Shiro框架学习——Shiro 身份验证

分类:计算机 | Java | 综合 287
更新:2021-03-03 00:45:32
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身份认证

身份认证,即在应用中谁能证明他就是他本人。一般提供如他们的身份ID和一些标识信息来表名他就是他本人,如提供身份证,用户名/密码来证明。

在shiro中,用户需要提供principals(身份)和credential(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,可以是任何东西,如用户名、邮箱等,唯一即可。一个主题可以有多个principals,但只有一个Primary principals,一般是用户名/密码/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。接下来先进行一个基本的身份认证。

另外两个相关的概念是之前提到的Subject及Realm,分别是主体及验证主体的数据源。

环境准备

本文使用Maven构建,因此需要一点Maven知识。首先准备环境依赖:

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.9</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>commons-logging</groupId>
        <artifactId>commons-logging</artifactId>
        <version>1.1.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shiro</groupId>
        <artifactId>shiro-core</artifactId>
        <version>1.2.2</version>
    </dependency>
</dependencies>

添加 junit、common-logging 及 shiro-core 依赖即可。

登录/退出

1、首先准备一些用户身份/凭据(shiro.ini)

[users]
zhang=123
wang=123

此处使用ini配置文件,通过[users]指定了两个主体:zhang/123、wang/123。

2、测试用例(com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest)

@Test
public void testHelloworld() {
    //1、获取SecurityManager工厂,此处使用Ini配置文件初始化SecurityManager  
    Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
    //2、得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils
    org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token(即用户身份/凭证)
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhang", "123");
    try {
        //4、登录,即身份验证
        subject.login(token);
    } catch (AuthenticationException e) {
        //5、身份验证失败
    }
    Assert.assertEquals(true, subject.isAuthenticated()); //断言用户已经登录
    //6、退出
    subject.logout();
}
  • 首先通过new IniSecurityManagerFactory并指定一个ini配置文件来创建一个SecurityManager工程;
  • 接着获取SecurityManager并绑定到SecurityUtils,这是一个全局设置,设置一次即可;
  • 通过SecurityUtils得到Subject,其会自动绑定到当前线程;如果在Web环境在请求结束时需要解除绑定;然后获取身份验证的Token,如用户名/密码;
  • 调用subject.login方法进行登录,其会自动委托给SecurityManager.login方法进行登录;
  • 如果身份验证失败请捕获AuthenticationException或其子类,常见的如:DisabledAccountException(禁用的账号)、LockedAccountException(锁定的账号)、UnknownAccountException(错误的账号)、ExcessiveAttemptsException(登录失败次数过多)、IncorrectCredentialsException(错误的凭证)、ExpiredCredentialsException(过期的凭证)等,具体请查看其继承关系;对于页面的错误消息展示,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账号库;
  • 最后可以调用subject.logout退出,其会自动委托给SecurityManager.logout方法退出。

从如上代码可总结出身份验证的步骤

  1. 收集用户身份/凭据,即如用户名/密码;
  2. 调用Subject.login进行登录,如果失败将得到相应的AuthenticationException异常,根据异常提示用户错误信息;否则登录成功;
  3. 最后调用Subject.logout进行退出操作。

如上测试的几个问题:

  1. 用户名/密码硬编码在ini配置文件,以后需要改成如数据库存储,且密码需要加密存储;
  2. 用户身份Token可能不仅仅是用户名/密码,也可能还有其它的,如登录时允许用户名/邮箱/手机号同时登录。

身份认证流程

流程如下:

  1. 首先调用Subject.login(token)进行登录,其会自动委托给Security Manager,调用之前必须通过SecurityUtils.setSecurityManager()设置;
  2. SecurityManager负责真正的身份验证逻辑;它会委托给Authenticator进行身份验证;
  3. Authenticator才是真正的身份验证者,Shiro API中核心的身份认证入口点,此处可以自定义插入自己的实现;
  4. Authenticator可能会委托给相应的AuthenticationStrategy进行多Realm身份验证,默认ModularRealmAuthenticator会调用AuthenticationStrategy进行多Realm身份验证;
  5. Authenticator 会把相应的 token 传入 Realm,从 Realm 获取身份验证信息,如果没有返回 / 抛出异常表示身份验证成功了。此处可以配置多个 Realm,将按照相应的顺序及策略进行访问。

Realm

Realm:域,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 DataSource,即安全数据源。如我们之前的 ini 配置方式将使用 org.apache.shiro.realm.text.IniRealm。

org.apache.shiro.realm.Realm接口如下:

String getName(); //返回一个唯一的Realm名字
boolean supports(AuthenticationToken token); //判断此Realm是否支持此Token
AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token)
 throws AuthenticationException;  //根据Token获取认证信息

单Realm配置

1、自定义Realm实现(com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1):

public class MyRealm1 implements Realm {
    @Override
    public String getName() {
        return "myrealm1";
    }
    @Override
    public boolean supports(AuthenticationToken token) {
        //仅支持UsernamePasswordToken类型的Token
        return token instanceof UsernamePasswordToken; 
    }
    @Override
    public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        String username = (String)token.getPrincipal();  //得到用户名
        String password = new String((char[])token.getCredentials()); //得到密码
        if(!"zhang".equals(username)) {
            throw new UnknownAccountException(); //如果用户名错误
        }
        if(!"123".equals(password)) {
            throw new IncorrectCredentialsException(); //如果密码错误
        }
        //如果身份认证验证成功,返回一个AuthenticationInfo实现;
        return new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName());
    }
}

2、 ini配置文件指定自定义Realm实现(shiro-realm.ini)

\#声明一个realm
myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1
\#指定securityManager的realms实现
securityManager.realms=$myRealm1

通过$name来引入之前的realm定义

3、测试用例请参考 com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest的testCustomRealm 测试方法,只需要把之前的 shiro.ini 配置文件改成 shiro-realm.ini 即可。