Spring安全系统：Acegi Security Acegi简介

Acegi安全系统，是一个用于Spring Framework的安全框架，能够和目前流行的Web容器无缝集成。它使用了Spring的方式提供了安全和认证安全服务，包括使用Bean Context，拦截器和面向接口的编程方式。因此，Acegi安全系统能够轻松地适用于复杂的安全需求。
       安全涉及到两个不同的概念，认证和授权。前者是关于确认用户是否确实是他们所宣称的身份。授权则是关于确认用户是否有允许执行一个特定的操作。
       在Acegi安全系统中，需要被认证的用户，系统或代理称为"Principal"。Acegi安全系统和其他的安全系统不同，它并没有角色和用户组的概念。

Acegi系统设计

  关键组件

      Acegi安全系统包含以下七个关键的功能组件：
         l Authentication对象，包含了Principal，Credential和Principal的授权信息。同时还可以包含关于发起认证请求的客户的其他信息，如IP地址。
        2 ContextHolder对象，使用ThreadLocal储存Authentication对象的地方。
        3 AuthenticationManager，用于认证ContextHolder中的Authentication对象。
        4 AccessDecissionManager，用于授权一个特定的操作。
        5 RunAsManager，当执行特定的操作时，用于选择性地替换Authentication对象。
        6 Secure Object拦截器，用于协调AuthenticationManager，AccessDecissionManager，RunAsManager和特定操作的执行。
        7 ObjectDefinitionSource，包含了特定操作的授权定义。

      这七个关键的功能组件的关系如下图所示（图中灰色部分是关键组件）：

  安全管理对象

       Acegi安全系统目前支持两类安全管理对象。
       第一类的安全管理对象管理AOP Alliance的MethodInvocation，开发人员可以用它来保护Spring容器中的业务对象。为了使Spring管理的Bean可以作为MethodInvocation来使用，Bean可以通过ProxyFactoryBean和BeanNameAutoProxyCreator来管理，就像在Spring的事务管理一样使用。
       第二类是FilterInvocation。它用过滤器（Filter）来创建，并简单地包装了HTTP的ServletRequest，ServletResponse和FilterChain。FilterInvocation可以用来保护HTTP资源。通常，开发人员并不需要了解它的工作机制，因为他们只需要将Filter加入web.xml，Acegi安全系统就可以工作了。

  安全配置参数

       每个安全管理对象都可以描述数量不限的各种安全认证请求。例如，MethodInvocation对象可以描述带有任意参数的任意方法的调用，而FilterInvocation可以描述任意的HTTP URL。
       Acegi安全系统需要记录应用于每个认证请求的安全配置参数。例如，对于BankManager.getBalance（int accountNumber）方法和BankManager.approveLoan（int applicationNumber）方法，它们需要的认证请求的安全配置很不相同。
       为了保存不同的认证请求的安全配置，需要使用配置参数。从实现的视角来看，配置参数使用ConfigAttribute接口来表示。Acegi安全系统提供了ConfigAttribute接口的一个实现，SecurityConfig，它把配置参数保存为一个字符串。
       ConfigAttributeDefinition类是ConfigAttribute对象的一个简单的容器，它保存了和特定请求相关的ConfigAttribute的集合。
       当安全拦截器收到一个安全认证请求时，需要决定应用哪一个配置参数。换句话说，它需要找出应用于这个请求的ConfigAttributeDefinition对象。这个查找的过程是由ObjectDefinitionSource接口来处理的。这个接口的主要方法是public ConfigAttributeDefinition getAttributes(Object object)，其中Object参数是一个安全管理对象。因为安全管理对象包含有认证请求的详细信息，所以ObjectDefinitionSource接口的实现类可以从中获得所需的详细信息，以查找相关的ConfigAttributeDefiniton对象。

  Acegi如何工作

       为了说明Acegi安全系统如何工作，我们设想一个使用Acegi的例子。通常，一个安全系统需要发挥作用，它必须完成以下的工作：
       l 首先，系统从客户端请求中获得Principal和Credential；
      2 然后系统认证Principal和Credential信息；
      3 如果认证通过，系统取出Principal的授权信息；
      4 接下来，客户端发起操作请求；
      5 系统根据预先配置的参数检查Principal对于该操作的授权；
      6 如果授权检查通过则执行操作，否则拒绝。

      那么，Acegi安全系统是如何完成这些工作的呢？首先，我们来看看Acegi安全系统的认证和授权的相关类图：

 

图中绿色部分是安全拦截器的抽象基类，它包含有两个管理类，AuthenticationManager和AccessDecisionManager，如图中灰色部分。AuthenticationManager用于认证ContextHolder中的Authentication对象（包含了Principal，Credential和Principal的授权信息）；AccessDecissionManager则用于授权一个特定的操作。
      下面来看一个MethodSecurityInterceptor的例子：
      <bean id="bankManagerSecurity"
                     class="net.sf.acegisecurity.intercept.method.MethodSecurityInterceptor">
             <property name="validateConfigAttributes">
                    <value>true</value>
            </property>
            <property name="authenticationManager">
                   <ref bean="authenticationManager"/>
            </property>
            <property name="accessDecisionManager">
                  <ref bean="accessDecisionManager"/>
            </property>
            <property name="objectDefinitionSource">
                  <value>
                     net.sf.acegisecurity.context.BankManager.delete*=
                             ROLE_SUPERVISOR,RUN_AS_SERVER
                     net.sf.acegisecurity.context.BankManager.getBalance=
                             ROLE_TELLER,ROLE_SUPERVISOR,BANKSECURITY_CUSTOMER,RUN_
                  </value>
            </property>
      </bean>

