SpringBoot SpringSecurity JWT实现系统安全策略详解

系统安全策略概述

在今天的互联网时代，安全性已经成为一个至关重要的问题，尤其是对于Web应用程序而言。SpringSecurity是Spring框架下的一个强大的安全框架，可以实现基于Web的安全保护。JWT是一种轻量级的身份认证和授权方案，可以帮助我们实现在分布式应用程序中的安全通信。

在本攻略中，我们将通过结合SpringBoot、SpringSecurity和JWT三个开源框架的实现，来详细介绍如何实现系统级的安全策略。

SpringBoot、SpringSecurity和JWT的介绍

SpringBoot

SpringBoot是一个基于Spring框架的快速应用开发框架，它可以快速创建、配置和启动一个基于Spring的应用。相对于传统的Spring框架，SpringBoot提供了更加灵活、快速的开发方式，同时也可以避免很多繁琐的配置。

SpringSecurity

SpringSecurity是Spring框架下的一个安全框架，可以实现基于Web的安全保护，例如认证、授权和攻击防护等。SpringSecurity提供了一系列的安全实现方案和基础设施，可以帮助我们实现灵活的安全策略。

JWT

JWT全称JSON Web Token，是一种用于身份认证的基于JSON的开放标准，可以帮助我们简单、安全地在不同应用之间传递信息。JWT由三部分构成：Header（标头部分）、Payload（负载部分）和Signature（签名部分）。

实现SpringBoot SpringSecurity JWT系统安全策略

添加SpringBoot和SpringSecurity依赖

首先，需要在pom.xml文件中添加SpringBoot和SpringSecurity的依赖。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

配置SpringSecurity

在SpringSecurity中，主要需要配置AuthenticationProvider、UserDetailService、PasswordEncoder和HttpSecurity等。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Autowired
    private JwtAuthenticationTokenFilter jwtAuthenticationTokenFilter;

    @Autowired
    private JwtAuthenticationEntryPoint jwtAuthenticationEntryPoint;

    @Autowired
    private JwtUserDetailsService jwtUserDetailsService;

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

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

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.csrf().disable()
            .authorizeRequests()
            .antMatchers(HttpMethod.POST, "/login").permitAll()
            .antMatchers(HttpMethod.GET, "/").permitAll()
            .anyRequest().authenticated()
            .and()
            .exceptionHandling().authenticationEntryPoint(jwtAuthenticationEntryPoint)
            .and()
            .sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS);

        http.addFilterBefore(jwtAuthenticationTokenFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
    }
}

配置JWT

在JWT中，主要需要配置JWTTokenUtil、JwtUserDetailsService和JwtAuthenticationTokenFilter等。

@Configuration
public class JwtConfig {

    @Value("${jwt.secret}")
    private String secret;

    @Value("${jwt.expiration}")
    private Long expiration;

    @Bean
    public JwtTokenUtil jwtTokenUtil() {
        return new JwtTokenUtil(secret, expiration);
    }

    @Bean
    public JwtUserDetailsService jwtUserDetailsService() {
        return new JwtUserDetailsService();
    }

    @Bean
    public JwtAuthenticationTokenFilter jwtAuthenticationTokenFilter() {
        return new JwtAuthenticationTokenFilter();
    }

}

添加控制器

最后，添加一个简单的控制器用于测试。

@RestController
public class TestController {

    @GetMapping("/")
    public String hello() {
        return "Hello World!";
    }

    @PostMapping("/login")
    public ResponseEntity<?> login(@RequestBody LoginRequest loginRequest) {
        try {
            Authentication authentication = authenticationManager.authenticate(
                    new UsernamePasswordAuthenticationToken(loginRequest.getUsername(), loginRequest.getPassword()));
            SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);
            String token = jwtTokenUtil.generateToken(authentication);
            return ResponseEntity.ok(new JwtAuthenticationResponse(token));
        } catch (AuthenticationException e) {
            return ResponseEntity.status(HttpStatus.UNAUTHORIZED).build();
        }
    }

}

示例一：使用Postman进行测试

首先，可以使用Postman工具向http://localhost:8080/login发送一个POST请求，请求体中包含用户名和密码，例如：

{
    "username": "user",
    "password": "password"
}

如果用户名和密码正确，则接口会返回一个JWT Token：

{
    "token": "eyJhbGciOiJIUzUxMiJ9.eyJzdWIiOiJ1c2VyIiwiZXhwIjoxNjAyMjU2MzQ4LCJpYXQiOjE2MDIxNzM1NDh9.EVLhJB7DQMlpkcqPiT-TIh1DfPjch07NQJ1z0hMgJ-lssH946AGw8Js6ihe-QpoxCOWV-ZqNg-9NuXNy1fh5Q"
}

接下来，可以使用Token进行其他请求，例如向http://localhost:8080/发送一个GET请求，请求头中包含Token信息。

示例二：使用SpringBoot内置测试进行测试

可以添加一个简单的测试类用于测试接口是否正常工作。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
public class TestControllerTest {

    @Autowired
    private MockMvc mvc;

    @Autowired
    private JwtTokenUtil jwtTokenUtil;

    @Test
    public void testHello() throws Exception {
        mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/")
                .header("Authorization", "Bearer " + jwtTokenUtil.generateToken(new UsernamePasswordAuthenticationToken("admin", "")))
                .accept(MediaType.TEXT_PLAIN))
                .andExpect(status().isOk())
                .andExpect(content().string(equalTo("Hello World!")));
    }

}

总结

通过上述步骤，我们成功地实现了基于SpringBoot、SpringSecurity和JWT的系统安全策略实现。使用Postman和SpringBoot内置测试，我们可以很容易地测试接口是否正常工作。