Spring Security的作用

一、概述

Spring Security是一个框架，提供认证（authentication）、授权（authorization）和保护，以抵御常见攻击。对 常见漏洞 的保护提供了全面的支持，它对保护命令式和响应式应用程序有一流的支持，是保护基于Spring的应用程序的事实标准。

二、各模块的作用

1、Core  spring-security-core.jar，该模块包含核心认证和访问控制类和接口、远程支持和基本配置API。任何使用 Spring Security 的应用程序都需要它。它支持独立的应用程序、远程客户端、方法（服务层）安全（Method security）和JDBC用户配置。它包含以下顶级包。

• org.springframework.security.core

• org.springframework.security.access

• org.springframework.security.authentication

• org.springframework.security.provisioning

2、Web  spring-security-web.jar，该模块包含过滤器和相关的web安全基础设施代码。它包含任何有servlet API依赖的东西。如果你需要Spring Security Web 认证服务和基于URL的访问控制，你就需要它。主包是 org.springframework.security.web。

3、Config  spring-security-config.jar，该模块包含 security 命名空间解析代码和Java配置代码。如果你使用 Spring Security 的XML命名空间进行配置或 Spring Security 的 Java 配置支持，你就需要它。主包是 org.springframework.security.config。

4、LDAP spring-security-ldap.jar，这个模块提供LDAP认证和供应代码。如果你需要使用LDAP认证或管理LDAP用户条目，就需要它。顶层包是 org.springframework.security.ldap。

5、OAuth 2.0 Core  spring-security-oauth2-core.jar，包含核心类和接口，提供对 OAuth 2.0 授权框架和 OpenID Connect Core 1.0 的支持。使用OAuth 2.0或 OpenID Connect Core 1.0 的应用程序都需要它，如客户端、资源服务器和授权服务器。顶层包是 org.springframework.security.oauth2.core。

6、OAuth 2.0 Client  spring-security-oauth2-client.jar，包含 Spring Security 对 OAuth 2.0 授权框架和 OpenID Connect Core 1.0 的客户端支持。使用 OAuth 2.0 或 OpenID Connect Core 1.0 的应用程序都需要它，如客户端、资源服务器和授权服务器。顶层包是 org.springframework.security.oauth2.core。

7、OAuth 2.0 JOSE  spring-security-oauth2-jose.jar，包 含Spring Security 对 JOSE（Javascript Object Signing and Encryption）框架的支持。JOSE框架旨在提供一种方法，在各方之间安全地转移 claim。它是由一系列规范构建的。

• JSON Web Token (JWT)

• JSON Web Signature (JWS)

• JSON Web Encryption (JWE)

• JSON Web Key (JWK)                                                                                                               

• 它包含以下顶级包。

• org.springframework.security.oauth2.jwt

• org.springframework.security.oauth2.jose

8、OAuth 2.0 Resource Server  spring-security-oauth2-resource-server.jar,包含 Spring Security 对 OAuth 2.0 资源服务器的支持。它用于通过使用 OAuth 2.0 Bearer Token 来保护API。顶层包是 org.springframework.security.oauth2.server.resource。

9、ACL  spring-security-acl.jar，包含一个专门的 domain object ACL 实现。它用于在你的应用程序中对特定的 domain object 实例应用安全。顶层包是 org.springframework.security.acls

10、CAS — spring-security-cas.jar，包含 Spring Security 的 CAS 客户端集成。如果你想在CAS单点登录服务器上使用 Spring Security Web 认证，你应该使用它。顶层包是 org.springframework.security.cas。

11、Test  spring-security-test.jar，包含对Spring Security测试的支持。

12、Taglib  spring-security-taglibs.jar,提供 Spring Security 的 JSP 标签实现。

13、Remoting  spring-security-remoting.jar，提供了与 Spring Remoting 的集成。 除非你正在编写一个使用 Spring Remoting 的远程客户端，否则你不需要这个。 主包是 org.springframework.security.remoting。

三、Spring Security 并发支持类概述

Spring Security 提供了一系列并发支持类，用于在多线程环境中传递和管理 SecurityContext。这些类与 Java 并发 API 和 Spring 任务抽象无缝集成，能够确保异步任务或线程池任务在正确的安全上下文中执行。以下是主要的并发支持类及其功能：

1. DelegatingSecurityContextCallable

• 用于包装 Callable 任务，在执行任务前设置 SecurityContext，并在任务完成后清理上下文。
• 适用于需要返回值的异步任务。

2. DelegatingSecurityContextExecutor

• 包装 Executor，在执行 Runnable 任务时自动传递 SecurityContext。
• 适用于线程池任务。

3. DelegatingSecurityContextExecutorService

• 包装 ExecutorService，支持更复杂的任务管理（如 Future 和 Callable）。
• 适用于需要任务提交和结果获取的场景。

4. DelegatingSecurityContextRunnable

• 包装 Runnable 任务，在执行任务前设置 SecurityContext，并在任务完成后清理上下文。
• 适用于简单的异步任务。

5. DelegatingSecurityContextScheduledExecutorService

• 包装 ScheduledExecutorService，支持定时任务的 SecurityContext 传递。
• 适用于需要周期性或延迟执行的任务。

6. DelegatingSecurityContextSchedulingTaskExecutor

• 包装 Spring 的 SchedulingTaskExecutor，结合 Spring 任务抽象和 SecurityContext 传递。
• 适用于 Spring 调度任务。

