五、微服务版单点登陆系统(SSO)

微服务版单点登陆系统(SSO)实践

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一、单点登陆系统简介

1. 背景分析

传统的登录系统中，每个站点都实现了自己的专用登录模块。各站点的登录状态相互不认可，各站点需要逐一手工登录。例如：

这样的系统，我们又称之为多点登陆系统。应用起来相对繁琐（每次访问资源服务都需要重新登陆认证和授权）。与此同时，系统代码的重复也比较高。由此单点登陆系统诞生。

2. 单点登陆系统概述

单点登录，英文是 Single Sign On（缩写为 SSO）。即多个站点共用一台认证授权服务器，用户在其中任何一个站点登录后，可以免登录访问其他所有站点。而且，各站点间可以通过该登录状态直接交互。例如：

3. 单点登陆系统解决方案设计

解决方案1： 用户登陆成功以后，将用户登陆状态存储到redis数据库，例如：

说明,在这套方案中,用户登录成功后,会基于UUID生成一个token,然后与用户信息绑定在一起存储到数据库.后续用户在访问资源时,基于token从数据库查询用户状态,这种方式因为要基于数据库存储和查询用户状态,所以性能表现一般.

**解决方案2：**用户登陆成功以后，将用户信息存储到token（令牌），然后写到客户端进行存储。（本次设计方案）

二、单点登陆系统初步设计

1. 服务设计

基于单点登陆系统中的业务描述，进行初步服务架构设计，如图所示：

其中,服务基于业务进行划分,系统(system)服务只提供基础数据(例如用户信息,日志信息等),认证服务(auth)负责完成用户身份的校验,密码的比对,资源服务(resource)代表一些业务服务(例如我的订单,我的收藏等等).

2. 工程结构设计

基于服务的划分，设计工程结构如下：

SSO父工程创建及初始化

创建父工程

第一步： 创建父工程，例如：

第二步： 删除父工程src目录(可选)。

父工程pom文件初始配置

初始化pom文件内容，例如：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.jt</groupId>
    <artifactId>02-sso</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <!--maven父工程的pom文件中一般要定义子模块,
    子工程中所需依赖版本的管理,公共依赖并且父工程的打包方式一般为pom方式-->

    <!--第一步: 定义子工程中核心依赖的版本管理(注意,只是版本管理)-->
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!--spring boot 核心依赖版本定义(spring官方定义)-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
                <version>2.3.2.RELEASE</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <!--Spring Cloud 微服务规范(由spring官方定义)-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Hoxton.SR9</version>
                <type>pom</type><!--假如scope是import,type必须为pom-->
                <scope>import</scope><!--引入三方依赖的版本设计-->
            </dependency>

            <!--Spring Cloud alibaba 依赖版本管理 (参考官方说明)-->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>2.2.6.RELEASE</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <!--第二步: 添加子工程的所需要的公共依赖-->
    <dependencies>
        <!--lombok 依赖,子工程中假如需要lombok,不需要再引入-->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <scope>provided</scope><!--provided 表示此依赖仅在编译阶段有效-->
        </dependency>
        <!--单元测试依赖,子工程中需要单元测试时,不需要再次引入此依赖了-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope><!--test表示只能在test目录下使用此依赖-->
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <!--其它依赖...-->
    </dependencies>
    <!--第三步: 定义当前工程模块及子工程的的统一编译和运行版本-->
    <build><!--项目构建配置,我们基于maven完成项目的编译,测试,打包等操作,
    都是基于pom.xml完成这一列的操作,但是编译和打包的配置都是要写到build元素
    内的,而具体的编译和打包配置,又需要plugin去实现,plugin元素不是必须的,maven
    有默认的plugin配置,常用插件可去本地库进行查看-->
        <plugins>
            <!--通过maven-compiler-plugin插件设置项目
            的统一的jdk编译和运行版本-->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <!--假如本地库没有这个版本,这里会出现红色字体错误-->
                <version>3.8.1</version>
                <configuration>
                    <source>8</source>
                    <target>8</target>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

三、系统基础服务工程设计及实现

1. 业务描述

本次设计系统服务(System)，主要用于提供基础数据服务，例如日志信息，用户信息等。

2. 表结构设计

系统服务模块，基本表结构设计，例如：

3. 工程数据初始化

将jt-sso.sql文件在mysql中执行一下,其过程如下:

第一: 登录mysql

mysql -uroot -proot

第二: 通过source指令执行jt-sso.sql文件

source d:/jt-sso.sql

4. 创建系统服务工程并初始化

第一步： 创建sso-system工程，例如：

第二步： 添加项目依赖，例如

        <!--1.数据库访问相关-->
        <!--1.1 mysql 数据库驱动-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <!--1.2 mybatis plus 插件-->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.4.2</version>
        </dependency>
        <!--服务治理相关-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>
        <!--Web 服务相关-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

