，排序现在在 bean 元数据级别进行，在类实例化之前。这会影响您将自己的过滤器添加到堆栈中的方式，因为在解析 <http> 元素期间必须知道整个过滤器列表，因此 3.0 中的语法略有更改。

下表显示了过滤器、别名以及创建过滤器的命名空间元素和属性，其顺序与它们在过滤器链中的顺序相同。

表 1. 标准过滤器别名和排序
别名 过滤器类 命名空间元素或属性

DISABLE_ENCODE_URL_FILTER

DisableEncodeUrlFilter

http@disable-url-rewriting

FORCE_EAGER_SESSION_FILTER

ForceEagerSessionCreationFilter

http@create-session="ALWAYS"

CHANNEL_FILTER

ChannelProcessingFilter

http/intercept-url@requires-channel

SECURITY_CONTEXT_FILTER

SecurityContextPersistenceFilter

http

CONCURRENT_SESSION_FILTER

ConcurrentSessionFilter

session-management/concurrency-control

HEADERS_FILTER

HeaderWriterFilter

http/headers

CSRF_FILTER

CsrfFilter

http/csrf

LOGOUT_FILTER

LogoutFilter

http/logout

X509_FILTER

X509AuthenticationFilter

http/x509

PRE_AUTH_FILTER

AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter 子类

N/A

CAS_FILTER

CasAuthenticationFilter

N/A

FORM_LOGIN_FILTER

UsernamePasswordAuthenticationFilter

http/form-login

BASIC_AUTH_FILTER

BasicAuthenticationFilter

http/http-basic

SERVLET_API_SUPPORT_FILTER

SecurityContextHolderAwareRequestFilter

http/@servlet-api-provision

JAAS_API_SUPPORT_FILTER

JaasApiIntegrationFilter

http/@jaas-api-provision

REMEMBER_ME_FILTER

RememberMeAuthenticationFilter

http/remember-me

ANONYMOUS_FILTER

AnonymousAuthenticationFilter

http/anonymous

SESSION_MANAGEMENT_FILTER

SessionManagementFilter

session-management

EXCEPTION_TRANSLATION_FILTER

ExceptionTranslationFilter

http

FILTER_SECURITY_INTERCEPTOR

FilterSecurityInterceptor

http

SWITCH_USER_FILTER

SwitchUserFilter

N/A

您可以使用 custom-filter 元素和其中一个名称来添加您自己的过滤器到堆栈中，以指定过滤器应出现的位置。

<http>
<custom-filter position="FORM_LOGIN_FILTER" ref="myFilter" />
</http>

<beans:bean id="myFilter" class="com.mycompany.MySpecialAuthenticationFilter"/>

如果您希望过滤器插入到堆栈中另一个过滤器的前面或后面，也可以使用 after 或 before 属性。您可以使用 FIRST 和 LAST 与 position 属性一起指示您希望过滤器分别出现在整个堆栈的前面或后面。

避免过滤器位置冲突

如果您插入的自定义过滤器可能占据与命名空间创建的标准过滤器相同的位，则不应错误地包含命名空间版本。删除任何创建您想要替换其功能的过滤器的元素。

请注意，您无法替换使用<http> 元素本身创建的过滤器：SecurityContextPersistenceFilter、ExceptionTranslationFilter 或 FilterSecurityInterceptor。默认情况下，会添加一个AnonymousAuthenticationFilter，并且除非您禁用了会话固定保护，否则还会将SessionManagementFilter添加到过滤器链中。

如果您替换需要身份验证入口点的命名空间过滤器（即身份验证过程由未经身份验证的用户尝试访问受保护资源触发），则也需要添加自定义入口点 Bean。

方法安全

从 2.0 版本开始，Spring Security 大力支持为您的服务层方法添加安全性。它支持 JSR-250 注解安全以及框架最初的@Secured 注解。从 3.0 版本开始，您还可以使用基于表达式的注解。您可以将安全性应用于单个 Bean（通过使用intercept-methods 元素来装饰 Bean声明），或者您可以使用 AspectJ 风格的切点来保护整个服务层中的多个 Bean。

默认 AccessDecisionManager

本节假设您对 Spring Security 中访问控制的基础架构有一定的了解。如果您不了解，您可以跳过本节，以后再回来阅读，因为本节仅与需要进行一些自定义以使用比基于角色的简单安全机制更复杂的机制的人员相关。

当您使用命名空间配置时，会自动为您注册一个默认的AccessDecisionManager 实例，并根据您在intercept-url 和protect-pointcut 声明中（以及如果您使用注解来保护方法，则在注解中）指定的访问属性，用于对方法调用和 Web URL 访问做出访问决策。

默认策略是使用带有RoleVoter 和AuthenticatedVoter 的AffirmativeBased AccessDecisionManager。您可以在关于授权的章节中了解更多关于这些的信息。

自定义 AccessDecisionManager

如果您需要使用更复杂的访问控制策略，您可以为方法和 Web 安全性设置替代方案。

对于方法安全，您可以通过将global-method-security 上的access-decision-manager-ref 属性设置为应用程序上下文中的相应AccessDecisionManager Bean 的id 来实现。

<global-method-security access-decision-manager-ref="myAccessDecisionManagerBean">
...
</global-method-security>

Web 安全性的语法相同，但属性位于http 元素上。

<http access-decision-manager-ref="myAccessDecisionManagerBean">
...
</http>