7. DelegatingSecurityContextAsyncTaskExecutor

• 包装 Spring 的 AsyncTaskExecutor，支持异步任务的 SecurityContext 传递。
• 适用于 Spring 异步任务。

8. DelegatingSecurityContextTaskExecutor

• 包装 Spring 的 TaskExecutor，结合 Spring 任务抽象和 SecurityContext 传递。
• 适用于 Spring 任务执行器。

9. DelegatingSecurityContextTaskScheduler

• 包装 Spring 的 TaskScheduler，支持调度任务的 SecurityContext 传递。
• 适用于 Spring 调度任务。

Spring Security 模块的 Jackson 支持

Spring Security 提供了多个模块的 Jackson 支持，用于序列化和反序列化与安全相关的类。这些模块可以显著简化分布式会话、缓存和跨服务通信中的数据处理。以下是提供 Jackson 支持的 Spring Security 模块及其对应的 Jackson 模块：

1. spring-security-core

• 模块名称: CoreJackson2Module
• 功能: 提供对 Spring Security 核心类（如 SecurityContext、Authentication 等）的 Jackson 支持。

2. spring-security-web

• 模块名称:
  • WebJackson2Module
  • WebServletJackson2Module
  • WebServerJackson2Module
• 功能: 提供对 Web 相关类（如 SecurityContextHolder、WebAuthenticationDetails 等）的 Jackson 支持，适用于 Servlet 和 WebFlux 环境。

3. spring-security-oauth2-client

• 模块名称: OAuth2ClientJackson2Module
• 功能: 提供对 OAuth2 客户端相关类（如 OAuth2AuthorizedClient、OAuth2User 等）的 Jackson 支持。

4. spring-security-cas

• 模块名称: CasJackson2Module
• 功能: 提供对 CAS（Central Authentication Service）相关类的 Jackson 支持。

如何使用这些模块

1. 注册模块
   使用 ObjectMapper.registerModules() 方法注册所需的 Jackson 模块。例如：

   ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); objectMapper.registerModules(SecurityJackson2Modules.getModules(getClass().getClassLoader()));

2. 序列化与反序列化
   注册模块后，ObjectMapper 可以自动处理 Spring Security 相关类的序列化和反序列化。

总结

Spring Security 的 Jackson 支持模块为处理安全相关类的序列化和反序列化提供了强大的工具。通过注册这些模块，开发者可以简化分布式系统中的数据处理，提高开发效率和系统性能。以下是模块的快速总结：

通过合理使用这些模块，开发者可以更轻松地处理 Spring Security 相关的数据序列化和反序列化任务。

Spring Security 过滤器实现认证的机制

Spring Security 通过一系列过滤器（Filters）来实现认证功能。这些过滤器组成了一个过滤器链（FilterChain），每个过滤器负责处理特定的认证逻辑。以下是实现认证的关键过滤器及其作用：

1. 核心过滤器

1. UsernamePasswordAuthenticationFilter
   • 功能：处理基于表单的登录认证。
   • 流程：
     • 从请求中提取用户名和密码。
     • 创建 UsernamePasswordAuthenticationToken 对象。
     • 调用 AuthenticationManager 进行认证。
   • 配置：通常与 /login 路径关联。
2. BasicAuthenticationFilter
   • 功能：处理 HTTP 基本认证（Basic Authentication）。
   • 流程：
     • 从请求头中提取 Authorization 信息。
     • 解码用户名和密码。
     • 创建 UsernamePasswordAuthenticationToken 对象。
     • 调用 AuthenticationManager 进行认证。
3. BearerTokenAuthenticationFilter
   • 功能：处理基于令牌（如 JWT）的认证。
   • 流程：
     • 从请求头中提取令牌（如 Authorization: Bearer <token>）。
     • 验证令牌的有效性。
     • 创建 Authentication 对象并设置到安全上下文中。
4. AnonymousAuthenticationFilter
   • 功能：为未认证的请求分配匿名用户身份。
   • 流程：
     • 如果当前用户未认证，创建一个 AnonymousAuthenticationToken 对象。
     • 将该对象设置到安全上下文中。
5. ExceptionTranslationFilter
   • 功能：处理认证过程中抛出的异常（如 AuthenticationException）。
   • 流程：
     • 捕获异常并转换为相应的 HTTP 响应（如重定向到登录页或返回 401 状态码）。

2. 认证流程

1. 请求拦截
   过滤器链中的过滤器拦截请求，并根据请求类型（如表单登录、HTTP 基本认证、令牌认证等）选择相应的认证逻辑。

2. 认证信息提取
   从请求中提取认证信息（如用户名、密码、令牌等）。

3. 认证对象创建
   创建 Authentication 对象（如 UsernamePasswordAuthenticationToken）。

4. 认证管理
   调用 AuthenticationManager 进行认证。AuthenticationManager 委托给 AuthenticationProvider 实现具体的认证逻辑（如查询数据库验证用户信息）。

5. 安全上下文设置
   如果认证成功，将 Authentication 对象设置到 SecurityContextHolder 中，表示当前用户已认证。

6. 异常处理
   如果认证失败，抛出 AuthenticationException，由 ExceptionTranslationFilter 处理。

3、认证流程图

总结

Spring Security 通过过滤器链实现认证功能，每个过滤器负责特定的认证逻辑。以下是核心要点：

通过过滤器链，Spring Security 实现了灵活且强大的认证机制，支持多种认证方式。

Spring Security 高层架构

Spring Security 的高层架构主要基于 Servlet 过滤器（Filters），在基于 Servlet 的应用中，过滤器是处理 HTTP 请求的核心组件。以下是对其架构的详细解析：

