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Acegi Security -- Spring下最优秀的安全系统(zhuan)

一 Acegi安全系统介绍

    Author: cac 差沙

    Acegi是Spring Framework 下最成熟的安全系统,它提供了强大灵活的企业级安全服务,如完善的认证和授权机制,Http资源访问控制,Method 调用访问控制,Access Control List (ACL) 基于对象实例的访问控制,Yale Central Authentication Service (CAS) 耶鲁单点登陆,X509 认证,当前所有流行容器的认证适配器,Channel Security频道安全管理等功能。

1.1 网站资源

官方网站      http://acegisecurity.sourceforge.net
论坛            http://forum.springframework.org/forumdisplay.php?f=33
Jira              http://opensource.atlassian.com/projects/spring/browse/SEC

1.2 多方面的安全控制粒度

  1. URL 资源访问控制
     http://apps:8080/index.htm -> for public
     http://apps:8080/user.htm -> for authorized user
  2. 方法调用访问控制
    public void getData() -> all user
    public void modifyData() -> supervisor only
  3. 对象实例保护
    order.getValue() < $100 -> all user
    order.getValue() > $100 -> supervisor only

1.3 非入侵式安全架构

  1. 基于Servlet Filter和Spring aop,  使商业逻辑和安全逻辑分开,结构更清晰
  2. 使用Spring 来代理对象,能方便地保护方法调用

1.4 其它安全架构

    Acegi只是安全框架之一,其实还存在其它优秀的安全框架可供选择:

 

二 Acegi安全系统的配置

      Acegi 的配置看起来非常复杂,但事实上在实际项目的安全应用中我们并不需要那么多功能,清楚的了解Acegi配置中各项的功能,有助于我们灵活的运用Acegi于实践中。

2.1 在Web.xml中的配置

1)  FilterToBeanProxy
Acegi通过实现了Filter接口的 FilterToBeanProxy提供一种特殊的使用Servlet Filter的方式,它委托Spring中的Bean -- FilterChainProxy来完成过滤功能,这好处是简化了web.xml的配置,并且充分利用了Spring IOC的优势。FilterChainProxy包含了处理认证过程的filter列表,每个filter都有各自的功能。

    <filter>
        <filter-name>Acegi Filter Chain Proxy</filter-name>
        <filter-class>org.acegisecurity.util.FilterToBeanProxy</filter-class>
        <init-param>
            <param-name>targetClass</param-name>
            <param-value>org.acegisecurity.util.FilterChainProxy</param-value>
        </init-param>
    </filter>

2) filter-mapping
<filter-mapping>限定了FilterToBeanProxy的URL匹配模式,只有*.do和*.jsp和/j_acegi_security_check 的请求才会受到权限控制,对javascript,css等不限制。

   <filter-mapping>
      <filter-name>Acegi Filter Chain Proxy</filter-name>
      <url-pattern>*.do</url-pattern>
    </filter-mapping>
   
    <filter-mapping>
      <filter-name>Acegi Filter Chain Proxy</filter-name>
      <url-pattern>*.jsp</url-pattern>
    </filter-mapping>
   
    <filter-mapping>
      <filter-name>Acegi Filter Chain Proxy</filter-name>
      <url-pattern>/j_acegi_security_check</url-pattern>
</filter-mapping>

3) HttpSessionEventPublisher
<listener>的 HttpSessionEventPublisher用于发布HttpSessionApplicationEvents和 HttpSessionDestroyedEvent事件给spring的applicationcontext。

    <listener>
        <listener-class>org.acegisecurity.ui.session.HttpSessionEventPublisher</listener-class>
    </listener>


2.2 在applicationContext-acegi-security.xml中

2.2.1 FILTER CHAIN

  FilterChainProxy会按顺序来调用这些filter,使这些filter能享用Spring ioc的功能, CONVERT_URL_TO_LOWERCASE_BEFORE_COMPARISON定义了url比较前先转为小写, PATTERN_TYPE_APACHE_ANT定义了使用Apache ant的匹配模式

    <bean id="filterChainProxy" class="org.acegisecurity.util.FilterChainProxy">
        <property name="filterInvocationDefinitionSource">
            <value>
                CONVERT_URL_TO_LOWERCASE_BEFORE_COMPARISON
                PATTERN_TYPE_APACHE_ANT
               /**=httpSessionContextIntegrationFilter,authenticationProcessingFilter,
basicProcessingFilter,rememberMeProcessingFilter,anonymousProcessingFilter,
exceptionTranslationFilter,filterInvocationInterceptor
            </value>
        </property>
    </bean>

2.2.2 基础认证

1) authenticationManager
起到认证管理的作用,它将验证的功能委托给多个 Provider,并通过遍历Providers, 以保证获取不同来源的身份认证,若某个Provider能成功确认当前用户的身份,authenticate()方法会返回一个完整的包含用户授权信息的 Authentication对象,否则会抛出一个AuthenticationException。
Acegi提供了不同的AuthenticationProvider的实现,如:
        DaoAuthenticationProvider 从数据库中读取用户信息验证身份
        AnonymousAuthenticationProvider 匿名用户身份认证
        RememberMeAuthenticationProvider 已存cookie中的用户信息身份认证
        AuthByAdapterProvider 使用容器的适配器验证身份
        CasAuthenticationProvider 根据Yale中心认证服务验证身份, 用于实现单点登陆
        JaasAuthenticationProvider 从JASS登陆配置中获取用户信息验证身份
        RemoteAuthenticationProvider 根据远程服务验证用户身份
        RunAsImplAuthenticationProvider 对身份已被管理器替换的用户进行验证
        X509AuthenticationProvider 从X509认证中获取用户信息验证身份
        TestingAuthenticationProvider 单元测试时使用