第三步： 在项目中添加bootstrap.yml文件，其内容如下：

server:
  port: 8061
spring:
  application:
    name: sso-system
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yml
  datasource:
    url: jdbc:mysql:///jt-sso?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8
    username: root
    password: root

说明，可将连接数据库的配置，添加到配置中心。

第四步： 在项目中添加启动类，例如：

package com.jt;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class SystemApplication {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        SpringApplication.run(SystemApplication.class,args);
    }
}

第五步： 在项目中添加单元测试类，测试数据库连接，例如：

package com.jt;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

@SpringBootTest
public class DataSourceTests {
    
    
    @Autowired
    private DataSource dataSource;//HikariDataSource
    @Test
    void testGetConnection() throws SQLException {
    
    
        Connection conn=
        dataSource.getConnection();
        System.out.println(conn);
    }
}

5. Pojo对象逻辑实现

添加项目User对象，用于封装用户信息。

package com.jt.system.pojo;
import lombok.Data;
import java.io.Serializable;

/**
 * 通过此对象封装用户信息
 */
@Data
public class User implements Serializable {
    
    
    private static final long serialVersionUID = 4831304712151465443L;
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    private String status;
}

6. Dao对象逻辑实现

第一步： 创建UserMapper接口，并定义基于用户名查询用户信息，基于用户id查询用户权限信息的方法，代码如下：

package com.jt.system.dao;

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.jt.system.pojo.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;

import java.util.List;

@Mapper
public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
    
    
    /**
     * 基于用户名获取用户信息
     * @param username
     * @return
     */
    @Select("select id,username,password,status " +
            "from tb_users " +
            "where username=#{username}")
    User selectUserByUsername(String username);

    /**
     * 基于用户id查询用户权限
     * @param userId 用户id
     * @return 用户的权限
     * 涉及到的表:tb_user_roles,tb_role_menus,tb_menus
     */
    @Select("select distinct m.permission " +
            "from tb_user_roles ur join tb_role_menus rm on ur.role_id=rm.role_id" +
            "     join tb_menus m on rm.menu_id=m.id " +
            "where ur.user_id=#{userId}")
    List<String> selectUserPermissions(Long userId);
}

第二步： 创建UserMapperTests类，对业务方法做单元测试，例如：

package com.jt;

import com.jt.system.pojo.User;
import com.jt.system.dao.UserMapper;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import java.util.List;

@SpringBootTest
public class UserMapperTests {
    
    

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Test
    void testSelectUserByUsername(){
    
    
        User user =
        userMapper.selectUserByUsername("admin");
        System.out.println(user);
    }
    @Test
    void testSelectUserPermissions(){
    
    
        List<String> permission=
        userMapper.selectUserPermissions(1L);
        System.out.println(permission);
    }
}

7. Service对象逻辑实现

创建UserService接口及实现类，定义用户及用户权限查询逻辑，代码如下：

第一步: 定义service接口,代码如下:

package com.jt.system.service;

import com.jt.system.pojo.User;

import java.util.List;

public interface UserService {
    
    
    User selectUserByUsername(String username);
    List<String> selectUserPermissions(Long userId);
}

第二步: 定义service接口实现类,代码如下:

package com.jt.system.service.impl;

import com.jt.system.dao.UserMapper;
import com.jt.system.pojo.User;
import com.jt.system.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    
    
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    @Override
    public User selectUserByUsername(String username) {
    
    
        return userMapper.selectUserByUsername(username);
    }
    @Override
    public List<String> selectUserPermissions(Long userId) {
    
    
        return userMapper.selectUserPermissions(userId);
    }
}

8. Controller对象逻辑实现

package com.jt.system.controller;

import com.jt.system.pojo.User;
import com.jt.system.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/user/")
public class UserController {
    
    
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/login/{username}")
    public User doSelectUserByUsername(
            @PathVariable("username") String username){
    
    
        return userService.selectUserByUsername(username);
    }
    @GetMapping("/permission/{userId}")
    public List<String> doSelectUserPermissions(
            @PathVariable("userId") Long userId){
    
    
        return userService.selectUserPermissions(userId);
    }
}

9. 启动服务进行访问测试

启动sso-system工程服务，打开浏览器分别对用户及用户权限信息的获取进行访问测试

.基于用户名查询用户信息

基于用户id（这里假设用户id为1）查询用户权限

四、统一认证工程设计及实现

1. 业务描述

用户登陆时调用此工程对用户身份进行统一身份认证和授权。

2. 创建工程及初始化

**第一步：**创建sso-auth工程，如图所示

第二步： 打开sso-auth工程中的pom文件，然后添加如下依赖：

 <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>
        <!--SSO技术方案:SpringSecurity+JWT+oauth2-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
        </dependency>
        <!--open feign-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>

    </dependencies>

第三步： 在sso-auth工程中创建bootstrap.yml文件，例如：

server:
  port: 8071
spring:
  application:
    name: sso-auth
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848

