Apache-Shiro-Java安全框架

Shiro简介简介•ApacheShiro是Java的一个安全（权限）框架。•Shiro可以非常容易的开发出足够好的应用，其不仅可以用在JavaSE环境，也可以用在JavaEE环境。•Shiro可以完成：认证、授权、加密、会话管理、与Web集成、缓存等。•下载：功能简介•基本功能点如下图所示：功能简介•Authentication：身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；•Authorization：授权，即权限验证，验证某个已认证的用户是否拥有某个权限；即判断用户是否能进行什么操作，如：验证某个用户是否拥有某个角色。或者细粒度的验证某个用户对某个资源是否具有某个权限；•SessionManager：会话管理，即用户登录后就是一次会话，在没有退出之前，它的所有信息都在会话中；会话可以是普通JavaSE环境，也可以是Web环境的；•Cryptography：加密，保护数据的安全性，如密码加密存储到数据库，而不是明文存储；功能简介•WebSupport：Web支持，可以非常容易的集成到Web环境；•Caching：缓存，比如用户登录后，其用户信息、拥有的角色/权限不必每次去查，这样可以提高效率；•Concurrency：Shiro支持多线程应用的并发验证，即如在一个线程中开启另一个线程，能把权限自动传播过去；•Testing：提供测试支持；•RunAs：允许一个用户假装为另一个用户（如果他们允许）的身份进行访问；•RememberMe：记住我，这个是非常常见的功能，即一次登录后，下次再来的话不用登录了Shiro架构(Shiro外部来看)从外部来看Shiro，即从应用程序角度的来观察如何使用Shiro完成工作：Shiro架构•Subject：应用代码直接交互的对象是Subject，也就是说Shiro的对外API核心就是Subject。Subject代表了当前“用户”，这个用户不一定是一个具体的人，与当前应用交互的任何东西都是Subject，如网络爬虫，机器人等；与Subject的所有交互都会委托给SecurityManager;Subject其实是一个门面，SecurityManager才是实际的执行者；•SecurityManager：安全管理器；即所有与安全有关的操作都会与SecurityManager交互；且其管理着所有Subject；可以看出它是Shiro的核心，它负责与Shiro的其他组件进行交互，它相当于SpringMVC中DispatcherServlet的角色Shiro架构•Realm：Shiro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DataSourceShiro架构(Shiro内部来看)Shiro架构•Subject：任何可以与应用交互的“用户”；•SecurityManager：相当于SpringMVC中的DispatcherServlet；是Shiro的心脏；所有具体的交互都通过SecurityManager进行控制；它管理着所有Subject、且负责进行认证、授权、会话及缓存的管理。•Authenticator：负责Subject认证，是一个扩展点，可以自定义实现；可以使用认证策略（AuthenticationStrategy），即什么情况下算用户认证通过了；•Authorizer：授权器、即访问控制器，用来决定主体是否有权限进行相应的操作；即控制着用户能访问应用中的哪些功能；Shiro架构•Realm：可以有1个或多个Realm，可以认为是安全实体数据源，即用于获取安全实体的；可以是JDBC实现，也可以是内存实现等等；由用户提供；所以一般在应用中都需要实现自己的Realm；•SessionManager：管理Session生命周期的组件；而Shiro并不仅仅可以用在Web环境，也可以用在如普通的JavaSE环境•CacheManager：缓存控制器，来管理如用户、角色、权限等的缓存的；因为这些数据基本上很少改变，放到缓存中后可以提高访问的性能•Cryptography：密码模块，Shiro提高了一些常见的加密组件用于如密码加密/解密。HelloWorld搭建开发环境•加入如下jar包：shiro-all-1.3.2.jarlog4j-1.2.15.jarslf4j-api-1.6.1.jarslf4j-log4j12-1.6.1.jarHelloWorld代码通过工厂获取SecurityManager仅限于HelloWorld，实际开发不会用到重点：获取SubjectSubject是Shiro中重要的概念测试使用Session测试用户是否登录及用户登录用户名和密码登录失败的各种情况处理测试是否有某一角色测试用户是否具备某个权限测试用户是否具备某个权限测试注销（登出）集成Spring集成Spring•加入Spring和Shiro的jar包•配置Spring及SpringMVC•参照：1.3.2\shiro-root-1.3.2-source-release\shiro-root-1.3.2\samples\spring配置web.xml文件和Spring的配置文件加入jar包加入Spring/lib/required/*.jar加入Shiro和log4j等4个jar包与Web集成•Shiro提供了与Web集成的支持，其通过一个ShiroFilter入口来拦截需要安全控制的URL，然后进行相应的控制•ShiroFilter类似于如Strut2/SpringMVC这种web框架的前端控制器，是安全控制的入口点，其负责读取配置（如ini配置文件），然后判断URL是否需要登录/权限等工作。