        每个认证者会对自己指定的证明信息进行认证,如DaoAuthenticationProvider仅对UsernamePasswordAuthenticationToken这个证明信息进行认证。

<bean id="authenticationManager" class="org.acegisecurity.providers.ProviderManager">
        <property name="providers">
            <list>
                <ref local="daoAuthenticationProvider"/>
                <ref local="anonymousAuthenticationProvider"/>
                <ref local="rememberMeAuthenticationProvider"/>
            </list>
        </property>
</bean>


2) daoAuthenticationProvider
进行简单的基于数据库的身份验 证。DaoAuthenticationProvider获取数据库中的账号密码并进行匹配,若成功则在通过用户身份的同时返回一个包含授权信息的 Authentication对象,否则身份验证失败,抛出一个AuthenticatiionException。

    <bean id="daoAuthenticationProvider" class="org.acegisecurity.providers.dao.DaoAuthenticationProvider">
        <property name="userDetailsService" ref="jdbcDaoImpl"/>
        <property name="userCache" ref="userCache"/>
        <property name="passwordEncoder" ref="passwordEncoder"/>
   </bean>


3) passwordEncoder
使用加密器对用户输入的明文进行加密。Acegi提供了三种加密器:
PlaintextPasswordEncoder—默认,不加密,返回明文.
ShaPasswordEncoder—哈希算法(SHA)加密
Md5PasswordEncoder—消息摘要(MD5)加密

<bean id="passwordEncoder" class="org.acegisecurity.providers.encoding.Md5PasswordEncoder"/>


4) jdbcDaoImpl
用于在数据中获取用户信息。 acegi提供了用户及授权的表结构,但是您也可以自己来实现。通过usersByUsernameQuery这个SQL得到你的(用户ID,密码,状态 信息);通过authoritiesByUsernameQuery这个SQL得到你的(用户ID,授权信息)

 
<bean id="jdbcDaoImpl"
class="org.acegisecurity.userdetails.jdbc.JdbcDaoImpl">
       
<property name="dataSource"
ref="dataSource"/>
        <property
name="usersByUsernameQuery">
           
<value>select loginid,passwd,1 from users where loginid =
?</value>
       
</property>
        <property
name="authoritiesByUsernameQuery">
           
<value>select u.loginid,p.name from users u,roles r,permissions
p,user_role ur,role_permis rp where u.id=ur.user_id and r.id=ur.role_id and
p.id=rp.permis_id
and
               
r.id=rp.role_id and p.status='1' and
u.loginid=?</value>
       
</property>
</bean>

5) userCache &  resourceCache
缓存用户和资源相对应的权限信息。每当请求一个受保护资源时,daoAuthenticationProvider就会被调用以获取用户授权信息。如果每次都从数据库获取的话,那代价很高,对于不常改变的用户和资源信息来说,最好是把相关授权信息缓存起来。(详见 2.6.3 资源权限定义扩展 )
userCache提供了两种实现: NullUserCache和EhCacheBasedUserCache, NullUserCache实际上就是不进行任何缓存,EhCacheBasedUserCache是使用Ehcache来实现缓功能。

    <bean id="userCacheBackend" 
class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
       
<property name="cacheManager"
ref="cacheManager"/>
       
<property name="cacheName" value="userCache"/>
    </bean>
    <bean id="userCache"
class="org.acegisecurity.providers.dao.cache.EhCacheBasedUserCache"
autowire="byName">
        <property
name="cache" ref="userCacheBackend"/>
   
</bean>
    <bean id="resourceCacheBackend"
class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
       
<property name="cacheManager"
ref="cacheManager"/>
       
<property name="cacheName" value="resourceCache"/>
    </bean>
    <bean id="resourceCache"
class="org.springside.modules.security.service.acegi.cache.ResourceCache"
autowire="byName">
        <property
name="cache" ref="resourceCacheBackend"/>
    </bean>


6) basicProcessingFilter
用于处理HTTP头的认证信息,如从 Spring远程协议(如Hessian和Burlap)或普通的浏览器如IE,Navigator的HTTP头中获取用户信息,将他们转交给通过 authenticationManager属性装配的认证管理器。如果认证成功,会将一个Authentication对象放到会话中,否则,如果认证 失败,会将控制转交给认证入口点(通过authenticationEntryPoint属性装配)

    <bean id="basicProcessingFilter" class="org.acegisecurity.ui.basicauth.BasicProcessingFilter">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="authenticationEntryPoint" ref="basicProcessingFilterEntryPoint"/>
    </bean>

7) basicProcessingFilterEntryPoint
通过向浏览器发送一个HTTP401(未授权)消息,提示用户登录。
处理基于HTTP的授权过程, 在当验证过程出现异常后的"去向",通常实现转向、在response里加入error信息等功能。

 <bean 
id="basicProcessingFilterEntryPoint"
class="org.acegisecurity.ui.basicauth.BasicProcessingFilterEntryPoint">
       
<property name="realmName" value="SpringSide Realm"/>
</bean>

8) authenticationProcessingFilterEntryPoint
当抛 出AccessDeniedException时,将用户重定向到登录界面。属性loginFormUrl配置了一个登录表单的URL,当需要用户登录 时,authenticationProcessingFilterEntryPoint会将用户重定向到该URL

 
<bean id="authenticationProcessingFilterEntryPoint"
class="org.acegisecurity.ui.webapp.AuthenticationProcessingFilterEntryPoint">
       
<property
name="loginFormUrl">
           
<value>/security/login.jsp</value>
       
</property>
        <property
name="forceHttps" value="false"/>
</bean>

2.2.3 HTTP安全请求

1) httpSessionContextIntegrationFilter
每次 request前 HttpSessionContextIntegrationFilter从Session中获取Authentication对象,在request完 后, 又把Authentication对象保存到Session中供下次request使用,此filter必须其他Acegi filter前使用,使之能跨越多个请求。

