此版本仍在开发中,尚未被视为稳定版本。对于最新的稳定版本,请使用 Spring Security 6.4.1! |
WebSocket 安全性
Spring Security 4 增加了对保护 Spring 的 WebSocket 支持的支持。 本节介绍如何使用 Spring Security 的 WebSocket 支持。
WebSocket 身份验证
WebSockets 重复使用在建立 WebSocket 连接时在 HTTP 请求中找到的相同身份验证信息。
这意味着 on 将被移交给 WebSockets。
如果您使用的是 Spring Security,则 on 会自动覆盖。Principal
HttpServletRequest
Principal
HttpServletRequest
更具体地说,要确保用户已对您的 WebSocket 应用程序进行身份验证,所需要做的就是确保您设置 Spring Security 以对基于 HTTP 的 Web 应用程序进行身份验证。
WebSocket 授权
Spring Security 4.0 通过 Spring Messaging 抽象引入了对 WebSockets 的授权支持。
在 Spring Security 5.8 中,此支持已刷新以使用 API。AuthorizationManager
要使用 Java 配置配置授权,只需包含注释并发布一个 bean,或者在 XML 中使用该属性。
实现此目的的一种方法是使用 to specify endpoint patterns,如下所示:@EnableWebSocketSecurity
AuthorizationManager<Message<?>>
use-authorization-manager
AuthorizationManagerMessageMatcherRegistry
-
Java
-
Kotlin
@Configuration
@EnableWebSocketSecurity (1) (2)
public class WebSocketSecurityConfig {
@Bean
AuthorizationManager<Message<?>> messageAuthorizationManager(MessageMatcherDelegatingAuthorizationManager.Builder messages) {
messages
.simpDestMatchers("/user/**").authenticated() (3)
return messages.build();
}
}
@Configuration
@EnableWebSocketSecurity (1) (2)
open class WebSocketSecurityConfig { (1) (2)
@Bean
fun messageAuthorizationManager(messages: MessageMatcherDelegatingAuthorizationManager.Builder): AuthorizationManager<Message<?>> {
messages.simpDestMatchers("/user/**").authenticated() (3)
return messages.build()
}
}
1 | 任何入站 CONNECT 消息都需要有效的 CSRF 令牌来实施同源策略。 |
2 | 在任何入站请求的 header 属性中填充 user。SecurityContextHolder simpUser |
3 | 我们的消息需要适当的授权。具体而言,任何以 will 开头的入站消息都需要 。您可以在 WebSocket 授权中找到有关授权的其他详细信息/user/ ROLE_USER |
Spring Security 还为保护 WebSockets 提供了 XML 命名空间支持。 基于 XML 的类似配置如下所示:
<websocket-message-broker use-authorization-manager="true"> (1) (2)
<intercept-message pattern="/user/**" access="authenticated"/> (3)
</websocket-message-broker>
这将确保:
1 | 任何入站 CONNECT 消息都需要有效的 CSRF 令牌来实施同源策略 |
2 | SecurityContextHolder 在任何入站请求的 simpUser 头属性中填充用户。 |
3 | 我们的消息需要适当的授权。具体来说,任何以 “/user/” 开头的入站消息都需要 ROLE_USER。有关授权的其他详细信息,请参阅 WebSocket 授权 |
自定义授权
使用 时,自定义非常简单。
例如,您可以使用 发布一个要求所有消息都具有 “USER” 角色的 ,如下所示:AuthorizationManager
AuthorizationManager
AuthorityAuthorizationManager
-
Java
-
Kotlin
-
Xml
@Configuration
@EnableWebSocketSecurity (1) (2)
public class WebSocketSecurityConfig {
@Bean
AuthorizationManager<Message<?>> messageAuthorizationManager(MessageMatcherDelegatingAuthorizationManager.Builder messages) {
return AuthorityAuthorizationManager.hasRole("USER");
}
}
@Configuration
@EnableWebSocketSecurity (1) (2)
open class WebSocketSecurityConfig {
@Bean
fun messageAuthorizationManager(messages: MessageMatcherDelegatingAuthorizationManager.Builder): AuthorizationManager<Message<?>> {
return AuthorityAuthorizationManager.hasRole("USER") (3)
}
}
<bean id="authorizationManager" class="org.example.MyAuthorizationManager"/>