第四步 添加项目启动类，例如

package com.jt;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@EnableFeignClients
@SpringBootApplication
public class AuthApplication {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        SpringApplication.run(AuthApplication.class, args);
    }
}

3. 启动并访问项目

项目启动时，系统会默认生成一个登陆密码，例如：

打开浏览器输入http://localhost:8071呈现登陆页面,例如：

其中，默认用户名为user，密码为系统启动时，在控制台呈现的密码。执行登陆测试,登陆成功进入如下界面（因为没有定义登陆页面，所以会出现404）：

4. 定义用户信息处理对象

第一步： 定义User对象，用于封装从数据库查询到的用户信息，例如：

package com.jt.auth.pojo;

import lombok.Data;
import java.io.Serializable;
@Data
public class User implements Serializable {
    
    
    private static final long serialVersionUID = 4831304712151465443L;
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    private String status;
}

第二步： 定义远程Service对象，用于实现远程用户信息调用，例如：

package com.jt.auth.service;

import com.jt.auth.pojo.User;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

import java.util.List;

@FeignClient(value = "sso-system", contextId ="remoteUserService" )
public interface RemoteUserService {
    
    

    @GetMapping("/user/login/{username}")
    User selectUserByUsername( @PathVariable("username") String username);

    @GetMapping("/user/permission/{userId}")
    List<String> selectUserPermissions(@PathVariable("userId") Long userId);
}

第三步： 定义用户登陆业务逻辑处理对象，例如：

package com.jt.auth.service;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.core.authority.AuthorityUtils;
import org.springframework.security.core.userdetails.User;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Slf4j
@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
    
    
    @Autowired
    private RemoteUserService remoteUserService;
    /**
     * 基于用户名获取数据库中的用户信息
     * @param username 这个username来自客户端
     * @return
     * @throws UsernameNotFoundException
     */
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username)
            throws UsernameNotFoundException {
    
    
        //基于feign方式获取远程数据并封装
        //1.基于用户名获取用户信息
        com.jt.auth.pojo.User user=
        remoteUserService.selectUserByUsername(username);
        if(user==null)
            throw new UsernameNotFoundException("用户不存在");
        //2.基于用于id查询用户权限
        List<String> permissions=
        remoteUserService.selectUserPermissions(user.getId());
        log.info("permissions {}",permissions);
        //3.对查询结果进行封装并返回
        User userInfo= new User(username,
                user.getPassword(),
                AuthorityUtils.createAuthorityList(permissions.toArray(new String[]{
    
    })));
        //......
        return userInfo;
        //返回给认证中心,认证中心会基于用户输入的密码以及数据库的密码做一个比对
    }
}

5. 定义Security配置类

定义Spring Security配置类，在此类中配置认证规则，例如：

package com.jt.auth.config;

import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.security.core.AuthenticationException;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationFailureHandler;
import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationSuccessHandler;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 当我们在执行登录操作时,底层逻辑(了解):
 * 1)Filter(过滤器)
 * 2)AuthenticationManager (认证管理器)
 * 3)AuthenticationProvider(认证服务处理器)
 * 4)UserDetailsService(负责用户信息的获取及封装)
 */
@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
    

     /**
     * 初始化加密对象
     * 此对象提供了一种不可逆的加密方式,相对于md5方式会更加安全
     * @return
     */
    @Bean
    public BCryptPasswordEncoder passwordEncoder(){
    
    
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
    
    /**
     * 定义认证管理器对象，这个对象负责完成用户信息的认证，
     * 即判定用户身份信息的合法性，在基于oauth2协议完成认
     * 证时，需要此对象，所以这里讲此对象拿出来交给spring管理
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Bean
    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean()
            throws Exception {
    
    
      return super.authenticationManagerBean();
    }
}

配置写好后，可启动服务进行登录访问测试。

6. Security 认证流程分析

目前的登陆操作，也就是用户的认证操作，其实现主要基于Spring Security框架，其认证简易流程如下：

7. 构建令牌生成及配置对象

本次我们借助JWT(Json Web Token-是一种json格式）方式将用户相关信息进行组织和加密,并作为响应令牌(Token),从服务端响应到客户端,客户端接收到这个JWT令牌之后,将其保存在客户端(例如localStorage),然后携带令牌访问资源服务器,资源服务器获取并解析令牌的合法性,基于解析结果判定是否允许用户访问资源.

package com.jt.auth.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtTokenStore;


/**
 * 在此配置类中配置令牌的生成，存储策略，验签方式(令牌合法性)。
 */
@Configuration
public class TokenConfig {
    
    

    /**
     * 配置令牌的存储策略,对于oauth2规范中提供了这样的几种策略
     * 1)JdbcTokenStore(这里是要将token存储到关系型数据库)
     * 2)RedisTokenStore(这是要将token存储到redis数据库-key/value)
     * 3)JwtTokenStore(这里是将产生的token信息存储客户端，并且token
     * 中可以以自包含的形式存储一些用户信息)
     * 4)....
     */
    @Bean
    public TokenStore tokenStore(){
    