<bean id="httpSessionContextIntegrationFilter" class="org.acegisecurity.context.HttpSessionContextIntegrationFilter"></bean>
    <bean id="httpRequestAccessDecisionManager" class="org.acegisecurity.vote.AffirmativeBased">
        <property name="allowIfAllAbstainDecisions" value="false"/>
        <property name="decisionVoters">
            <list>
                <ref bean="roleVoter"/>
            </list>
        </property>
</bean>


2) httpRequestAccessDecisionManager
经过投票机制来 决定是否可以访问某一资源(URL或方法)。allowIfAllAbstainDecisions为false时如果有一个或以上的 decisionVoters投票通过,则授权通过。可选的决策机制有ConsensusBased和UnanimousBased

    <bean id="httpRequestAccessDecisionManager" class="org.acegisecurity.vote.AffirmativeBased">
        <property name="allowIfAllAbstainDecisions" value="false"/>
        <property name="decisionVoters">
            <list>
                <ref bean="roleVoter"/>
            </list>
        </property>
    </bean>


3) roleVoter
   必须是以rolePrefix设定的value开头的权限才能进行投票,如AUTH_ , ROLE_

    <bean id="roleVoter" class="org.acegisecurity.vote.RoleVoter">
        <property name="rolePrefix" value="AUTH_"/>
   </bean>

4)exceptionTranslationFilter
异常转换过滤器,主要是处理AccessDeniedException和AuthenticationException,将给每个异常找到合适的"去向" 

   <bean id="exceptionTranslationFilter" class="org.acegisecurity.ui.ExceptionTranslationFilter">
        <property name="authenticationEntryPoint" ref="authenticationProcessingFilterEntryPoint"/>
    </bean>

5) authenticationProcessingFilter
和servlet spec差不多,处理登陆请求.当身份验证成功时,AuthenticationProcessingFilter会在会话中放置一个Authentication对象,并且重定向到登录成功页面
         authenticationFailureUrl定义登陆失败时转向的页面
         defaultTargetUrl定义登陆成功时转向的页面
         filterProcessesUrl定义登陆请求的页面
         rememberMeServices用于在验证成功后添加cookie信息

    <bean id="authenticationProcessingFilter" class="org.acegisecurity.ui.webapp.AuthenticationProcessingFilter">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="authenticationFailureUrl">
            <value>/security/login.jsp?login_error=1</value>
        </property>
        <property name="defaultTargetUrl">
            <value>/admin/index.jsp</value>
        </property>
        <property name="filterProcessesUrl">
            <value>/j_acegi_security_check</value>
        </property>
        <property name="rememberMeServices" ref="rememberMeServices"/>
    </bean>

6) filterInvocationInterceptor
在执行转向url前检查 objectDefinitionSource中设定的用户权限信息。首先,objectDefinitionSource中定义了访问URL需要的属性 信息(这里的属性信息仅仅是标志,告诉accessDecisionManager要用哪些voter来投票)。然后, authenticationManager掉用自己的provider来对用户的认证信息进行校验。最后,有投票者根据用户持有认证和访问url需要的 属性,调用自己的voter来投票,决定是否允许访问。

    <bean id="filterInvocationInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.web.FilterSecurityInterceptor">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="accessDecisionManager" ref="httpRequestAccessDecisionManager"/>
        <property name="objectDefinitionSource" ref="filterDefinitionSource"/>
    </bean>


7) filterDefinitionSource (详见 2.6.3 资源权限定义扩展)
自定义DBFilterInvocationDefinitionSource从数据库和cache中读取保护资源及其需要的访问权限信息 

<bean id="filterDefinitionSource" class="org.springside.modules.security.service.acegi.DBFilterInvocationDefinitionSource">
        <property name="convertUrlToLowercaseBeforeComparison" value="true"/>
        <property name="useAntPath" value="true"/>
        <property name="acegiCacheManager" ref="acegiCacheManager"/>
</bean>

2.2.4 方法调用安全控制

(详见 2.6.3 资源权限定义扩展)

1) methodSecurityInterceptor
在执行方法前进行拦截,检查用户权限信息
2) methodDefinitionSource
自定义MethodDefinitionSource从cache中读取权限

   <bean id="methodSecurityInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.method.aopalliance.MethodSecurityInterceptor">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="accessDecisionManager" ref="httpRequestAccessDecisionManager"/>
        <property name="objectDefinitionSource" ref="methodDefinitionSource"/>
    </bean>
    <bean id="methodDefinitionSource" class="org.springside.modules.security.service.acegi.DBMethodDefinitionSource">
        <property name="acegiCacheManager" ref="acegiCacheManager"/>
    </bean>

2.3 Jcaptcha验证码

采用 http://jcaptcha.sourceforge.net 作为通用的验证码方案,请参考SpringSide中的例子,或网上的:
http://www.coachthrasher.com/page/blog?entry=jcaptcha_with_appfuse

差沙在此过程中又发现acegi logout filter的错误,进行了修正。

另外它默认提供的图片比较难认,我们custom了一个美观一点的版本。

 

三 Acegi安全系统扩展

      相信side对Acegi的扩展会给你耳目一新的感觉,提供完整的扩展功能,管理界面,中文注释和靠近企业的安全策略。side只对Acegi不符合企业应用需要的功能进行扩展,尽量不改动其余部分来实现全套权限管理功能,以求能更好地适应Acegi升级。

 

3.1 基于角色的权限控制(RBAC)