1. 过滤器的作用

在 Servlet 容器中，过滤器用于处理 HTTP 请求和响应。Spring Security 利用过滤器实现认证、授权和防护功能。以下是过滤器的关键作用：

• 拦截请求
  过滤器可以阻止后续过滤器或 Servlet 的执行，通常用于直接返回响应。
• 修改请求或响应
  过滤器可以修改传递给后续过滤器或 Servlet 的 HttpServletRequest 或 HttpServletResponse。
• 过滤器链（FilterChain）
  过滤器的核心在于 FilterChain，它决定了过滤器的执行顺序和流程。

2. 过滤器链（FilterChain）

当客户端发送请求时，Servlet 容器会创建一个 FilterChain，包含所有需要处理该请求的过滤器和 Servlet。以下是关键点：

• 执行顺序
  过滤器的执行顺序非常重要，因为每个过滤器只能影响后续的过滤器和 Servlet。
• Spring MVC 中的 Servlet
  在 Spring MVC 应用中，DispatcherServlet 是处理请求的核心 Servlet。
• 唯一性
  每个请求只能由一个 Servlet 处理，但可以由多个过滤器处理。

3. 过滤器的使用示例

以下是过滤器的典型实现：

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {
    // 在应用程序处理之前执行操作
    chain.doFilter(request, response);
    // 调用应用程序的其余部分
    // 在应用程序处理之后执行操作
}

• chain.doFilter()
  调用该方法会继续执行后续的过滤器或 Servlet。
• 前后操作
  过滤器可以在调用 chain.doFilter() 之前和之后执行自定义逻辑。

总结

Spring Security 的高层架构基于 Servlet 过滤器，通过过滤器链实现认证、授权和防护功能。以下是核心要点：

通过理解过滤器的工作原理，开发者可以更好地掌握 Spring Security 的架构和实现机制。

DelegatingFilterProxy 的作用与机制

DelegatingFilterProxy 是 Spring 提供的一个过滤器实现，用于桥接 Servlet 容器的生命周期和 Spring 的 ApplicationContext。以下是其核心功能与工作机制：

1. 功能概述

• 桥接 Servlet 容器与 Spring
  DelegatingFilterProxy 允许在 Servlet 容器中注册过滤器，同时将过滤器的实际工作委托给 Spring 容器中的 Bean。
• 延迟加载过滤器 Bean
  它支持延迟加载过滤器 Bean 实例，解决了 Servlet 容器启动时 Spring Bean 尚未加载的问题。

2. 工作机制

1. 注册与委托

   • DelegatingFilterProxy 通过 Servlet 容器的标准机制注册。
   • 它将所有工作委托给 Spring 容器中实现了 Filter 接口的 Bean。

2. 伪代码示例
   以下是 DelegatingFilterProxy 的伪代码实现：

   public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {                     
       // 延迟获取注册为 Spring Bean 的过滤器 
       Filter delegate = getFilterBean(someBeanName); 
       // 将工作委托给 Spring Bean 
       delegate.doFilter(request, response, chain); 
   }

3. 延迟加载的优势

   • Servlet 容器需要在启动前注册过滤器实例。
   • Spring 通常使用 ContextLoaderListener 加载 Spring Bean，这发生在过滤器注册之后。
   • DelegatingFilterProxy 通过延迟加载机制解决了这一时序问题。

3. 应用场景

• Spring Security 集成
  在 Spring Security 中，DelegatingFilterProxy 用于将安全过滤器链委托给 Spring 容器中的 Bean。
• 自定义过滤器
  开发者可以将自定义过滤器注册为 Spring Bean，并通过 DelegatingFilterProxy 集成到 Servlet 容器中。

总结

DelegatingFilterProxy 是 Spring 中用于桥接 Servlet 容器和 Spring 容器的关键组件，其核心功能与工作机制如下：

通过 DelegatingFilterProxy，开发者可以更灵活地将 Spring Bean 集成到 Servlet 容器的过滤器链中。

FilterChainProxy 的作用与机制

FilterChainProxy 是 Spring Security 的核心组件之一，用于管理多个 SecurityFilterChain，并将请求委托给适当的过滤器链处理。以下是其核心功能与工作机制：

1. 功能概述

• 过滤器链管理
  FilterChainProxy 负责管理多个 SecurityFilterChain，并根据请求的路径或其他条件选择合适的过滤器链。
• 请求委托
  它将请求委托给匹配的 SecurityFilterChain，由该过滤器链中的过滤器处理请求。

2. 工作机制

1. 过滤器链选择
   • FilterChainProxy 根据请求的路径或其他条件选择合适的 SecurityFilterChain。
   • 每个 SecurityFilterChain 包含一组 Spring Security 过滤器。
2. 请求处理
   • 如果请求匹配某个 SecurityFilterChain，FilterChainProxy 会依次调用该过滤器链中的过滤器。
   • 过滤器链中的过滤器可以执行认证、授权、防护等操作。
3. 与 DelegatingFilterProxy 的集成
   • FilterChainProxy 是一个 Spring Bean，通常通过 DelegatingFilterProxy 集成到 Servlet 容器中。
   • DelegatingFilterProxy 将 Servlet 容器的过滤器调用委托给 FilterChainProxy。

