Shiro权限管理

本文最后更新于：2024年8月27日 上午

Shiro

权限管理概念

基本上涉及到用户参与的系统都要进行权限管理，权限管理属于系统安全的范畴，权限管理实现对用户访问系统的控制，按照安全规则或者安全策略控制用户可以访问而且只能访问自己被授权的资源。权限管理包括用户身份认证和授权两部分，简称认证授权。对于需要访问控制的资源用户首先经过身份认证，认证通过后用户具有该资源的访问权限方可访问。

Shiro Core

Subject

Subject即主体，外部应用与subject进行交互，subject记录了当前操作用户，将用户的概念理解为当前操作的主体，可能是一个通过浏览器请求的用户，也可能是一个运行的程序。 Subject在shiro中是一个接口，接口中定义了很多认证授相关的方法，外部程序通过subject进行认证授，而subject是通过SecurityManager安全管理器进行认证授权

SecurityManager

SecurityManager即安全管理器，对全部的subject进行安全管理，它是shiro的核心，负责对所有的subject进行安全管理。通过SecurityManager可以完成subject的认证、授权等，实质上SecurityManager是通过Authenticator进行认证，通过Authorizer进行授权，通过SessionManager进行会话管理等。

SecurityManager是一个接口，继承了Authenticator, Authorizer, SessionManager这三个接口。

Authenticator

Authenticator即认证器，对用户身份进行认证，Authenticator是一个接口，shiro提供ModularRealmAuthenticator实现类，通过ModularRealmAuthenticator基本上可以满足大多数需求，也可以自定义认证器。

Authorizer

Authorizer即授权器，用户通过认证器认证通过，在访问功能时需要通过授权器判断用户是否有此功能的操作权限。

Realm

Realm即领域，相当于datasource数据源，securityManager进行安全认证需要通过Realm获取用户权限数据，比如：如果用户身份数据在数据库那么realm就需要从数据库获取用户身份信息。

注意：不要把realm理解成只是从数据源取数据，在realm中还有认证授权校验的相关的代码。

SessionManager

sessionManager即会话管理，shiro框架定义了一套会话管理，它不依赖web容器的session，所以shiro可以使用在非web应用上，也可以将分布式应用的会话集中在一点管理，此特性可使它实现单点登录。

SessionDAO

SessionDAO即会话dao，是对session会话操作的一套接口，比如要将session存储到数据库，可以通过jdbc将会话存储到数据库。

CacheManager

CacheManager即缓存管理，将用户权限数据存储在缓存，这样可以提高性能。

Cryptography

​ Cryptography即密码管理，shiro提供了一套加密/解密的组件，方便开发。比如提供常用的散列、加/解密等功能。

认证

快速开始

1. 创建项目并引入依赖

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<dependency>
  <groupId>org.apache.shiro</groupId>
  <artifactId>shiro-core</artifactId>
  <version>1.5.3</version>
</dependency>

2.引入shiro配置文件并配置

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[users]
zwy=123
fhy=456

3.认证代码

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public class TestAuthenticator {
    public static void main(String[] args) {
        //创建securityManager
        DefaultSecurityManager defaultSecurityManager = new DefaultSecurityManager();
        defaultSecurityManager.setRealm(new IniRealm("classpath:shiro.ini"));
        //将安装工具类中设置默认安全管理器
        SecurityUtils.setSecurityManager(defaultSecurityManager);
        //获取主体对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        //创建token令牌
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zwy", "123");
        try {
            subject.login(token);//用户登录
            System.out.println("登录成功！");
        } catch (UnknownAccountException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("用户名错误!!");
        }catch (IncorrectCredentialsException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("密码错误!!!");
        }
    }
}

分析源码可知：

  1. 最终执行用户名比较SimpleAccountRealm，doGetAuthenticationinfo在这个方法中完成用户名校验。
  2. 最终密码校验是在AuthenticatingRealm中assertCredentialIsMatch。

总结，AuthenticatingRealm认证realm，doGetAuthenticationInfo，AuthorizingRealm授权realm，doGetAuthorizzationInfo。

MD5和Salt

MD5算法，一般用于加密或者签名（校验和），特点是：MD5算法不可逆，内容相同无论执行多少次MD5生成的结果始终是一致的。可以用来校验文件是否完整（验证游戏完整性）。网站上有的解密算法，都是通过穷举法来的，比如一些简单的密码，“123”，“123456”等等。所以密码最好加上自己的一些信息。生成的结果： 不管源文件有多大多小，始终是一个16进制32位长度字符串。