    
        //这里采用JWT方式生成和存储令牌信息
        return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());
    }
    /**
     * 配置令牌的创建及验签方式
     * 基于此对象创建的令牌信息会封装到OAuth2AccessToken类型的对象中
     * 然后再存储到TokenStore对象，外界需要时，会从tokenStore进行获取。
     */
    @Bean
    public JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter(){
    
    
        JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter=
                new JwtAccessTokenConverter();
        //JWT令牌构成：header(签名算法，令牌类型),payload(数据部分),Signing(签名)
        //这里的签名可以简单理解为加密，加密时会使用header中算法以及我们自己提供的密钥，
        //这里加密的目的是为了防止令牌被篡改。（这里密钥要保管好，要存储在服务端）
        jwtAccessTokenConverter.setSigningKey(SIGNING_KEY);//设置密钥
        return jwtAccessTokenConverter;
    }

    /**
     * JWT 令牌签名时使用的密钥(可以理解为盐值加密中的盐)
     * 1)生成的令牌需要这个密钥进行签名
     * 2)获取的令牌需要使用这个密钥进行验签(校验令牌合法性，是否被篡改过)
     */
    private static final String SIGNING_KEY="auth";
}

8. 定义Oauth2认证授权配置

第一步：所有零件准备好了开始拼装最后的主体部分，这个主体部分就是授权服务器的核心配置.

package com.jt.auth.config;
import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.configurers.ClientDetailsServiceConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.AuthorizationServerConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableAuthorizationServer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerEndpointsConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerSecurityConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.AuthorizationServerTokenServices;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.DefaultTokenServices;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenEnhancer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtTokenStore;

import java.util.UUID;

/**
 * Oauth2 是一种认证授权规范，它基于认证和授权定义了一套规则，在这套规则中规定了
 * 实现一套认证授权系统需要哪些对象：
 * 1)系统资源(数据)
 * 2)资源拥有者(用户)
 * 3)管理资源的服务器
 * 4)对用户进行认证和授权的服务器
 * 5)客户端系统(负责提交用户身份信息的系统)
 *
 * 思考：对于一个认证授权系统来讲，需要什么？：
 * 1)提供一个认证的入口？(客户端去哪里认证)
 * 2)客户端应该携带什么信息去认证？(username,password,....)
 * 3)服务端通过谁去对客户端进行认证(一个负责认证的对象)？
 */
@AllArgsConstructor
@Configuration
@EnableAuthorizationServer //在oauth2规范中启动认证和授权
public class Oauth2Config extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
    
    
    //@Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;
    //@Autowired
    private BCryptPasswordEncoder passwordEncoder;
    //@Autowired
    private JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter;
    //@Autowired
    private TokenStore tokenStore;

    //提供一个认证的入口(客户端去哪里认证)？(http://ip:port/.....)
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) throws Exception {
    
    
        //super.configure(security);
        //对外发布认证入口(/oauth/token),认证通过服务端会生成一个令牌
        security.tokenKeyAccess("permitAll()")
        //对外发布检查令牌的入口(/oauth/check_token)
        .checkTokenAccess("permitAll()")
        //允许用户通过表单方式提交认证,完成认证
        .allowFormAuthenticationForClients();
    }
    //定义客户端应该携带什么信息去认证？
    //指明哪些对象可以到这里进行认证(哪个客户端对象需要什么特点)。
    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
    
    
        //super.configure(clients);
        clients.inMemory()
                //客户端标识
                .withClient("gateway-client")
                //客户端密钥(随意)
                .secret(passwordEncoder.encode("123456"))
                //指定认证类型(码密,刷新令牌，三方令牌，...)
                .authorizedGrantTypes("password","refresh_token")
                //作用域(在这里可以理解为只要包含我们规定信息的客户端都可以进行认证)
                .scopes("all");
    }
    //提供一个负责认证授权的对象？(完成客户端认证后会颁发令牌，默认令牌格式是uuid方式的)
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
    
    
        //super.configure(endpoints);
        //设置认证授权对象
        endpoints.authenticationManager(authenticationManager)
        //设置令牌业务对象(此对象提供令牌创建及有效机制设置)
        .tokenServices(tokenService())//不写，默认是uuid
        //设置允许对哪些请求方式进行认证(默认支支持post):可选
        .allowedTokenEndpointRequestMethods(HttpMethod.GET,HttpMethod.POST);
    }