3. 应用场景

• 多路径安全配置
  例如，为 /admin/** 和 /user/** 分别配置不同的 SecurityFilterChain，实现不同的安全策略。
• 动态安全逻辑
  根据请求的上下文（如用户角色、请求参数）动态选择过滤器链。
• 统一管理
  通过 FilterChainProxy 统一管理所有 Spring Security 过滤器，简化配置和维护。

总结

FilterChainProxy 是 Spring Security 中用于管理过滤器链的核心组件，其核心功能与工作机制如下：

通过 FilterChainProxy，Spring Security 实现了灵活且强大的过滤器链管理机制，支持多路径安全配置和动态安全逻辑。

SecurityFilterChain 的作用与机制

SecurityFilterChain 是 Spring Security 的核心组件之一，用于定义哪些 Spring Security 过滤器（Filters）应该被调用来处理特定的请求。它由 FilterChainProxy 使用，根据请求的路径或其他条件选择合适的过滤器链。

1. 功能概述

• 过滤器链管理
  SecurityFilterChain 负责管理一组 Spring Security 过滤器，并根据请求的路径或其他条件决定是否调用这些过滤器。
• 请求匹配
  每个 SecurityFilterChain 可以配置特定的请求匹配规则（如 URL 模式），只有匹配的请求才会被该过滤器链处理。

2. 工作机制

1. 过滤器链选择
   • FilterChainProxy 根据请求的路径或其他条件选择合适的 SecurityFilterChain。
   • 每个 SecurityFilterChain 包含一组 Spring Security 过滤器。
2. 过滤器执行
   • 如果请求匹配某个 SecurityFilterChain，FilterChainProxy 会依次调用该过滤器链中的过滤器。
   • 过滤器链中的过滤器可以执行认证、授权、防护等操作。
3. 默认与自定义配置
   • Spring Security 提供了默认的 SecurityFilterChain，处理常见的认证和授权需求。
   • 开发者可以自定义 SecurityFilterChain，实现更复杂的请求处理逻辑。

3. 应用场景

• 路径匹配
  例如，为 /admin/** 路径配置一个单独的 SecurityFilterChain，要求管理员权限。
• 多租户支持
  根据请求的域名或租户信息选择不同的 SecurityFilterChain。
• 自定义安全逻辑
  实现基于业务需求的自定义安全逻辑，如特定 IP 地址的访问控制。

总结

SecurityFilterChain 是 Spring Security 中用于管理过滤器链的核心组件，其核心功能与工作机制如下：

通过 SecurityFilterChain，开发者可以灵活地配置和管理 Spring Security 的过滤器链，满足不同的安全需求。

FilterChainProxy 和 SecurityFilterChain 的作用与优势

FilterChainProxy 是 Spring Security 的核心组件，用于管理多个 SecurityFilterChain，并根据请求的路径或其他条件选择合适的过滤器链。以下是其核心功能与优势：

1. FilterChainProxy 的核心功能

1. 统一入口
   FilterChainProxy 是 Spring Security Servlet 支持的统一入口，所有请求都会经过它。
2. 任务执行
   • 清理 SecurityContext，避免内存泄漏。
   • 应用 HttpFirewall，保护应用程序免受特定类型的攻击。
3. 灵活调用
   通过 RequestMatcher 接口，FilterChainProxy 可以根据 HttpServletRequest 中的任何内容决定是否调用 SecurityFilterChain，而不仅仅依赖于 URL。

2. SecurityFilterChain 的配置与调用

1. 多过滤器链支持
   FilterChainProxy 可以管理多个 SecurityFilterChain，每个过滤器链可以配置不同的安全规则。
2. 匹配机制
   • 只有第一个匹配的 SecurityFilterChain 会被调用。
   • 例如，对于 URL /api/messages/，如果匹配 SecurityFilterChain0 的 /api/** 模式，则只会调用 SecurityFilterChain0，即使它也匹配其他过滤器链。
3. 独立配置
   每个 SecurityFilterChain 可以独立配置，甚至可以配置为零个过滤器，以忽略某些请求。

3. 优势总结

总结

FilterChainProxy 和 SecurityFilterChain 是 Spring Security 中用于管理过滤器链的核心组件，提供了统一入口、任务执行、灵活调用和多过滤器链支持等优势。通过 FilterChainProxy，开发者可以灵活地配置和管理 Spring Security 的过滤器链，满足不同的安全需求。

Spring Security Filters 的作用与顺序

Spring Security Filters 是 Spring Security 的核心组件，用于处理认证、授权、防护等安全逻辑。这些过滤器通过 SecurityFilterChain API 插入到 FilterChainProxy 中，过滤器的顺序非常重要。以下是 Spring Security Filters 的完整列表及其作用：