 

      上面的配置文件中，MethodSecurityInterceptor是AbstractSecurityInterceptor的一个实现类。它包含了两个管理器，authenticationManager和accessDecisionManager。这两者的配置如下：

      <bean id="authenticationDao" class="net.sf.acegisecurity.providers.dao.jdbc.JdbcDaoImpl">
               <property name="dataSource"><ref bean="dataSource"/></property>
      </bean>
      <bean id="daoAuthenticationProvider"
                     class="net.sf.acegisecurity.providers.dao.DaoAuthenticationProvider">
               <property name="authenticationDao"><ref bean="authenticationDao"/></property>
      </bean>
      <bean id="authenticationManager" class="net.sf.acegisecurity.providers.ProviderManager">
               <property name="providers">
                      <list><ref bean="daoAuthenticationProvider"/></list>
               </property>
      </bean>

      <bean id="roleVoter" class="net.sf.acegisecurity.vote.RoleVoter"/>
      <bean id="accessDecisionManager" class="net.sf.acegisecurity.vote.AffirmativeBased">
               <property name="allowIfAllAbstainDecisions"><value>false</value></property>

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<property name="decisionVoters">
                      <list><ref bean="roleVoter"/></list>
               </property>
      </bean>

 

       准备工作做好了，现在我们来看看Acegi安全系统是如何实现认证和授权机制的。以使用HTTP BASIC认证的应用为例子，它包括下面的步骤：
       1. 用户登录系统，Acegi从acegisecurity.ui子系统的安全拦截器（如BasicProcessingFilter）中得到用户的登录信息（包括Principal和Credential）并放入Authentication对象，并保存在ContextHolder对象中；
       2. 安全拦截器将Authentication对象交给AuthenticationManager进行身份认证，如果认证通过，返回带有Principal授权信息的Authentication对象。此时ContextHolder对象的Authentication对象已拥有Principal的详细信息；
       3. 用户登录成功后，继续进行业务操作；
       4. 安全拦截器（bankManagerSecurity）收到客户端操作请求后，将操作请求的数据包装成安全管理对象（FilterInvocation或MethodInvocation对象）；
       5. 然后，从配置文件（ObjectDefinitionSource）中读出相关的安全配置参数ConfigAttributeDefinition；
       6. 接着，安全拦截器取出ContextHolder中的Authentication对象，把它传递给AuthenticationManager进行身份认证，并用返回值更新ContextHolder的Authentication对象；
       7. 将Authentication对象，ConfigAttributeDefinition对象和安全管理对象（secure Object）交给AccessDecisionManager，检查Principal的操作授权；
       8. 如果授权检查通过则执行客户端请求的操作，否则拒绝；

  AccessDecisionVoter

       注意上节的accessDecisionManager是一个AffirmativeBased类，它对于用户授权的投票策略是，只要通过其中的一个授权投票检查，即可通过；它的allowIfAllAbstainDecisions属性值是false，意思是如果所有的授权投票是都是弃权，则通不过授权检查。
       Acegi安全系统包括了几个基于投票策略的AccessDecisionManager，上节的RoleVoter就是其中的一个投票策略实现，它是AccessDecisionVoter的一个子类。AccessDecisionVoter的具体实现类通过投票来进行授权决策，AccessDecisionManager则根据投票结果来决定是通过授权检查，还是抛出AccessDeniedException例外。
       AccessDecisionVoter接口共有三个方法：
public int vote(Authentication authentication, Object object, ConfigAttributeDefinition config);
public boolean supports(ConfigAttribute attribute);
public boolean supports(Class clazz);
       其中的vote方法返回int返回值，它们是AccessDecisionVoter的三个静态成员属性：ACCESS_ABSTAIN,，ACCESS_DENIED和ACCESS_GRANTED，它们分别是弃权，否决和赞成。
       Acegi安全系统中，使用投票策略的AccessDecisionManager共有三个具体实现类：AffirmativeBased、ConsensusBased和UnanimousBased。它们的投票策略是，AffirmativeBased类只需有一个投票赞成即可通过；ConsensusBased类需要大多数投票赞成即可通过；而UnanimousBased类需要所有的投票赞成才能通过。
       RoleVoter类是一个Acegi安全系统AccessDecisionVoter接口的实现。如果ConfigAttribute以ROLE_开头，RoleVoter则进行投票。如果GrantedAuthority的getAutority方法的String返回值匹配一个或多个以ROLE_开头的ConfigAttribute，则投票通过，否则不通过。如果没有以ROLE_开头的ConfigAttribute，RoleVoter则弃权。

安全拦截器

  拦截器如何工作
  MethodInvocation拦截器
  FilterInvocation拦截器

认证

  认证请求
  认证管理器
  Authentication Provider

授权

  Access Decision Manager
  Voting Decision Manager
  授权管理推荐

ContextHolder的用户接口

用户接口目标
  HTTP会话认证
  HTTP Basic认证