    @Bean
    public AuthorizationServerTokenServices tokenService(){
    
    
        //1.构建token业务对象
        DefaultTokenServices ts=new DefaultTokenServices();
        //2.设置令牌生成机制(创建令牌的方式，存储用户状态信息的方式)
        ts.setTokenStore(tokenStore);
        //3.设置令牌增强(改变默认令牌创建方式，没有这句话默认是UUID)
        ts.setTokenEnhancer(jwtAccessTokenConverter);
        //4.设置令牌有效时长(可选)
        ts.setAccessTokenValiditySeconds(3600);
        //5.设置刷新令牌以及它的有效时时长(可选)
        ts.setSupportRefreshToken(true);
        ts.setRefreshTokenValiditySeconds(3600*24);
        return ts;
    }
}

9. 启动postman进行访问测试

登陆访问测试

登陆成功以后，会在postman控制台显示如下格式信息

{
    
    
    "access_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE2MzU2ODAwMjMsInVzZXJfbmFtZSI6ImFkbWluIiwiYXV0aG9yaXRpZXMiOlsic3lzOnJlczpjcmVhdGUiLCJzeXM6cmVzOmxpc3QiLCJzeXM6cmVzOmRlbGV0ZSJdLCJqdGkiOiJjZTRhYWVlOC0wMzFmLTRmZjgtYTBmZS1lMGNkOTNlOGYzNzQiLCJjbGllbnRfaWQiOiJnYXRld2F5LWNsaWVudCIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdfQ.gr3FxM0RdiEbmmHIdLi234kwPHRAFm02xNH9EnqEpbY",
    "token_type": "bearer",
    "refresh_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX25hbWUiOiJhZG1pbiIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdLCJhdGkiOiJjZTRhYWVlOC0wMzFmLTRmZjgtYTBmZS1lMGNkOTNlOGYzNzQiLCJleHAiOjE2MzU5MzU2MjMsImF1dGhvcml0aWVzIjpbInN5czpyZXM6Y3JlYXRlIiwic3lzOnJlczpsaXN0Iiwic3lzOnJlczpkZWxldGUiXSwianRpIjoiZjllYjZhOTAtNGQ3MC00OGZhLTgzMzktMmFiZGUwYmJmOTQ5IiwiY2xpZW50X2lkIjoiZ2F0ZXdheS1jbGllbnQifQ.c-MrRMNYtI9C9RnX0LchwJ-gLxeFZscpU2VM97vv-7A",
    "expires_in": 3599,
    "scope": "all",
    "jti": "ce4aaee8-031f-4ff8-a0fe-e0cd93e8f374"
}

检查token信息

假如，请求访问ok，在postman控制台会显示如下格式信息

{
    
    
    "user_name": "admin",
    "scope": [
        "all"
    ],
    "active": true,
    "exp": 1635680023,
    "authorities": [
        "sys:res:create",
        "sys:res:list",
        "sys:res:delete"
    ],
    "jti": "ce4aaee8-031f-4ff8-a0fe-e0cd93e8f374",
    "client_id": "gateway-client"
}

刷新令牌应用测试

假如，请求访问ok，在postman控制台会显示如下格式信息

{
    
    
    "access_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE2MzU2ODA3NzAsInVzZXJfbmFtZSI6ImFkbWluIiwiYXV0aG9yaXRpZXMiOlsic3lzOnJlczpjcmVhdGUiLCJzeXM6cmVzOmxpc3QiLCJzeXM6cmVzOmRlbGV0ZSJdLCJqdGkiOiI5MzIzNzI1MC05NzQxLTQ0MjAtOWI3OS04NGZkODg0MDM4ZTUiLCJjbGllbnRfaWQiOiJnYXRld2F5LWNsaWVudCIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdfQ.6zcw0tuAM0wlBvjBHxzk1JqFLweBU9p6uB720pdwWxs",
    "token_type": "bearer",
    "refresh_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX25hbWUiOiJhZG1pbiIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdLCJhdGkiOiI5MzIzNzI1MC05NzQxLTQ0MjAtOWI3OS04NGZkODg0MDM4ZTUiLCJleHAiOjE2MzU5MzU2MjMsImF1dGhvcml0aWVzIjpbInN5czpyZXM6Y3JlYXRlIiwic3lzOnJlczpsaXN0Iiwic3lzOnJlczpkZWxldGUiXSwianRpIjoiZjllYjZhOTAtNGQ3MC00OGZhLTgzMzktMmFiZGUwYmJmOTQ5IiwiY2xpZW50X2lkIjoiZ2F0ZXdheS1jbGllbnQifQ.6KJOryS6j78Edk-8N4MWAIKifyRYbH5MvEO-mHRWW6w",
    "expires_in": 3599,
    "scope": "all",
    "jti": "93237250-9741-4420-9b79-84fd884038e5"
}

五、资源服务工程设计及实现

1. 业务描述

资源服务工程为一个业务数据工程，在访问从工程中的资源时时,通常情要考虑,哪些资源可以匿名访问,也就是不需要登录就可以访问，哪些资源必须认证才可访问，哪些资源必须认证后，有权限才可以访问。

