安全命名空间配置

命名空间配置自 Spring Framework 2.0 版本以来就已可用。它允许您通过额外的 XML Schema 元素补充传统的 Spring Bean 应用程序上下文语法。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，或者更强大地定义一个替代配置语法，该语法更贴合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向应用程序上下文添加多个 Bean 和处理步骤的事实。例如，将 security 命名空间中的以下元素添加到应用程序上下文将启动一个嵌入式 LDAP 服务器，用于应用程序内部的测试

<security:ldap-server />

这比配置等效的 Apache Directory Server Bean 要简单得多。最常见的替代配置要求可以通过 ldap-server 元素上的属性来支持，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 LDAP 认证一章中找到更多关于 ldap-server 元素使用的信息。在编辑应用程序上下文文件时，一个好的 XML 编辑器应该能提供可用属性和元素的信息。我们建议您尝试使用 Spring Tool Suite，因为它具有处理标准 Spring 命名空间的特殊功能。

要开始在您的应用程序上下文中使用 security 命名空间，请将 spring-security-config jar 添加到您的 classpath 中。然后，您只需要将 Schema 声明添加到您的应用程序上下文文件即可

<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>

在您看到的许多示例（以及示例应用程序）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上的前缀，使内容更易于阅读。如果您将应用程序上下文划分为单独的文件，并且大部分安全配置在一个文件中，您可能也想这样做。那么您的安全应用程序上下文文件将以如下方式开始

<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>

从本章开始，我们假设使用了这种语法。

命名空间设计

命名空间旨在涵盖框架中最常见的用法，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。该设计围绕框架内的大规模依赖关系构建，可分为以下几个领域

  • Web/HTTP 安全是最复杂的部分。它设置了用于应用框架认证机制、保护 URL、渲染登录和错误页面等的过滤器和相关的服务 Bean。

  • 业务对象（方法）安全定义了保护服务层的选项。

  • AuthenticationManager 处理来自框架其他部分的认证请求。

  • AccessDecisionManager 为 Web 和方法安全提供访问决策。默认的 AccessDecisionManager 会被注册，但您可以选择使用自定义的，使用常规的 Spring Bean 语法声明即可。

  • AuthenticationProvider 实例提供了认证管理器用于认证用户的机制。该命名空间支持多种标准选项，并提供了使用传统语法声明自定义 Bean 的方式。

  • UserDetailsService 与认证提供者密切相关，但也经常被其他 Bean 所需要。

在接下来的章节中，我们将看到如何配置这些内容。

安全命名空间配置入门

本节将介绍如何构建命名空间配置以使用框架的一些主要特性。我们假设您最初希望尽快启动并运行，并向现有 Web 应用程序添加认证支持和访问控制，包括一些测试登录。然后我们将探讨如何切换到针对数据库或其他安全仓库进行认证。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

您需要做的第一件事是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 Framework 类，它将委托给在应用程序上下文中定义为 Spring Bean 的过滤器实现。在这种情况下，该 Bean 名为 springSecurityFilterChain，它是命名空间创建的一个内部基础设施 Bean，用于处理 Web 安全。请注意，您不应自己使用此 Bean 名称。将此 Bean 添加到您的 web.xml 后，您就可以开始编辑您的应用程序上下文文件了。Web 安全服务通过 <http> 元素进行配置。

最小化的 <http> 配置

要启用 Web 安全，您需要以下配置

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

该列表表示我们希望

  • 我们应用程序中的所有 URL 都受到保护，访问它们需要 ROLE_USER 角色

  • 使用用户名和密码通过表单登录到应用程序

  • 注册一个注销 URL，允许我们从应用程序中注销

<http> 元素是所有 Web 相关命名空间功能的父元素。<intercept-url> 元素定义了一个 pattern，使用 Ant 路径语法与传入请求的 URL 进行匹配。有关实际匹配方式的更多详细信息，请参见关于 HttpFirewall 的章节。您也可以选择使用正则表达式匹配（更多详细信息请参见命名空间附录）。access 属性定义了与给定模式匹配的请求的访问要求。在默认配置下，这通常是一个逗号分隔的角色列表，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，表示应与用户的权限进行简单比较。换句话说，应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角色（因此使用前缀来区分不同类型的安全属性）。我们稍后将看到解释如何变化。access 属性中逗号分隔值的解释取决于所使用的 AccessDecisionManager 的实现。自 Spring Security 3.0 起，您还可以使用 EL 表达式填充此属性。

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，但它们按照列出的顺序进行评估，并使用第一个匹配项。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，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>

前面的列表显示了一种安全存储相同密码的示例。密码以 {bcrypt} 开头，指示 DelegatingPasswordEncoder（它支持任何配置的 PasswordEncoder 进行匹配）密码使用 BCrypt 进行哈希处理