    Acegi 自带的 sample 表设计很简单: users表{username,password,enabled} authorities表{username,authority},这样简单的设计无法适应复杂的权限需求,故SpringSide选用RBAC模型对 权限控制数据库表进行扩展。 RBAC引入了ROLE的概念,使User(用户)和Permission(权限)分离,一个用户拥有多个角色,一个角色拥 有有多个相应的权限,从而减少了权限管理的复杂度,可更灵活地支持安全策略。

    同时,我们也引入了resource(资源)的概念,一个资源对应多个权限,资源分为ACL,URL,和FUNTION三种。注意,URL和FUNTION的权限命名需要以AUTH_开头才会有资格参加投票, 同样的ACL权限命名需要ACL_开头。


3.2 管理和使用EhCache

3.2.1 设立缓存

在SpringSide里的 Acegi 扩展使用 EhCache 就作为一种缓存解决方案,以缓存用户和资源的信息和相对应的权限信息。

首先需要一个在classpath的 ehcache.xml 文件,用于配置 EhCache。

<ehcache>
       <defaultCache
            maxElementsInMemory="10000"
            eternal="false"
            overflowToDisk="true"
            timeToIdleSeconds="0"
            timeToLiveSeconds="0"
            diskPersistent="false"
           diskExpiryThreadIntervalSeconds= "120"/>
    <!-- acegi cache-->
    <cache name="userCache"
           maxElementsInMemory="10000"
           eternal="true"
          overflowToDisk= "true"/>
    <!-- acegi cache-->
    <cache name="resourceCache"
           maxElementsInMemory="10000"
           eternal="true"
           overflowToDisk="true"/>
</ehcache>

     maxElementsInMemory设定了允许在Cache中存放的数据数目,eternal设定Cache是否会过期, overflowToDisk设定内存不足的时候缓存到硬盘,timeToIdleSeconds和timeToLiveSeconds设定缓存游离时间 和生存时间,diskExpiryThreadIntervalSeconds设定缓存在硬盘上的生存时间,注意当eternal="true"时, timeToIdleSeconds,timeToLiveSeconds和diskExpiryThreadIntervalSeconds都是无效 的。

<defaultCache>是除 制定的Cache外其余所有Cache的设置,针对Acegi 的情况, 专门设置了userCache和resourceCache,都设为永不过期。在applicationContext-acegi- security.xml中相应的调用是

<bean id="userCacheBackend" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
        <property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
        <property name="cacheName" value=" userCache"/>
    </bean>
    <bean id="userCache" class="org.acegisecurity.providers.dao.cache.EhCacheBasedUserCache" autowire="byName">
        <property name="cache" ref="userCacheBackend"/>
    </bean>
    <bean id="resourceCacheBackend" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
        <property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
        <property name="cacheName" value=" resourceCache"/>
    </bean>
    <bean id="resourceCache" class="org.springside.modules.security.service.acegi.cache.ResourceCache" autowire="byName">
        <property name="cache" ref="resourceCacheBackend"/>
    </bean>
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean"/>

"cacheName" 就是设定在ehcache.xml 中相应Cache的名称。

userCache使用的是Acegi 的EhCacheBasedUserCache(实现了UserCache接口), resourceCache是SpringSide的扩展类

public interface UserCache   {
    public UserDetails getUserFromCache (String username);

    public void putUserInCache (UserDetails user);

    public void removeUserFromCache (String username);
}

public class ResourceCache   {
    public ResourceDetails getAuthorityFromCache (String resString) {...   }
    public void putAuthorityInCache (ResourceDetails resourceDetails) {...  }
 
   public void removeAuthorityFromCache (String resString) {... }
    public List getUrlResStrings() {... }
    public List getFunctions() {.. }
}

UserCache 就是通过EhCache对UserDetails 进行缓存管理, 而ResourceCache 是对ResourceDetails 类进行缓存管理


public interface UserDetails   extends Serializable {
    public boolean isAccountNonExpired();
    public boolean isAccountNonLocked();

    public GrantedAuthority[] getAuthorities();

    public boolean isCredentialsNonExpired();

    public boolean isEnabled();

    public String getPassword();

    public String getUsername();
}

public interface ResourceDetails   extends Serializable {
    public String getResString();

    public String getResType();

    public GrantedAuthority[] getAuthorities();
}

UserDetails 包含用户信息和相应的权限,ResourceDetails 包含资源信息和相应的权限。


public interface GrantedAuthority     {
    public String getAuthority ();
}

     GrantedAuthority 就是权限信息,在Acegi 的 sample 里GrantedAuthority 的信息如ROLE_USER, ROLE_SUPERVISOR, ACL_CONTACT_DELETE, ACL_CONTACT_ADMIN等等,网上也有很多例子把角色作为GrantedAuthority ,但事实上看看ACL 就知道, Acegi本身根本就没有角色这个概念,GrantedAuthority 包含的信息应该是权限,对于非ACL的权限用 AUTH_ 开头更为合理, 如SpringSide里的 AUTH_ADMIN_LOGIN, AUTH_BOOK_MANAGE 等等。


3.2.2 管理缓存


     使用AcegiCacheManager对userCache和resourceCache进行统一缓存管理。当在后台对用户信息进行修改或赋权的时候, 在更新数据库同时就会调用acegiCacheManager相应方法, 从数据库中读取数据并替换cache中相应部分,使cache与数据库同步。

public class AcegiCacheManager extends BaseService {
    private ResourceCache resourceCache ;
    private UserCache userCache ;
    /**
     * 修改User时更改userCache
     */

    public void modifyUserInCache (User user, String orgUsername) {...    }
    /**
     * 修改Resource时更改resourceCache
     */

    public void modifyResourceInCache (Resource resource, String orgResourcename) {...    }
    /**
     * 修改权限时同时修改userCache和resourceCache
     */

    public void modifyPermiInCache (Permission permi, String orgPerminame) {...  }
    /**
     * User授予角色时更改userCache
     */
    public void authRoleInCache (User user) {...    }
    /**
     * Role授予权限时更改userCache和resourceCache
     */

    public void authPermissionInCache (Role role) {...  }
    /**
     * Permissioni授予资源时更改resourceCache
     */

    public void authResourceInCache (Permission permi) {...  }
    /**
     * 初始化userCache
     */

    public void initUserCache () {...  }
    /**
     * 初始化resourceCache
     */

    public void initResourceCache () {... }
    /**
     * 获取所有的url资源
     */

    public List getUrlResStrings () {...  }
    /**
     * 获取所有的Funtion资源
     */

    public List getFunctions () {...  }
    /**
     * 根据资源串获取资源
     */

    public ResourceDetails getAuthorityFromCache (String resString) {...  }
  
 ......