2. 业务设计架构

用户访问资源时的认证，授权流程设计如下：

3. 项目创建及初始化

第一步： 创建工程，例如:

第二步： 初始化pom文件依赖，例如：

   <dependencies>
        <!--spring boot web-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos discovery-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos config-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>
        <!--sentinel-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

        <!--在资源服务器添加此依赖,只做授权,不做认证,添加完此依赖以后,
        在项目中我们要做哪些事情?对受限访问的资源可以先判断是否登录了,
        已经认证用户还要判断是否有权限?
        -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

第三步： 创建bootstrap.yml配置文件，例如：

server:
  port: 8881
spring:
  application:
    name: sso-resource
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yml

第四步： 创建启动类，代码如下：

package com.jt;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class ResourceApplication {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        SpringApplication.run(ResourceApplication.class,args);
    }
}

4. 创建资源Controller对象

package com.jt.resource.controller;
import org.springframework.security.access.prepost.PreAuthorize;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
@RestController
@RequestMapping("/resource")
public class ResourceController {
    
    

    /**
     * 查询资源
     * @return
     */
    @PreAuthorize("hasAuthority('sys:res:list')")
    @GetMapping
    public String doSelect(){
    
    
        return "Select Resource ok";
    }
    /**
     * 创建资源
     * @return
     */
    @PreAuthorize("hasAuthority('sys:res:create')")
    @PostMapping
    public String doCreate(){
    
    
        return "Create Resource OK";
    }
    /**
     * 修改资源
     * @return
     */
    @PreAuthorize("hasAuthority('sys:res:update')")
    @PutMapping
    public String doUpdate(){
    
    
        return "Update Resource OK";
    }
    /**
     * 删除资源
     * @return
     */
    @DeleteMapping
    public String doDelete(){
    
    
        return "Delete resource ok";
    }
}

5. 配置令牌解析器对象

package com.jt;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtTokenStore;


/**
 * 在此配置类中配置令牌的生成，存储策略，验签方式(令牌合法性)。
 */
@Configuration
public class TokenConfig {
    
    

    /**
     * 配置令牌的存储策略,对于oauth2规范中提供了这样的几种策略
     * 1)JdbcTokenStore(这里是要将token存储到关系型数据库)
     * 2)RedisTokenStore(这是要将token存储到redis数据库-key/value)
     * 3)JwtTokenStore(这里是将产生的token信息存储客户端，并且token
     * 中可以以自包含的形式存储一些用户信息)
     * 4)....
     */
    @Bean
    public TokenStore tokenStore(){
    
    
        //这里采用JWT方式生成和存储令牌信息
        return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());
    }
    /**
     * 配置令牌的创建及验签方式
     * 基于此对象创建的令牌信息会封装到OAuth2AccessToken类型的对象中
     * 然后再存储到TokenStore对象，外界需要时，会从tokenStore进行获取。
     */
    @Bean
    public JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter(){
    
    
        JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter=
                new JwtAccessTokenConverter();
        //JWT令牌构成：header(签名算法，令牌类型),payload(数据部分),Signing(签名)
        //这里的签名可以简单理解为加密，加密时会使用header中算法以及我们自己提供的密钥，
        //这里加密的目的是为了防止令牌被篡改。（这里密钥要保管好，要存储在服务端）
        jwtAccessTokenConverter.setSigningKey(SIGNING_KEY);//设置密钥
        return jwtAccessTokenConverter;
    }

    /**
     * JWT 令牌签名时使用的密钥(可以理解为盐值加密中的盐)
     * 1)生成的令牌需要这个密钥进行签名
     * 2)获取的令牌需要使用这个密钥进行验签(校验令牌合法性，是否被篡改过)
     */
    private static final String SIGNING_KEY="auth";
}

6. 配置资源认证授权规则

package com.jt;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.method.configuration.EnableGlobalMethodSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableResourceServer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.ResourceServerConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.ResourceServerSecurityConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;

/**
 * 思考?对于一个系统而言,它资源的访问权限你是如何进行分类设计的
 * 1)不需要登录就可以访问(例如12306查票)
 * 2)登录以后才能访问(例如12306的购票)
 * 3)登录以后没有权限也不能访问(例如会员等级不够不让执行一些相关操作)
 */
@Configuration
@EnableResourceServer
//启动方法上的权限控制,需要授权才可访问的方法上添加@PreAuthorize等相关注解
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class ResourceConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {
    
    

    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    
    
        //super.configure(http);
        //1.关闭跨域攻击
        http.csrf().disable();
        //2.放行相关请求
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/resource/**")
                .authenticated()
                .anyRequest().permitAll();
    }
}