<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。以前常见的过滤器顺序不正确等问题已不再存在，因为过滤器位置是预定义的。

<authentication-provider> 元素创建 DaoAuthenticationProvider Bean，而 <user-service> 元素创建 InMemoryDaoImpl。所有 authentication-provider 元素都必须是 <authentication-manager> 元素的子元素，后者创建 ProviderManager 并向其注册认证提供者。您可以在命名空间附录中找到关于创建的 Bean 的更详细信息。如果您想开始了解框架中的重要类及其使用方式，特别是如果您以后想进行定制，应该查阅此附录。

前面的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 属性从标准属性文件中加载用户信息。有关文件格式的更多详细信息，请参阅关于内存中认证的章节。使用 <authentication-provider> 元素意味着用户信息由认证管理器用于处理认证请求。您可以有多个 <authentication-provider> 元素来定义不同的认证源。每个源都会依次被咨询。

此时，您应该能够启动您的应用程序，并且在继续之前需要登录。请尝试运行它，或者尝试使用项目附带的“tutorial”示例应用程序进行实验。

设置默认登录后目的地

如果表单登录不是由尝试访问受保护资源触发的，那么 default-target-url 选项就会生效。这是用户成功登录后将被带到的 URL。它默认为 /。您还可以通过将 always-use-default-target 属性设置为 true 来配置，使用户始终到达此页面（无论登录是“按需”的还是他们明确选择登录的）。如果您的应用程序始终要求用户从“首页”开始，例如，这会很有用

<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>

为了对目的地有更多的控制，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 的一个实例。

高级 Web 特性

本节介绍了一些超出基础知识的各种特性。

添加自定义过滤器

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，用于应用其服务。您可能想在特定位置向堆栈添加自己的过滤器，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，您可能想使用标准命名空间过滤器的定制版本，例如 UsernamePasswordAuthenticationFilter（由 <form-login> 元素创建），以便利用显式使用 Bean 时可用的额外配置选项。由于过滤器链未直接暴露，您如何使用命名空间配置来实现这一点？

使用命名空间时，过滤器的顺序总是严格强制执行。创建应用程序上下文时，过滤器 Bean 由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都有一个别名和一个已知位置。

在以前的版本中，排序是在过滤器实例创建后，在应用程序上下文的后处理期间进行的。在 3.0+ 版本中，排序现在是在 Bean 元数据级别进行的，在类实例化之前。这对如何将自己的过滤器添加到堆栈有影响，因为在解析 <http> 元素时必须知道整个过滤器列表，因此在 3.0 中语法略有变化。

创建过滤器的过滤器、别名、命名空间元素和属性在下表中显示，按它们在过滤器链中出现的顺序排列

表 1. 标准过滤器别名和顺序
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 元素以及其中一个名称来指定您的过滤器应该出现在堆栈中的位置，从而将您的过滤器添加到堆栈中

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

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

您还可以使用 after 或 before 属性，如果您希望将您的过滤器插入到堆栈中另一个过滤器之前或之后。您可以将 FIRST 和 LAST 与 position 属性一起使用，分别表示您希望您的过滤器出现在整个堆栈之前或之后。

避免过滤器位置冲突

如果您插入的自定义过滤器可能与命名空间创建的标准过滤器之一占据相同的位置，您不应错误地包含命名空间版本。移除任何创建您想要替换其功能的过滤器的元素。

请注意，您不能替换由 <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，除非您禁用 会话固定保护，否则也会向过滤器链添加一个 SessionManagementFilter。

如果您替换一个需要认证入口点（即认证过程由未认证用户尝试访问受保护资源触发）的命名空间过滤器，您也需要添加一个自定义入口点 Bean。

方法安全

自 2.0 版本以来，Spring Security 对向服务层方法添加安全性提供了实质性的支持。它支持 JSR-250 注解安全以及框架原有的 @Secured 注解。自 3.0 版本以来，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 元素装饰 Bean 声明），或者使用 AspectJ 风格的切入点保护整个服务层的多个 Bean。

默认 AccessDecisionManager

本节假设您对 Spring Security 内部访问控制的底层架构有一些了解。如果您不了解，可以跳过此节稍后再回来看，因为此节仅与需要进行一些定制以使用比简单基于角色的安全更复杂功能的人员相关。

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时在注解中）指定的访问属性，用于方法调用和 Web URL 访问的决策。

默认策略是使用一个带有 RoleVoter 和 AuthenticatedVoter 的 AffirmativeBased AccessDecisionManager。您可以在关于授权的章节中找到更多关于这些的信息。

定制 AccessDecisionManager

如果您需要使用更复杂的访问控制策略，您可以为方法安全和 Web 安全设置一个替代方案。

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相应的 AccessDecisionManager Bean 的 id 来实现

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

Web 安全的语法相同，但属性在 http 元素上

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