1. 过滤器列表

以下是 Spring Security Filters 的完整列表，按执行顺序排列：

1. ChannelProcessingFilter
   确保请求通过安全的通道（如 HTTPS）。

2. WebAsyncManagerIntegrationFilter
   集成 Web 异步管理器。

3. SecurityContextPersistenceFilter
   在请求之间持久化和恢复 SecurityContext。

4. HeaderWriterFilter
   向响应中添加安全相关的 HTTP 头。

5. CorsFilter
   处理跨域资源共享（CORS）请求。

6. CsrfFilter
   防护跨站请求伪造（CSRF）攻击。

7. LogoutFilter
   处理用户注销请求。

8. OAuth2AuthorizationRequestRedirectFilter
   处理 OAuth2 授权请求重定向。

9. Saml2WebSsoAuthenticationRequestFilter
   处理 SAML2 Web SSO 认证请求。

10. X509AuthenticationFilter
    基于 X.509 证书的认证。

11. AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter
    预认证处理的抽象基类。

12. CasAuthenticationFilter
    处理 CAS 认证。

13. OAuth2LoginAuthenticationFilter
    处理 OAuth2 登录认证。

14. Saml2WebSsoAuthenticationFilter
    处理 SAML2 Web SSO 认证。

15. UsernamePasswordAuthenticationFilter
    处理基于用户名和密码的认证。

16. OpenIDAuthenticationFilter
    处理 OpenID 认证。

17. DefaultLoginPageGeneratingFilter
    生成默认登录页面。

18. DefaultLogoutPageGeneratingFilter
    生成默认注销页面。

19. ConcurrentSessionFilter
    处理并发会话控制。

20. DigestAuthenticationFilter
    处理摘要认证。

21. BearerTokenAuthenticationFilter
    处理基于 Bearer Token 的认证。

22. BasicAuthenticationFilter
    处理基本认证。

23. RequestCacheAwareFilter
    缓存请求以便重定向后恢复。

24. SecurityContextHolderAwareRequestFilter
    将 SecurityContext 绑定到请求。

25. JaasApiIntegrationFilter
    集成 JAAS API。

26. RememberMeAuthenticationFilter
    处理“记住我”功能。

27. AnonymousAuthenticationFilter
    处理匿名用户认证。

28. OAuth2AuthorizationCodeGrantFilter
    处理 OAuth2 授权码授予。

29. SessionManagementFilter
    管理用户会话。

30. ExceptionTranslationFilter
    处理安全异常并转换为 HTTP 响应。

31. FilterSecurityInterceptor
    执行最终的安全授权检查。

32. SwitchUserFilter
    处理用户切换功能。

2. 过滤器顺序的重要性

• 执行顺序
  过滤器的顺序决定了它们对请求的处理顺序，顺序错误可能导致安全漏洞或功能失效。
• 默认顺序
  通常不需要手动调整过滤器的顺序，Spring Security 已经提供了合理的默认顺序。
• 自定义顺序
  在特殊情况下，可以通过 SecurityFilterChain API 自定义过滤器的顺序。

总结

Spring Security Filters 是处理安全逻辑的核心组件，通过 SecurityFilterChain API 插入到 FilterChainProxy 中。以下是关键点：

通过理解 Spring Security Filters 的作用与顺序，开发者可以更好地配置和管理安全逻辑。

ExceptionTranslationFilter 的作用与机制

ExceptionTranslationFilter 是 Spring Security 的核心过滤器之一，用于将 AccessDeniedException 和 AuthenticationException 转换为 HTTP 响应。以下是其核心功能与工作机制：

1. 功能概述

• 异常处理
  ExceptionTranslationFilter 负责捕获并处理 AccessDeniedException 和 AuthenticationException。
• HTTP 响应
  将异常转换为适当的 HTTP 响应，如重定向到登录页面或返回 403 状态码。

2. 工作机制

1. 调用后续过滤器
   • ExceptionTranslationFilter 首先调用 FilterChain.doFilter(request, response)，执行后续的过滤器和应用程序逻辑。
2. 处理异常
   • 如果抛出 AuthenticationException 或用户未认证，则启动认证流程：
     • 清除 SecurityContextHolder。
     • 将请求保存到 RequestCache，以便认证成功后重放原始请求。
     • 使用 AuthenticationEntryPoint 向客户端请求凭证（如重定向到登录页面或发送 WWW-Authenticate 头）。
   • 如果抛出 AccessDeniedException，则调用 AccessDeniedHandler 处理访问拒绝。
3. 无异常情况
   • 如果没有抛出异常，ExceptionTranslationFilter 不执行任何操作。

3. 伪代码示例

以下是 ExceptionTranslationFilter 的伪代码：

try { 
    filterChain.doFilter(request, response); // 调用后续过滤器和应用程序 
} catch (AccessDeniedException | AuthenticationException ex) { 
    if (!authenticated || ex instanceof AuthenticationException) { 
        startAuthentication(); // 启动认证流程 
    } else { 
        accessDenied(); // 处理访问拒绝 
    } 
}

总结

ExceptionTranslationFilter 是 Spring Security 中用于处理安全异常的核心过滤器，其核心功能与工作机制如下：

通过 ExceptionTranslationFilter，Spring Security 实现了灵活且强大的异常处理机制，确保应用程序的安全性。

Spring Security 认证机制概述

Spring Security 提供了全面的认证支持，涵盖了多种认证机制。以下是其核心架构与具体认证方式的总结：

1. 认证架构

• 抽象架构
  Spring Security 的认证架构是抽象的，适用于多种具体实现。它定义了认证的核心流程，包括认证请求、认证处理、认证结果等。
• 模块化设计
  通过模块化设计，开发者可以根据需求选择合适的认证机制，并灵活集成到应用中。