7. 启动Postman进行访问测试

不携带令牌访问

携带令牌访问

没有访问权限

六、网关工程设计及实现

1. 业务描述

本次设计中，API网关是服务访问入口，身份认证，资源访问都通过网关进行资源统一转发。

2. 项目创建及初始化

第一步： 创建项目，例如：

第二步： 初始化pom文件内容，例如：

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>
        <!--假如网关层面进行限流,添加如下依赖-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
        </dependency>
</dependencies>

第三步： 创建bootstrap.yml配置文件并进行路由定义，例如：

server:
  port: 9000
spring:
  application:
    name: sso-gateway
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yml
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8180
      eager: true
    gateway:
      routes:
        - id: router01
          uri: lb://sso-resource
          predicates:
            - Path=/sso/resource/**
          filters:
            - StripPrefix=1
        - id: router02
          uri: lb://sso-auth
          predicates:
            - Path=/sso/oauth/**
          filters:
            - StripPrefix=1
      globalcors: #跨域配置(写到配置文件的好处是可以将其配置写到配置中心)
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: "*"
            allowedHeaders: "*"
            allowedMethods: "*"
            allowCredentials: true

第四步： 定义启动类，例如：

package com.jt;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class ApiGatewayApplication {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        SpringApplication.run(ApiGatewayApplication.class, args);
    }
}

3. 启动postman进行访问测试

基于网关进行登陆访问测试

基于网关进行资源访问测试

七、客户端UI工程设计及实现

1. 业务描述

本次项目设计采用前后端分离架构设计，前端工程服务基于springboot web服务进行实现。

2. 项目创建及初始化

第一步： 创建项目，例如：

第二步: 项目中添加如下依赖,例如:

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

第三步： 创建启动类，例如：

package com.jt;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class UIApplication {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        SpringApplication.run(UIApplication.class, args);
    }
}

3. 创建UI工程登陆页面

第一步: 在resource目录下创建static目录

第二步: 在static目录下创建登陆页面login.html,例如：

<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
    <!-- Required meta tags -->
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <!-- Bootstrap CSS -->
    <link href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/[email protected]/dist/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet" integrity="sha384-EVSTQN3/azprG1Anm3QDgpJLIm9Nao0Yz1ztcQTwFspd3yD65VohhpuuCOmLASjC" crossorigin="anonymous">
    <title>login</title>
</head>
<body>
<div class="container"id="app">
    <h3>Please Login</h3>
    <form>
        <div class="mb-3">
            <label for="usernameId" class="form-label">Username</label>
            <input type="text" v-model="username" class="form-control" id="usernameId" aria-describedby="emailHelp">
        </div>
        <div class="mb-3">
            <label for="passwordId" class="form-label">Password</label>
            <input type="password" v-model="password" class="form-control" id="passwordId">
        </div>
        <button type="button" @click="doLogin()" class="btn btn-primary">Submit</button>
    </form>
</div>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/[email protected]/dist/js/bootstrap.bundle.min.js" integrity="sha384-MrcW6ZMFYlzcLA8Nl+NtUVF0sA7MsXsP1UyJoMp4YLEuNSfAP+JcXn/tWtIaxVXM" crossorigin="anonymous"></script>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue/dist/vue.js"></script>
<script src="https://unpkg.com/axios/dist/axios.min.js"></script>
<script>
    var vm=new Vue({
      
      
        el:"#app",//定义监控点，vue底层会基于此监控点在内存中构建dom树
        data:{
      
       //此对象中定义页面上要操作的数据
            username:"",
            password:""
        },
        methods: {
      
      //此位置定义所有业务事件处理函数
            doLogin() {
      
      
                //1.定义url
                let url = "http://localhost:9000/sso/oauth/token"
                //2.定义参数
                let params = new URLSearchParams()
                params.append('username',this.username);
                params.append('password',this.password);
                params.append('client_id',"gateway-client");
                params.append('client_secret',"123456");
                params.append('grant_type',"password");
                //3.发送异步请求
                axios.post(url, params)
                    .then((response) => {
      
      //ok
                         alert("login ok")
                         let result=response.data;
                         console.log("result",result);
                         //将返回的访问令牌存储到浏览器本地对象中
                         localStorage.setItem("accessToken",result.access_token);
                         location.href="/resource.html";
                         //启动一个定时器,一个小时以后,向认证中心发送刷新令牌
                     })
                    .catch((e)=>{
      
      
                        console.log(e);
                    })
            }
        }
    });
</script>
</body>
</html>

第三步： 打开浏览器进行访问测试，例如：

4. 创建资源展现页面

第一步： 在UI工程的static目录下创建resource.html，例如：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<div>
    <h1>The Resource Page</h1>
    <button onclick="doSelect()">查询我的资源</button>
    <button onclick="doUpdate()">修改我的资源</button>
</div>
<script src="https://unpkg.com/axios/dist/axios.min.js"></script>
<script>
    function doSelect(){
      
      
        let url="http://localhost:9000/sso/resource";
        //获取登录后,存储到浏览器客户端的访问令牌
        let token=localStorage.getItem("accessToken");
        //发送请求时,携带访问令牌
        axios.get(url,{
      
      headers:{
      
      "Authorization":"Bearer "+token}})
            .then(function (response){
      
      
                alert("select ok")
                console.log(response.data);
            })
            .catch(function (e){
      
