目录

1. Spring Security 简介
2. Spring Security 核心概念
3. Spring Security 配置
4. 认证与授权
5. 密码加密
6. CSRF 防护
7. OAuth2 集成
8. Spring Security 与 JWT
9. Spring Security 与 Thymeleaf
10. Spring Security 测试
11. 常见问题与解决方案

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Spring Security 简介

Spring Security 是一个功能强大且高度可定制的身份验证和访问控制框架，它是 Spring 生态系统中的一部分，主要用于保护基于 Spring 的应用程序。Spring Security 提供了全面的安全解决方案，包括身份验证、授权、攻击防护等功能。

Spring Security 的核心功能包括：

• ​身份验证（Authentication）​：验证用户身份，确保用户是他们声称的那个人。
• ​授权（Authorization）​：控制用户对资源的访问权限。
• ​攻击防护：防止常见的 Web 攻击，如 CSRF、XSS 等。

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Spring Security 核心概念

1. ​SecurityContext

SecurityContext 是 Spring Security 中存储当前用户安全信息的上下文对象。它包含了当前用户的 Authentication 对象。

java

SecurityContext context = SecurityContextHolder.getContext();
Authentication authentication = context.getAuthentication();

2. ​Authentication

Authentication 对象表示用户的身份信息，包括用户的主体（Principal）、凭证（Credentials）和权限（Authorities）。

java

Authentication authentication = new UsernamePasswordAuthenticationToken("user", "password", authorities);

3. ​UserDetails

UserDetails 接口表示用户的详细信息，Spring Security 使用它来加载用户信息。

java

public class CustomUserDetails implements UserDetails {
    private String username;
    private String password;
    private Collection<? extends GrantedAuthority> authorities;

    // Getters and Setters
}

4. ​UserDetailsService

UserDetailsService 接口用于加载用户信息，通常用于从数据库或其他数据源中加载用户信息。

java

@Service
public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        // Load user from database
        return new CustomUserDetails(username, "password", authorities);
    }
}

5. ​GrantedAuthority

GrantedAuthority 表示用户的权限，通常是一个字符串，如 ROLE_ADMIN。

java

GrantedAuthority authority = new SimpleGrantedAuthority("ROLE_ADMIN");

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Spring Security 配置

1. ​基本配置

Spring Security 的基本配置可以通过 WebSecurityConfigurerAdapter 类来实现。

java

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeRequests()
                .antMatchers("/public/**").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
            .and()
            .formLogin()
                .loginPage("/login")
                .permitAll()
            .and()
            .logout()
                .permitAll();
    }

    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.inMemoryAuthentication()
            .withUser("user").password("{noop}password").roles("USER")
            .and()
            .withUser("admin").password("{noop}admin").roles("ADMIN");
    }
}

2. ​自定义登录页面

可以通过 formLogin().loginPage("/login") 来指定自定义的登录页面。

java

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    http
        .authorizeRequests()
            .anyRequest().authenticated()
        .and()
        .formLogin()
            .loginPage("/login")
            .permitAll();
}

3. ​自定义注销

可以通过 logout() 方法来配置注销行为。

java

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    http
        .logout()
            .logoutUrl("/logout")
            .logoutSuccessUrl("/login?logout")
            .invalidateHttpSession(true)
            .deleteCookies("JSESSIONID");
}

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认证与授权

1. ​基于内存的认证

可以通过 AuthenticationManagerBuilder 配置基于内存的认证。

java

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    auth.inMemoryAuthentication()
        .withUser("user").password("{noop}password").roles("USER")
        .and()
        .withUser("admin").password("{noop}admin").roles("ADMIN");
}

2. ​基于数据库的认证

可以通过 UserDetailsService 配置基于数据库的认证。

java

@Autowired
private DataSource dataSource;

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    auth.jdbcAuthentication()
        .dataSource(dataSource)
        .usersByUsernameQuery("select username, password, enabled from users where username=?")
        .authoritiesByUsernameQuery("select username, authority from authorities where username=?");
}

3. ​基于角色的授权

可以通过 hasRole() 或 hasAuthority() 方法进行基于角色的授权。

java

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    http
        .authorizeRequests()
            .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN")
            .antMatchers("/user/**").hasRole("USER")
            .anyRequest().authenticated();
}

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密码加密

Spring Security 提供了多种密码加密方式，如 BCryptPasswordEncoder、Pbkdf2PasswordEncoder 等。

java

@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {
    return new BCryptPasswordEncoder();
}

在配置认证时，可以使用 PasswordEncoder 对密码进行加密。

java

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    auth.userDetailsService(userDetailsService).passwordEncoder(passwordEncoder());
}

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CSRF 防护

Spring Security 默认启用了 CSRF 防护，可以通过 csrf().disable() 来禁用。

java

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    http.csrf().disable();
}

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OAuth2 集成

Spring Security 提供了对 OAuth2 的支持，可以通过 @EnableOAuth2Client 注解启用 OAuth2 客户端。

java

@Configuration
@EnableOAuth2Client
public class OAuth2Config {

    @Bean
    public OAuth2RestTemplate oauth2RestTemplate(OAuth2ClientContext oauth2ClientContext,
                                                 OAuth2ProtectedResourceDetails details) {
        return new OAuth2RestTemplate(details, oauth2ClientContext);
    }
}

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Spring Security 与 JWT

JWT（JSON Web Token）是一种用于身份验证的令牌，Spring Security 可以与 JWT 集成来实现无状态的身份验证。

java

public class JwtTokenUtil {

    private String secret = "secret";

    public String generateToken(UserDetails userDetails) {
        return Jwts.builder()
            .setSubject(userDetails.getUsername())
            .setIssuedAt(new Date())
            .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 1000 * 60 * 60 * 10))
            .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, secret)
            .compact();
    }

    public String getUsernameFromToken(String token) {
        return Jwts.parser()
            .setSigningKey(secret)
            .parseClaimsJws(token)
            .getBody()
            .getSubject();
    }
}

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Spring Security 与 Thymeleaf

Spring Security 可以与 Thymeleaf 集成，在模板中使用安全相关的标签。

html

<div sec:authorize="isAuthenticated()">
    Welcome <span sec:authentication="name"></span>
</div>
<div sec:authorize="hasRole('ADMIN')">
    <a href="/admin">Admin Panel</a>
</div>

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Spring Security 测试

Spring Security 提供了 @WithMockUser 注解来模拟用户进行测试。

java

@Test
@WithMockUser(username = "user", roles = {"USER"})
public void testUserAccess() {
    // Test user access
}

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常见问题与解决方案

1. ​403 Forbidden

• ​原因：用户没有访问该资源的权限。
• ​解决方案：检查用户的角色和权限配置。

2. ​无法登录

• ​原因：密码不匹配或用户不存在。
• ​解决方案：检查用户信息和密码加密方式。

3. ​CSRF Token 缺失

• ​原因：表单提交时未包含 CSRF Token。
• ​解决方案：确保表单中包含 CSRF Token。

html

<input type="hidden" name="${_csrf.parameterName}" value="${_csrf.token}"/>