2. 具体认证机制

以下是 Spring Security 支持的常见认证机制：

1. 用户名和密码认证
   最常用的认证方式，用户通过用户名和密码进行认证。

2. OAuth 2.0 登录
   支持 OpenID Connect 和非标准的 OAuth 2.0 登录（如 GitHub）。

3. SAML 2.0 登录
   支持基于 SAML 2.0 的单点登录（SSO）。

4. 中央认证服务器 (CAS)
   集成 CAS 进行认证。

5. 记住我功能
   在会话过期后仍能记住用户身份。

6. JAAS 认证
   使用 Java 认证和授权服务（JAAS）进行认证。

7. OpenID 认证
   支持 OpenID 认证（注意与 OpenID Connect 的区别）。

8. 预认证场景
   使用外部机制（如 SiteMinder 或 Java EE 安全）进行认证，但仍依赖 Spring Security 进行授权和防护。

9. X509 认证
   基于 X.509 证书的认证。

总结

Spring Security 提供了灵活且全面的认证支持，涵盖了从用户名密码到 OAuth 2.0、SAML 2.0 等多种认证机制。以下是关键点：

通过 Spring Security，开发者可以轻松实现安全、灵活的认证功能，满足不同应用场景的需求。

Spring Security Servlet 认证架构

Spring Security 的 Servlet 认证架构是其核心部分，定义了认证的主要组件及其协作方式。以下是其关键组件与工作机制的总结：

1. 核心组件

1. SecurityContextHolder
   • 存储当前认证用户的详细信息（SecurityContext）。
   • 通过 ThreadLocal 默认实现，确保同一线程内可访问 SecurityContext。
2. SecurityContext
   • 从 SecurityContextHolder 获取，包含当前认证用户的 Authentication 对象。
3. Authentication
   • 表示用户认证信息，可以是用户提供的凭证或当前认证用户的信息。
4. GrantedAuthority
   • 授予认证用户的权限（如角色、范围等）。
5. AuthenticationManager
   • 定义 Spring Security 过滤器如何执行认证的 API。
6. ProviderManager
   • AuthenticationManager 的最常见实现，委托给多个 AuthenticationProvider 执行认证。
7. AuthenticationProvider
   • 执行特定类型的认证逻辑。
8. AuthenticationEntryPoint
   • 用于向客户端请求凭证（如重定向到登录页面或发送 WWW-Authenticate 头）。
9. AbstractAuthenticationProcessingFilter
   • 用于认证的基础过滤器，展示了认证的高层流程。

2. SecurityContextHolder 的作用与使用

SecurityContextHolder 是 Spring Security 认证模型的核心组件，用于存储当前认证用户的详细信息。以下是其关键点：

1. 作用

• 存储认证信息
  SecurityContextHolder 包含 SecurityContext，后者存储了当前认证用户的 Authentication 对象。
• 灵活性
  Spring Security 不关心 SecurityContextHolder 是如何填充的，只要其中包含值，就会被视为当前认证用户。

2. 使用方式

• 直接设置
  最简单的认证方式是通过代码直接设置 SecurityContextHolder，例如：
  • 步骤：
    1. 创建空的 SecurityContext。
    2. 创建 Authentication 对象（如 TestingAuthenticationToken）。
    3. 将 Authentication 设置到 SecurityContext 中。
    4. 将 SecurityContext 设置到 SecurityContextHolder。

1. 设置 SecurityContextHolder
   • 创建空的 SecurityContext 并设置 Authentication 对象，例如：

     SecurityContext context = SecurityContextHolder.createEmptyContext(); 
     Authentication authentication = new TestingAuthenticationToken("username", "password", "ROLE_USER"); 
     context.setAuthentication(authentication); 
     SecurityContextHolder.setContext(context);

2. 获取当前认证用户
   • 从 SecurityContextHolder 获取 SecurityContext 和 Authentication 对象，例如：

     SecurityContext context = SecurityContextHolder.getContext(); 
     Authentication authentication = context.getAuthentication(); 
     String username = authentication.getName(); 
     Object principal = authentication.getPrincipal(); 
     Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = authentication.getAuthorities(); 

3. 线程安全与存储策略
   • 默认使用 ThreadLocal 存储 SecurityContext，确保同一线程内可访问。
   • 支持多种存储策略，如 MODE_GLOBAL（全局共享）和 MODE_INHERITABLETHREADLOCAL（子线程继承）。

总结

Spring Security 的 Servlet 认证架构通过一系列核心组件（如 SecurityContextHolder、AuthenticationManager 等）实现了灵活且强大的认证功能。以下是关键点：

通过理解 Spring Security 的 Servlet 认证架构，开发者可以更好地实现和管理认证逻辑，确保应用的安全性。

SecurityContext 和 Authentication 的作用与结构

在 Spring Security 中，SecurityContext 和 Authentication 是核心组件，用于存储和管理用户认证信息。以下是它们的详细说明：

1. SecurityContext

• 作用
  SecurityContext 是从 SecurityContextHolder 中获取的，用于存储当前认证用户的详细信息。
• 内容
  包含一个 Authentication 对象，表示当前认证用户的信息。

2. Authentication

• 作用
  Authentication 在 Spring Security 中主要有两个用途：
  1. 认证输入
     作为 AuthenticationManager 的输入，提供用户凭证（如用户名和密码）。此时，isAuthenticated() 返回 false。
  2. 当前认证用户
     表示当前已认证的用户，可以从 SecurityContext 中获取。
• 内容
  Authentication 包含以下关键信息：
  • principal
    标识用户。在用户名/密码认证中，通常是 UserDetails 的实例。
  • credentials
    用户凭证，通常是密码。认证成功后，凭证通常会被清除以防止泄露。
  • authorities
    用户被授予的高级权限（GrantedAuthority），如角色或范围。

总结

SecurityContext 和 Authentication 是 Spring Security 中用于管理用户认证信息的关键组件。以下是关键点：

通过理解 SecurityContext 和 Authentication 的作用与结构，开发者可以更好地实现和管理 Spring Security 的认证逻辑。