}

 


3.3 资源权限定义扩展


     Acegi给出的sample里,资源权限对照关系是配置在xml中的,试想一下如果你的企业安全应用有500个用户,100个角色权限的时候,维护这个xml将是个繁重无比的工作,如何动态更改用户权限更是个头痛的问题。


   <bean id="contactManagerSecurity" class="org.acegisecurity.intercept.method.aopalliance.MethodSecurityInterceptor">
      <property name="authenticationManager"><ref bean="authenticationManager"/></property>
      <property name="accessDecisionManager"><ref local="businessAccessDecisionManager"/></property>
      <property name="afterInvocationManager"><ref local="afterInvocationManager"/></property>
      <property name="objectDefinitionSource">
         <value>
            sample.contact.ContactManager.create=ROLE_USER
            sample.contact.ContactManager.getAllRecipients=ROLE_USER
            sample.contact.ContactManager.getAll=ROLE_USER,AFTER_ACL_COLLECTION_READ
            sample.contact.ContactManager.getById=ROLE_USER,AFTER_ACL_READ
            sample.contact.ContactManager.delete=ACL_CONTACT_DELETE
            sample.contact.ContactManager.deletePermission=ACL_CONTACT_ADMIN
            sample.contact.ContactManager.addPermission=ACL_CONTACT_ADMIN
         </value>
      </property>
   </bean>

  <bean id="filterInvocationInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.web.FilterSecurityInterceptor">
      <property name="authenticationManager"><ref bean="authenticationManager"/></property>
      <property name="accessDecisionManager"><ref local="httpRequestAccessDecisionManager"/></property>
      <property name="objectDefinitionSource">
         <value>
       CONVERT_URL_TO_LOWERCASE_BEFORE_COMPARISON
       PATTERN_TYPE_APACHE_ANT
       /index.jsp=ROLE_ANONYMOUS,ROLE_USER
       /hello.htm=ROLE_ANONYMOUS,ROLE_USER
       /logoff.jsp=ROLE_ANONYMOUS,ROLE_USER
       /switchuser.jsp=ROLE_SUPERVISOR
       /j_acegi_switch_user=ROLE_SUPERVISOR
       /acegilogin.jsp*=ROLE_ANONYMOUS,ROLE_USER
     /**=ROLE_USER
         </value>
      </property>
   </bean>

 对如此不Pragmatic的做法,SpringSide进行了扩展, 让Acegi 能动态读取数据库中的权限资源关系。


3.3.1 Aop Invocation Authorization


    <bean id="methodSecurityInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.method.aopalliance.MethodSecurityInterceptor">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="accessDecisionManager" ref="httpRequestAccessDecisionManager"/>
        <property name="objectDefinitionSource" ref="methodDefinitionSource"/>
    </bean>
    <bean id="methodDefinitionSource" class="org.springside.security.service.acegi.DBMethodDefinitionSource">
        <property name="acegiCacheManager" ref="acegiCacheManager"/>
    </bean>

     研究下Aceig的源码,ObjectDefinitionSource的实际作用是返回一个ConfigAttributeDefinition对象,而Acegi Sample 的方式是用MethodDefinitionSourceEditor把xml中的文本Function资源权限对应关系信息加载到MethodDefinitionMap ( MethodDefinitionSource 的实现类 )中, 再组成ConfigAttributeDefinition,而我们的扩展目标是从缓存中读取信息来组成ConfigAttributeDefinition。


     MethodSecurityInterceptor是通过调用AbstractMethodDefinitionSource的lookupAttributes(method)方法获取ConfigAttributeDefinition。所以我们需要实现自己的ObjectDefinitionSource,继承AbstractMethodDefinitionSource并实现其lookupAttributes方法,从缓存中读取资源权限对应关系组成并返回ConfigAttributeDefinition即可。SpringSide中的DBMethodDefinitionSource类的部分实现如下 :


public class DBMethodDefinitionSource extends AbstractMethodDefinitionSource {
......
    protected ConfigAttributeDefinition lookupAttributes(Method mi) {
        Assert.notNull(mi, "lookupAttrubutes in the DBMethodDefinitionSource is null");
        String methodString = mi.getDeclaringClass().getName() + "." + mi.getName();
        if (!acegiCacheManager.isCacheInitialized()) {
            //初始化Cache
            acegiCacheManager.initResourceCache();
        }
        //获取所有的function
        List methodStrings = acegiCacheManager.getFunctions();
        Set auths = new HashSet();
        //取权限的合集
        for (Iterator iter = methodStrings.iterator(); iter.hasNext();) {
            String mappedName = (String) iter.next();
            if (methodString.equals(mappedName)
                    || isMatch(methodString, mappedName)) {
                ResourceDetails resourceDetails = acegiCacheManager.getAuthorityFromCache(mappedName);
                if (resourceDetails == null) {
                    break;
                }
                GrantedAuthority[] authorities = resourceDetails.getAuthorities();
                if (authorities == null || authorities.length == 0) {
                    break;
                }
                auths.addAll(Arrays.asList(authorities));
            }
        }
        if (auths.size() == 0)
            return null;
        ConfigAttributeEditor configAttrEditor = new ConfigAttributeEditor();
        String authoritiesStr = " ";
        for (Iterator iter = auths.iterator(); iter.hasNext();) {
            GrantedAuthority authority = (GrantedAuthority) iter.next();
            authoritiesStr += authority.getAuthority() + ",";
        }
        String authStr = authoritiesStr.substring(0, authoritiesStr.length() - 1);
        configAttrEditor.setAsText(authStr);
       //组装并返回ConfigAttributeDefinition
        return (ConfigAttributeDefinition) configAttrEditor.getValue();
    }
    ......
}