在web.xml中配置ShiroFilter（入口）•DelegatingFilterProxy作用是自动到Spring容器查找名字为shiroFilter（filter-name）的bean并把所有Filter的操作委托给它。配置SecurityManager配置CacheManager需要加入ehcache的jar包及配置文件.配置Realm直接配置实现了org.apache.shiro.realm.Realm接口的bean配置LifecycleBeanPostProcessor启用IOC容器中使用shiro的注解必须在配置了LifecycleBeanPostProcessor之后才可以使用ShiroFilter的工作原理filterChainDefinitions浏览器没有经过认证loginUrlShiroFilter经过认证或不被拦截的页面两条路径只能选择一条往下走，相当于if-else关系受保护的页面如何配置•[urls]部分的配置，其格式是：“url=拦截器[参数]，拦截器[参数]”；•如果当前请求的url匹配[urls]部分的某个url模式，将会执行其配置的拦截器。•anon（anonymous）拦截器表示匿名访问（即不需要登录即可访问）•authc（authentication）拦截器表示需要身份认证通过后才能访问URL匹配模式•url模式使用Ant风格模式•Ant路径通配符支持?、*、**，注意通配符匹配不包括目录分隔符“/”：?：匹配一个字符，如/admin?将匹配/admin1，但不匹配/admin或/admin/；*：匹配零个或多个字符串，如/admin将匹配/admin、/admin123，但不匹配/admin/1；**：匹配路径中的零个或多个路径，如/admin/**将匹配/admin/a或/admin/a/bURL匹配顺序URL权限采取第一次匹配优先的方式，即从头开始使用第一个匹配的url模式对应的拦截器链。（后面的配置和前面冲突时不会覆盖前面的配置，以第一次的配置为准）如：/bb/**=filter1/bb/aa=filter2/**=filter3如果请求的url是“/bb/aa”，因为按照声明顺序进行匹配，那么将使用filter1进行拦截。在Spring中配置ShiroFilterid必须和web.xml文件中配置的DelegatingFilterProxy的filter-name一致.若不一致,则会抛出:NoSuchBeanDefinitionException.因为Shiro会到IOC容器中查找和filter-name名字对应的filterbean.为什么必须一致？关联DelegatingFilterProxy的源码，可以发现：targetBeanName是定义在web.xml中的一个重要参数，该参数的默认值就是ShiroFilter的filter-name参数的值。这就是说如果不在web.xml中指定targetBeanName参数，就必须保证ShiroFilter的filter-name参数的值和Spring配置文件中ShiroFilter的bean的id属性值一致。默认会读取filter-name作为targetBeanName参数的值在Spring中配置ShiroFilterweb.xmlapplicationContext.xmlshiro中默认的过滤器认证（登录）Shiro架构(Shiro外部来看)从外部来看Shiro，即从应用程序角度的来观察如何使用Shiro完成工作：Shiro认证的基本思路1.获取当前的Subject.调用SecurityUtils.getSubject();2.测试当前的用户是否已经被认证.即是否已经登录.调用Subject的isAuthenticated()3.若没有被认证,则把用户名和密码封装为UsernamePasswordToken对象1).创建一个表单页面2).把请求提交到SpringMVC的Handler3).获取用户名和密码.4.执行登录:调用Subject的login(AuthenticationToken)方法.5.自定义Realm的方法,从数据库中获取对应的记录,返回给Shiro.1).实际上需要继承org.apache.shiro.realm.AuthenticatingRealm类2).实现doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken)方法.6.由shiro完成对密码的比对.跟踪源码跟踪源码（续）跟踪源码（续）跟踪源码（续）身份验证身份验证：一般需要提供如身份ID等一些标识信息来表明登录者的身份，如提供email，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，可以是任何属性，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Primaryprincipals，一般是用户名/邮箱/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/密码了身份验证示例AuthenticationException如果身份验证失败请捕获AuthenticationException或其子类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；Realm的密码比对原理通过AuthenticatingRealm的credentialsMatcher属性来进行的密码的比对Realm的密码比对原理通过AuthenticatingRealm的credentialsMatcher属性来进行的密码的比对为什么要对密码进行加密？用户的密码以明文的方式存放