GrantedAuthority 的作用与使用

GrantedAuthority 是 Spring Security 中用于表示用户被授予的高级权限的核心组件。以下是其关键点：

1. 作用

• 表示权限
  GrantedAuthority 表示用户被授予的权限，通常是角色（如 ROLE_ADMINISTRATOR）或范围（如 SCOPE_READ）。
• 应用范围
  这些权限通常是应用范围内的，不针对特定领域对象（如员工编号 54）。

2. 获取方式

• 从 Authentication 获取
  通过 Authentication.getAuthorities() 方法获取一个 GrantedAuthority 对象的集合。
• 加载方式
  在使用用户名/密码认证时，GrantedAuthority 通常由 UserDetailsService 加载。

3. 使用场景

• 授权配置
  GrantedAuthority 用于配置 Web 授权、方法授权和领域对象授权。
• 权限设计
  由于 GrantedAuthority 是应用范围的权限，不应用于表示特定领域对象的权限（如员工编号 54）。对于这种需求，应使用 Spring Security 的领域对象安全功能。

总结

GrantedAuthority 是 Spring Security 中用于管理用户权限的关键组件。以下是关键点：

通过理解 GrantedAuthority 的作用与使用，开发者可以更好地实现和管理 Spring Security 的权限逻辑。

AuthenticationManager 的作用与实现

AuthenticationManager 是 Spring Security 中定义认证逻辑的核心 API。以下是其关键点：

1. 作用

• 定义认证逻辑
  AuthenticationManager 定义了 Spring Security 过滤器如何执行认证。
• 设置认证结果
  认证成功后，返回的 Authentication 对象会被设置到 SecurityContextHolder 中。

2. 使用场景

• 集成过滤器
  如果与 Spring Security 的过滤器集成，认证逻辑由 AuthenticationManager 处理。
• 直接设置
  如果未使用 Spring Security 的过滤器，可以直接设置 SecurityContextHolder，而不需要使用 AuthenticationManager。

3. 实现

• 常见实现
  ProviderManager 是 AuthenticationManager 的最常见实现。
• 灵活性
  AuthenticationManager 的实现可以是任何形式，但通常使用 ProviderManager。

总结

AuthenticationManager 是 Spring Security 中用于管理认证逻辑的关键组件。以下是关键点：

通过理解 AuthenticationManager 的作用与实现，开发者可以更好地实现和管理 Spring Security 的认证逻辑。

ProviderManager 的作用与特性

ProviderManager 是 Spring Security 中最常用的 AuthenticationManager 实现，负责管理认证流程并支持多种认证机制。以下是其关键特性：

1、ProviderManager 是 AuthenticationManager 最常用的实现。它将认证任务委托给一组 AuthenticationProvider。每个 AuthenticationProvider 都有机会决定认证是否成功、失败，或者表示无法做出决定并交由下游 AuthenticationProvider 处理。如果所有配置的 AuthenticationProvider 都无法完成认证，则认证会失败，并抛出 ProviderNotFoundException，这是一种特殊的 AuthenticationException，表明 ProviderManager 未配置为支持传入的 Authentication 类型。

2、在实践中，每个AuthenticationProvider都知道如何执行特定类型的身份验证。例如，一个AuthenticationProvider可能能够验证用户名/密码，而另一个可能能够验证SAML断言。这允许每个AuthenticationProvider执行一种非常特定的身份验证类型，同时支持多种类型的身份验证，并且只公开一个AuthenticationManager bean。
ProviderManager还允许配置可选的父AuthenticationManager，当没有AuthenticationProvider可以执行身份验证时，会参考该AuthenticationManager。父级可以是任何类型的AuthenticationManager，但它通常是ProviderManager的实例。

事实上，多个 ProviderManager 实例可能共享同一个父级 AuthenticationManager。这种情况在以下场景中较为常见：存在多个 SecurityFilterChain 实例，它们具有一些共同的认证机制（共享的父级 AuthenticationManager），但也使用不同的认证机制（不同的 ProviderManager 实例）。

默认情况下，ProviderManager 会尝试清除成功认证请求返回的 Authentication 对象中的敏感凭证信息。这样可以防止密码等敏感信息在 HttpSession 中保留过久。

1. 核心功能

• 委托认证
  ProviderManager 委托给一组 AuthenticationProvider 执行认证，每个 AuthenticationProvider 负责特定类型的认证（如用户名/密码或 SAML 断言）。
• 认证流程
  每个 AuthenticationProvider 可以决定认证成功、失败或无法处理并交给下游 AuthenticationProvider。如果所有 AuthenticationProvider 都无法认证，则抛出 ProviderNotFoundException。

2. 父级认证机制

• 可选父级
  ProviderManager 可以配置一个可选的父级 AuthenticationManager，当所有 AuthenticationProvider 都无法认证时，会咨询父级。
• 共享父级
  多个 ProviderManager 实例可以共享同一个父级 AuthenticationManager，适用于多个 SecurityFilterChain 实例有共同认证机制但使用不同认证方式的场景。

3. 敏感信息清除

• 默认行为
  ProviderManager 默认会清除成功认证请求返回的 Authentication 对象中的敏感信息（如密码），以防止这些信息在 HttpSession 中保留过久。
• 缓存问题
  如果 Authentication 对象包含缓存中的用户对象（如 UserDetails 实例），清除敏感信息后可能导致无法使用缓存值进行认证。解决方法包括：
  1. 在缓存实现或 AuthenticationProvider 中创建对象的副本。
  2. 禁用 ProviderManager 的 eraseCredentialsAfterAuthentication 属性。