      //失败时执行catch代码块
                if(e.response.status==401){
      
      
                    alert("请先登录");
                    location.href="/login.html";
                }else if(e.response.status==403){
      
      
                    alert("您没有权限")
                }
                console.log("error",e);
            })
    }
    function doUpdate(){
      
      
        let url="http://localhost:9000/sso/resource";
        //获取登录后,存储到浏览器客户端的访问令牌
        let token=localStorage.getItem("accessToken");
        console.log("token",token);
        //发送请求时,携带访问令牌
        axios.put(url,"",{
      
      headers:{
      
      "Authorization":"Bearer "+token}})
            .then(function (response){
      
      
                alert("update ok")
                console.log(response.data);
            })
            .catch(function (e){
      
      //失败时执行catch代码块
                console.log(e);
                if(e.response.status==401){
      
      
                    alert("请先登录");
                    location.href="/login.html";
                }else if(e.response.status==403){
      
      
                    alert("您没有权限")
                }
                console.log("error",e);
            })
    }
</script>
</body>
</html>

第二步： 打开浏览器进行访问测试（登陆前和登陆后检查点击如下按钮检测结果），例如：

八、技术摘要应用实践说明

1. 背景分析

企业中数据是最重要的资源,对于这些数据而言,有些可以直接匿名访问,有些只能登录以后才能访问,还有一些你登录成功以后,权限不够也不能访问.总之这些规则都是保护系统资源不被破坏的一种手段.几乎每个系统中都需要这样的措施对数据(资源)进行保护.我们通常会通过软件技术对这样业务进行具体的设计和实现.早期没有统一的标准,每个系统都有自己独立的设计实现,但是对于这个业务又是一个共性,后续市场上就基于共性做了具体的落地实现,例如Spring Security,Apache shiro，JWT，Oauth2等技术诞生了.

2. Spring Security 技术

Spring Security 是一个企业级安全框架,由spring官方推出,它对软件系统中的认证,授权,加密等功能进行封装,并在springboot技术推出以后,配置方面做了很大的简化.现在市场上分布式架构中的安全控制，正在逐步的转向Spring Security。Spring Security 在企业中实现认证和授权业务时,底层构建了大量的过滤器，如图所示：

图中绿色部分为认证过滤器,黄色部分为授权过滤器。Spring Security就是通过这些过滤器然后调用相关对象一起完成认证和授权操作.

3. Jwt 数据规范

JWT(JSON WEB Token)是一个标准，采用数据自包含方式进行json格式数据设计，实现各方安全的信息传输，其官方网址为：https://jwt.io/。官方JWT规范定义，它构成有三部分，分别为Header(头部)，Payload(负载)，Signature(签名),其格式如下：xxxxx.yyyyy.zzzzz

Header部分

Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。

{
    
    
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

上面代码中，alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（简写HS256）；typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。最后，将这个 JSON 对象使用 Base64URL 算法（详见后文）转成字符串。

Payload部分

Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT规范中规定了7个官方字段，供选用（了解）。

• iss (issuer)：签发人
• exp (expiration time)：过期时间
• sub (subject)：主题
• aud (audience)：受众
• nbf (Not Before)：生效时间
• iat (Issued At)：签发时间
• jti (JWT ID)：编号

除了官方字段，你还可以在这个部分定义私有字段，下面就是一个例子。

{
    
    
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

注意，JWT 默认是不加密的，任何人都可以读到，所以不要把秘密信息放在这个部分。

这个 JSON 对象也要使用 Base64URL 算法转成字符串。

Signature部分

Signature 部分是对前两部分的签名，其目的是防止数据被篡改。

首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名。

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)

算出签名以后，把 Header、Payload、Signature 三个部分拼成一个字符串，每个部分之间用"点"（.）分隔，就可以返回给用户。

4. Oauth2规范

oauth2定义了一种认证授权协议，一种规范，此规范中定义了四种类型的角色：

1. 资源有者(User)
2. 认证授权服务器(jt-auth)
3. 资源服务器(jt-resource)
4. 客户端应用(jt-ui)

同时，在这种协议中规定了认证授权时的几种模式：

1. 密码模式 (基于用户名和密码进行认证)
2. 授权码模式(就是我们说的三方认证：QQ，微信，微博，。。。。)
3. …

九、总结（Summary）

重难点分析

• 单点登陆系统的设计架构（微服务架构）
• 服务的设计及划分(资源服务器，认证服务器，网关服务器，客户端服务）
• 认证及资源访问的流程(资源访问时要先认证再访问)
• 认证和授权时的一些关键技术(Spring Security,Jwt,Oauth2)

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