要注意几点的是:
1) 初始化Cache是比较浪费资源的,所以SpringSide中除第一次访问外的Cache的更新是针对性更新。


2) 因为method采用了匹配方式(详见 isMatch() 方法) , 即对于*Book和save*这两个资源来说,只要当前访问方法是Book结尾或以save开头都算匹配得上,所以应该取这些能匹配上的资源的相对应的权限的合集。


3) 使用ConfigAttributeEditor 能更方便地组装ConfigAttributeDefinition。


3.3.2 Filter Invocation Authorization


    <bean id="filterInvocationInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.web.FilterSecurityInterceptor">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="accessDecisionManager" ref="httpRequestAccessDecisionManager"/>
        <property name="objectDefinitionSource" ref="filterDefinitionSource"/>
    </bean>

    <bean id="filterDefinitionSource" class="org.springside.security.service.acegi.DBFilterInvocationDefinitionSource">
        <property name="convertUrlToLowercaseBeforeComparison" value="true"/>
        <property name="useAntPath" value="true"/>
        <property name="acegiCacheManager" ref="acegiCacheManager"/>
    </bean>

     PathBasedFilterInvocationDefinitionMap和RegExpBasedFilterInvocationDefinitionMap都是 FilterInvocationDefinitionSource的实现类,当PATTERN_TYPE_APACHE_ANT字符串匹配上时时,FilterInvocationDefinitionSourceEditor 选用PathBasedFilterInvocationDefinitionMap 把xml中的文本URL资源权限对应关系信息加载。


     FilterSecurityInterceptor通过FilterInvocationDefinitionSource的lookupAttributes(url)方法获取ConfigAttributeDefinition。 所以,我们可以通过继承FilterInvocationDefinitionSource的抽象类AbstractFilterInvocationDefinitionSource,并实现其lookupAttributes方法,从缓存中读取URL资源权限对应关系即可。SpringSide的DBFilterInvocationDefinitionSource类部分实现如下:


public class DBFilterInvocationDefinitionSource extends AbstractFilterInvocationDefinitionSource {

......
    public ConfigAttributeDefinition lookupAttributes(String url) {
        if (!acegiCacheManager.isCacheInitialized()) {
            acegiCacheManager.initResourceCache();
        }

        if (isUseAntPath()) {
            // Strip anything after a question mark symbol, as per SEC-161.
            int firstQuestionMarkIndex = url.lastIndexOf("?");
            if (firstQuestionMarkIndex != -1) {
                url = url.substring(0, firstQuestionMarkIndex);
            }
        }
        List urls = acegiCacheManager.getUrlResStrings();
        //URL资源倒叙排序
        Collections.sort(urls);
        Collections.reverse(urls);
//是否先全部转为小写再比较
        if (convertUrlToLowercaseBeforeComparison) {
            url = url.toLowerCase();
        }
        GrantedAuthority[] authorities = new GrantedAuthority[0];
        for (Iterator iterator = urls.iterator(); iterator.hasNext();) {
            String resString = (String) iterator.next();
            boolean matched = false;
//可选择使用AntPath和Perl5两种不同匹配模式
            if (isUseAntPath()) {
                matched = pathMatcher.match(resString, url);
            } else {
                Pattern compiledPattern;
                Perl5Compiler compiler = new Perl5Compiler();
                try {
                    compiledPattern = compiler.compile(resString,
                            Perl5Compiler.READ_ONLY_MASK);
                } catch (MalformedPatternException mpe) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                            "Malformed regular expression: " + resString);
                }
                matched = matcher.matches(url, compiledPattern);
            }
            if (matched) {
                ResourceDetails rd = acegiCacheManager.getAuthorityFromCache(resString);
                authorities = rd.getAuthorities();
                break;
            }
        }
        if (authorities.length > 0) {
            String authoritiesStr = " ";
            for (int i = 0; i < authorities.length; i++) {
                authoritiesStr += authorities[i].getAuthority() + ",";
            }
            String authStr = authoritiesStr.substring(0, authoritiesStr
                    .length() - 1);
            ConfigAttributeEditor configAttrEditor = new ConfigAttributeEditor();
            configAttrEditor.setAsText(authStr);
            return (ConfigAttributeDefinition) configAttrEditor.getValue();
        }
        return null;
    }

......
 }

继承AbstractFilterInvocationDefinitionSource注意几点:
1)  需要先把获取回来的URL资源按倒序派序,以达到 a/b/c/d.* 在 a/.* 之前的效果(详见 Acegi sample 的applicationContext-acegi-security.xml 中的filterInvocationInterceptor的注释),为的是更具体的URL可以先匹配上,而获取具体URL的权限,如a/b/c/d.*权限AUTH_a, AUTH_b 才可查看,  a/.* 需要权限AUTH_a 才可查看,则如果当前用户只拥有权限AUTH_b,则他只可以查看a/b/c/d.jsp 而不能察看a/d.jsp。