总结

ProviderManager 是 Spring Security 中用于管理认证逻辑的核心组件，支持多种认证机制和父级认证。以下是关键点：

通过理解 ProviderManager 的作用与特性，开发者可以更好地实现和管理 Spring Security 的认证逻辑。

AuthenticationProvider 的作用与类型

AuthenticationProvider 是 Spring Security 中用于执行特定类型认证的核心组件。以下是其关键点：

1. 作用

• 执行认证
  每个 AuthenticationProvider 负责特定类型的认证，例如用户名/密码认证或 JWT 认证。
• 多类型支持
  多个 AuthenticationProvider 可以注入到 ProviderManager 中，以支持多种认证机制。

2. 常见类型

• DaoAuthenticationProvider
  支持基于用户名/密码的认证，通常与 UserDetailsService 结合使用。
• JwtAuthenticationProvider
  支持基于 JWT 令牌的认证，通常用于无状态应用。

总结

AuthenticationProvider 是 Spring Security 中用于管理特定类型认证的核心组件。以下是关键点：

通过理解 AuthenticationProvider 的作用与类型，开发者可以更好地实现和管理 Spring Security 的认证逻辑。

AuthenticationEntryPoint 的作用与使用场景

AuthenticationEntryPoint 是 Spring Security 中用于处理未认证请求的核心组件，其主要作用是向客户端发送 HTTP 响应以请求凭证。以下是其关键点：

1. 作用

• 请求凭证
  当客户端未提供凭证或凭证无效时，AuthenticationEntryPoint 会发送 HTTP 响应，要求客户端提供凭证（如重定向到登录页面或返回 WWW-Authenticate 头）。
• 处理未认证请求
  用于处理客户端对未授权资源的未认证请求。

2. 使用场景

• 客户端未提供凭证
  当客户端未主动包含凭证（如用户名/密码）时，AuthenticationEntryPoint 会被触发。
• 客户端凭证无效
  当客户端提供的凭证无效或认证失败时，AuthenticationEntryPoint 会要求重新提供凭证。

3. 常见实现

• 重定向到登录页面
  通过重定向到登录页面，提示用户输入凭证。
• 返回 WWW-Authenticate 头
  返回 WWW-Authenticate 头，要求客户端提供认证信息（如 Basic 或 Bearer 认证）。

总结

AuthenticationEntryPoint 是 Spring Security 中用于处理未认证请求的关键组件。以下是关键点：

通过理解 AuthenticationEntryPoint 的作用与使用场景，开发者可以更好地实现和管理 Spring Security 的认证逻辑。

AbstractAuthenticationProcessingFilter 的作用与流程

AbstractAuthenticationProcessingFilter 是 Spring Security 中用于处理用户认证请求的基类过滤器。它负责从请求中提取凭证并执行认证。以下是其核心流程与功能：

1. 创建 Authentication 对象

• 提取凭证
  当用户提交凭证时，AbstractAuthenticationProcessingFilter 从 HttpServletRequest 中提取凭证并创建 Authentication 对象。
• 子类实现
  具体的 Authentication 类型取决于 AbstractAuthenticationProcessingFilter 的子类。例如，UsernamePasswordAuthenticationFilter 会创建 UsernamePasswordAuthenticationToken。

2. 执行认证

• 调用 AuthenticationManager
  创建的 Authentication 对象会被传递给 AuthenticationManager 进行认证。

3. 认证失败处理

• 清理 SecurityContextHolder
  认证失败时，SecurityContextHolder 会被清除。
• 记住我服务
  调用 RememberMeServices.loginFail ，如果未配置记住我功能，则无操作。
• 失败处理器
  调用 AuthenticationFailureHandler 处理认证失败。

4. 认证成功处理

• 会话策略通知
  通知 SessionAuthenticationStrategy 新的登录事件。
• 设置 SecurityContextHolder
  将认证成功的 Authentication 对象设置到 SecurityContextHolder 中，稍后由 SecurityContextPersistenceFilter 保存到 HttpSession。
• 记住我服务
  调用 RememberMeServices.loginSuccess ，如果未配置记住我功能，则无操作。
• 发布事件
  ApplicationEventPublisher 发布 InteractiveAuthenticationSuccessEvent。
• 成功处理器
  调用 AuthenticationSuccessHandler 处理认证成功。

总结

AbstractAuthenticationProcessingFilter 是 Spring Security 中用于处理用户认证请求的核心组件。以下是关键点：

通过理解 AbstractAuthenticationProcessingFilter 的作用与流程，开发者可以更好地实现和管理 Spring Security 的认证逻辑。

用户名/密码认证

验证用户名和密码是用户认证的最常见方式之一。因此，Spring Security 提供了全面的支持来实现用户名和密码认证。

读取用户名和密码

Spring Security 提供了以下内置机制，用于从 HttpServletRequest 中读取用户名和密码：

章节摘要

通过这种设计，Spring Security 支持多种认证方式，满足不同应用场景的需求。

1. 表单认证
   通过 HTML 表单提交用户名和密码。最常见的认证方式，适用于 Web 应用。
2. 基本认证
   通过 HTTP 基本认证头（Authorization: Basic）提交用户名和密码。简单但安全性较低，适用于 API 或内部系统。
3. 摘要认证
   通过 HTTP 摘要认证头（Authorization: Digest）提交用户名和密码。比基本认证更安全，但实现复杂，适用于高安全需求的场景。