Salt盐，给用户密码加点盐，就是在原先的明文密码后加一串随机字符串，更咸了，密码也就更复杂了一些。所以在数据库里要加盐，并在数据库中保存下来。虽然不能确保系统的百分之百安全，但是能更加相对安全，因为不知道盐加在那个位置，生成了几次。

  1. 用户注册时，通过服务层加盐，确定业务规则，并将盐保存在数据库中。
  2. 用户登录时，首先根据用户名查询是否存在，然后比较密码，此时也需要加保存在数据库中的盐，注意业务规则要一致，比如注册时加在后面，登陆认证时也要加在后面。

所以要在注入realm之后根据需要是否使用MD5加密，是否加盐，散列多少次都需要明确指出。

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//创建安全管理器
     DefaultSecurityManager defaultSecurityManager = new DefaultSecurityManager();

     //注入realm
     CustomerMd5Realm realm = new CustomerMd5Realm();

     //设置realm使用hash凭证匹配器
     HashedCredentialsMatcher credentialsMatcher = new HashedCredentialsMatcher();
     //使用算法
     credentialsMatcher.setHashAlgorithmName("md5");
     //散列次数
     credentialsMatcher.setHashIterations(1024);
     realm.setCredentialsMatcher(credentialsMatcher);
     defaultSecurityManager.setRealm(realm);

     //将安全管理器注入安全工具
     SecurityUtils.setSecurityManager(defaultSecurityManager);

     //通过安全管理器获取subject
     Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

指出加盐。

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protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        String principal = (String) token.getPrincipal();
        if("zwy".equals(principal)){
            String password = "e4f9bf3e0c58f045e62c23c533fcf633";
            String salt = "X0*7ps";
            return new SimpleAuthenticationInfo(principal,password, ByteSource.Util.bytes(salt),this.getName());
        }
        return null;
    }

授权

授权，即访问控制，控制谁能访问哪些资源。主体进行身份认证后需要分配权限方可访问系统的资源，对于某些资源没有权限是无法访问的。

关键对象

授权可简单理解为Who对What进行How操作：

Who，即主体（Subject），主体需要访问系统中的资源。

What，即资源（Resource)，如系统菜单、页面、按钮、类方法、系统商品信息等。资源包括资源类型和资源实例，比如商品信息为资源类型，类型为t01的商品为资源实例，编号为001的商品信息也属于资源实例。

How，权限/许可（Permission)，规定了主体对资源的操作许可，权限离开资源没有意义，如用户查询权限、用户添加权限、某个类方法的调用权限、编号为001用户的修改权限等，通过权限可知主体对哪些资源都有哪些操作许可。

授权流程

授权流程

授权方式

  • 基于角色的访问控制

    • RBAC基于角色的访问控制（Role-Based Access Control）是以角色为中心进行访问控制

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      if(subject.hasRole("admin")){
         //操作什么资源
      }

  • 基于资源的访问控制

    • RBAC基于资源的访问控制（Resource-Based Access Control）是以资源为中心进行访问控制

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      if(subject.isPermission("user:update:01")){ //资源实例
        //对01用户进行修改
      }
      if(subject.isPermission("user:update:*")){  //资源类型
        //对01用户进行修改
      }

权限字符串

​ 权限字符串的规则是：资源标识符：操作：资源实例标识符，意思是对哪个资源的哪个实例具有什么操作，“:”是资源/操作/实例的分割符，权限字符串也可以使用*通配符。

例子：

  • 用户创建权限：user:create，或user:create:*
  • 用户修改实例001的权限：user:update:001
  • 用户实例001的所有权限：user:*：001

编程实现方式

  • 编程式

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    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    if (subject.hasRole("admin")){
        //有权限
    } else {
        //无权限
    }

  • 注解式

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    @RequiresRoles("admin")
    public void hello(){
        //有权限
    }

  • 标签式

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    JSP标签：在JSP页面通过相应的标签完成
    <shiro:hasRole name="admin">
        <!- 有权限->
    </shiro:hasRole>
    注意！Thymeleaf中使用shiro需要额外集成

开发授权

笔记
Java

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