2) 基于上面的原因,故第一次匹配上的就是当前所需权限,而不是取权限的合集。


3) 可以选用AntPath 或 Perl5 的资源匹配方式,感觉AntPath匹配方式基本足够。


4) Filter 权限控制比较适合于较粗颗粒度的权限,如设定某个模块下的页面是否能访问等,对于具体某个操作如增删修改,是否能执行,用Method  Invocation 会更佳些,所以注意两个方面一起控制效果更好


 


3.4 授权操作


     RBAC模型中有不少多对多的关系,这些关系都能以一个中间表的形式来存放,而Hibernate中可以不建这中间表对应的hbm.xml , 以资源与权限的配置为例,如下:


<hibernate-mapping package="org.springside.modules.security.domain">
    <class name="Permission" table="PERMISSIONS" dynamic-insert="true" dynamic-update="true">
        <cache usage="nonstrict-read-write"/>
        <id name="id" column="ID">
            <generator class="native"/>
        </id>
        <property name="name" column="NAME" not-null="true"/>
        <property name="descn" column="DESCN"/>
        <property name="operation" column="OPERATION"/>
        <property name="status" column="STATUS"/>
        <set name="roles" table="ROLE_PERMIS" lazy="true" inverse="true" cascade="save-update" batch-size="5">
            <key>
                <column name="PERMIS_ID" not-null="true"/>
            </key>
            <many-to-many class="Role" column="ROLE_ID" outer-join="auto"/>
        </set>
        <set name="resources" table="PERMIS_RESC" lazy="true" inverse="false" cascade="save-update" batch-size="5">
            <key>
                <column name="PERMIS_ID" not-null="true"/>
            </key>
            <many-to-many class="Resource" column="RESC_ID"/>
        </set>
    </class>
</hibernate-mapping>

<hibernate-mapping package="org.springside.modules.security.domain">
    <class name="Resource" table="RESOURCES" dynamic-insert="true" dynamic-update="true">
        <cache usage="nonstrict-read-write"/>
        <id name="id" column="ID">
            <generator class="native"/>
        </id>
        <property name="name" column="NAME" not-null="true"/>
        <property name="resType" column="RES_TYPE" not-null="true"/>
        <property name="resString" column="RES_STRING" not-null="true"/>
        <property name="descn" column="DESCN"/>
        <set name="permissions" table="PERMIS_RESC" lazy="true" inverse="true" cascade="save-update" batch-size="5">
            <key>
                <column name="RESC_ID" not-null="true"/>
            </key>
            <many-to-many class="Permission" column="PERMIS_ID" outer-join="auto"/>
        </set>
    </class>
</hibernate-mapping>

配置时注意几点:


1) 因为是分配某个权限的资源,所以权限是主控方,把inverse设为false,资源是被控方inverse设为true


2) cascade是"save-update",千万别配成delete


3) 只需要 permission.getResources().add(resource), permission.getResources()..remove(resource) 即可很方便地完成授权和取消授权操作


 


四 Acegi ACL使用


4.1 基本概念


      在google中搜索'acl'会找到很多相关的介绍,而且涉及的范围也特别广泛。ACL是(Access Control List)的缩写,顾名思义,ACL是‘访问控制列表’的意思。通俗点说,ACL保存了所有用户或角色对资源的访问权限。最典型的ACL实现是流行操作系统(window, unix)的文件访问控制系统,精确定义了某个用户或角色对某个特定文件的读、写、执行等权限,更通俗的例子是可以定义某个管理员只能管一部分的订单,而另一个管理员只能管另一部分的。


4.2 Acegi ACL配置


Acegi好早就实现了ACL(好像是0.5),但是使用起来确实有点麻烦,所以用的不是太广泛。这里简单的说明一下使用方法,希望有更多的朋友来试试。

首先要理解Acegi里面Voter的概念,ACL正是在一个Voter上扩展起来的。现来看一下AclVoter的配置。


    <bean id="aclBeanReadVoter" class="org.acegisecurity.vote.BasicAclEntryVoter">
        
<property name="processConfigAttribute">
            
<value>ACL_READ</value>
        
</property>
        
<property name="processDomainObjectClass">
            
<value>org.springside.modules.security.acl.domain.AclDomainAware</value>
        
</property>
        
<property name="aclManager">
            
<ref local="aclManager"/>
        
</property>
        
<property name="requirePermission">
            
<list>
                
<ref local="org.acegisecurity.acl.basic.SimpleAclEntry.ADMINISTRATION"/>
                
<ref local="org.acegisecurity.acl.basic.SimpleAclEntry.READ"/>
            
</list>
        
</property>
    
</bean>


  1. ACL_READ指的是这个Voter对哪些SecurityConfig起作用,我们可以把ACL_READ配置在想要拦截的Method上。比方说我们要拦截readOrder这个方法,以实现ACL控制,可以这样配置。
    orderManager.readOrder=ACL_READ

  2. processDomainObjectClass指出哪些DomainObject是要进行ACL校验的。

  3. aclManager是一个比较重要的概念,主要负责在权限列表中根据用户和DomainObject取得acl列表。

  4. requirePermission指出要进行这个操作必须具备的acl权限,比方说read操作就必须有ADMINISTRATION或READ两个权限。


其实整个过程看下来比较清晰,下面来看一下AclManager如何配置。


    <!-- ========= ACCESS CONTROL LIST LOOKUP MANAGER DEFINITIONS ========= -->

    
<bean id="aclManager" class="org.acegisecurity.acl.AclProviderManager">
        
<property name="providers">
            
<list>
                
<ref local="basicAclProvider"/>
            
</list>
        
</property>
    
</bean>

    
<bean id="basicAclProvider" class="org.acegisecurity.acl.basic.BasicAclProvider">
        
<property name="basicAclDao">
            
<ref local="basicAclExtendedDao"/>
        
</property>
    
</bean>

    
<bean id="basicAclExtendedDao" class="org.acegisecurity.acl.basic.jdbc.JdbcExtendedDaoImpl">
        
<property name="dataSource">
            
<ref bean="dataSource"/>
        
</property>
    
</bean>


很明显ACLManager继承了Acegi的一贯风格,Provider可以提供多种取得ACL访问列表的途径,默认的是用basicAclProvider在数据库中取得。既然提到了数据库,那我们就来看一下Acegi默认提供的ACL在数据库里的保存表结构:



  1. acl_object_identity表存放了所有受保护的domainObject的信息。其中object_identity字段保存了domainObject的class和id,默认的保存格式是:domainClass:domainObjectId。

  2. acl_permission 就是ACL权限列表了,recipient 是用户或角色信息,mask表示了这个用户或角色对这个domainObject的访问权限。注意这些信息的保存格式都是可以根据自己的需要改变的。


这样读取和删除的时候Acegi就能很好的完成拦截工作,但是读取一个List的时候,如何才能把该用户不能操作的domainObject剔除掉呢?这就需要afterInvocationManager来完成这个工作。下面来看下配置:


    <!-- ============== "AFTER INTERCEPTION" AUTHORIZATION DEFINITIONS =========== -->

    
<bean id="afterInvocationManager" class="org.acegisecurity.afterinvocation.AfterInvocationProviderManager">
        
<property name="providers">
            
<list>
                
<ref local="afterAclCollectionRead"/>
            
</list>
        
</property>
    
</bean>
    
<!-- Processes AFTER_ACL_COLLECTION_READ configuration settings -->
    
<bean id="afterAclCollectionRead" class="org.acegisecurity.afterinvocation.BasicAclEntryAfterInvocationCollectionFilteringProvider">
        
<property name="aclManager">
            
<ref local="aclManager"/>
        
</property>
        
<property name="requirePermission">
            
<list>
                
<ref local="org.acegisecurity.acl.basic.SimpleAclEntry.ADMINISTRATION"/>
                
<ref local="org.acegisecurity.acl.basic.SimpleAclEntry.READ"/>
            
</list>
        
</property>
    
</bean>


afterAclCollectionRead会在拦截的方法执行结束的时候执行。主要的作用就是在返回的List中挨个检查domainObject的操作权限,然后根据requirePermission来剔除不符合的domainObject。


4.3 使用RuleEngine设置的ACL规则


在SpringSide里使用了RuleEngine来设置ACL规则,具体规则见
bookstore-sample\resources\rules\drl


 


五 FAQ 


5.1 FAQ



  1. Q:   能否脱离Spring框架来使用Acegi?
    A:  虽然Acegi 没有要求必须使用Spring Framework,但事实上Acegi很大程度上利用了Spring的IOC和AOP,很难脱离Spring的单独使用。

  2. Q:  Acegi有对xfire的支持吗?
    A: 有,详见http://jira.codehaus.org/browse/XFIRE-389

  3. Q: 为何无论怎么设置都返回到登陆页面无法成功登陆?
    A:  检查登陆页面或登陆失败页面是否只有ROLE_ANONYMOUS权限


5.2 Acegi 补习班


要了解Acegi,首先要了解以下几个重要概念:




  1. Authentication
    Authentication对象包含了principal, credentials 和 authorities(authorities要赋予给principal的),同时也可以包含一些附加的认证请求信息,如TCP/IP地址和Session id等。



  2. SecurityContextHolder
    SecurityContextHolder包含ThreadLocal私有属性用于存取SecurityContext, SecurityContext包含Authentication私有属性, 看以下一段程序


    public void getSecurityContextInformations() {
      SecurityContext sc = SecurityContextHolder.getContext();
      Authentication auth = sc.getAuthentication();
      Object principal = auth.getPrincipal();
      if (principal instanceof UserDetails) {
       //用户密码
       String password = ((UserDetails) principal).getPassword();
       //用户名称
       String username = ((UserDetails) principal).getUsername();
       //用户权限
       GrantedAuthority[] authorities = ((UserDetails) principal).getAuthorities();
       for (int i = 0; i < authorities.length; i++) {
        String authority = authorities[i].getAuthority();
       }
      }
      Object details = auth.getDetails();
      if (details instanceof WebAuthenticationDetails) {
       //用户session id
       String SessionId = ((WebAuthenticationDetails) details).getSessionId();
      }
     }



  3. AuthenticationManager
    通过Providers验证在当前 ContextHolder中的Authentication对象是否合法。

  4. AccessDecissionManager
    经过投票机制来审批是否批准操作

  5. RunAsManager
    当执行某个操作时,RunAsManager可选择性地替换Authentication对象

  6. Interceptors
    拦截器(如FilterSecurityInterceptor,JoinPoint,MethodSecurityInterceptor等)用于协调授权,认证等操作



CREATE TABLE acl_object_identity (
id 
IDENTITY NOT NULL,
object_identity VARCHAR_IGNORECASE(
250NOT NULL,
parent_object 
INTEGER,
acl_class VARCHAR_IGNORECASE(
250NOT NULL,
CONSTRAINT unique_object_identity UNIQUE(object_identity),
FOREIGN KEY (parent_object) REFERENCES acl_object_identity(id)
);
CREATE TABLE acl_permission (
id 
IDENTITY NOT NULL,
acl_object_identity 
INTEGER NOT NULL,
recipient VARCHAR_IGNORECASE(
100NOT NULL,
mask 
INTEGER NOT NULL,
CONSTRAINT unique_recipient UNIQUE(acl_object_identity, recipient),
FOREIGN KEY (acl_object_identity) REFERENCES acl_object_identity(id)
);


posted on 2008-07-15 15:50 找个美女做老婆 阅读(4038) 评论(0)  编辑  收藏


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