<websocket-message-broker authorization-manager-ref="myAuthorizationManager"/>
有几种方法可以进一步匹配消息,如下面的更高级示例所示:
-
Java
-
Kotlin
-
Xml
@Configuration
public class WebSocketSecurityConfig {
@Bean
public AuthorizationManager<Message<?>> messageAuthorizationManager(MessageMatcherDelegatingAuthorizationManager.Builder messages) {
messages
.nullDestMatcher().authenticated() (1)
.simpSubscribeDestMatchers("/user/queue/errors").permitAll() (2)
.simpDestMatchers("/app/**").hasRole("USER") (3)
.simpSubscribeDestMatchers("/user/**", "/topic/friends/*").hasRole("USER") (4)
.simpTypeMatchers(MESSAGE, SUBSCRIBE).denyAll() (5)
.anyMessage().denyAll(); (6)
return messages.build();
}
}
@Configuration
open class WebSocketSecurityConfig {
fun messageAuthorizationManager(messages: MessageMatcherDelegatingAuthorizationManager.Builder): AuthorizationManager<Message<?> {
messages
.nullDestMatcher().authenticated() (1)
.simpSubscribeDestMatchers("/user/queue/errors").permitAll() (2)
.simpDestMatchers("/app/**").hasRole("USER") (3)
.simpSubscribeDestMatchers("/user/**", "/topic/friends/*").hasRole("USER") (4)
.simpTypeMatchers(MESSAGE, SUBSCRIBE).denyAll() (5)
.anyMessage().denyAll() (6)
return messages.build();
}
}
<websocket-message-broker use-authorization-manager="true">
(1)
<intercept-message type="CONNECT" access="permitAll" />
<intercept-message type="UNSUBSCRIBE" access="permitAll" />
<intercept-message type="DISCONNECT" access="permitAll" />
<intercept-message pattern="/user/queue/errors" type="SUBSCRIBE" access="permitAll" /> (2)
<intercept-message pattern="/app/**" access="hasRole('USER')" /> (3)
(4)
<intercept-message pattern="/user/**" type="SUBSCRIBE" access="hasRole('USER')" />
<intercept-message pattern="/topic/friends/*" type="SUBSCRIBE" access="hasRole('USER')" />
(5)
<intercept-message type="MESSAGE" access="denyAll" />
<intercept-message type="SUBSCRIBE" access="denyAll" />
<intercept-message pattern="/**" access="denyAll" /> (6)
</websocket-message-broker>
这将确保:
1 | 任何没有目的地的消息(即 MESSAGE 或 SUBSCRIBE 的 Message 类型以外的任何消息)都需要对用户进行身份验证 |
2 | 任何人都可以订阅 /user/queue/errors |
3 | 任何目标以 “/app/” 开头的消息都需要用户具有 ROLE_USER |
4 | 任何以 “/user/” 或 “/topic/friends/” 开头且类型的 SUBSCRIBE 消息都需要ROLE_USER |
5 | MESSAGE 或 SUBSCRIBE 类型的任何其他消息都将被拒绝。由于 6 我们不需要此步骤,但它说明了如何匹配特定的消息类型。 |
6 | 任何其他消息都将被拒绝。这是确保您不会错过任何消息的好主意。 |
WebSocket 授权说明
要正确保护你的应用程序,你需要了解 Spring 的 WebSocket 支持。
消息类型的 WebSocket 授权
您需要了解消息之间的区别和类型以及它们在 Spring 中是如何工作的。SUBSCRIBE
MESSAGE
考虑一个聊天应用程序:
-
系统可以通过目标 向所有用户发送通知。
MESSAGE
/topic/system/notifications
-
客户端可以通过以下方式接收通知。
SUBSCRIBE
/topic/system/notifications
虽然我们希望客户端能够 ,但我们不希望它们能够将 发送到该目标。
如果我们允许发送 to ,则客户端可以直接向该终端节点发送消息并模拟系统。SUBSCRIBE
/topic/system/notifications
MESSAGE
MESSAGE
/topic/system/notifications
通常,应用程序通常会拒绝发送到以代理前缀 ( 或 ) 开头的目标的任何消息。MESSAGE
/topic/
/queue/
目标上的 WebSocket 授权
您还应该了解目标是如何转换的。
考虑一个聊天应用程序:
-
用户可以通过向目标发送消息来向特定用户发送消息。
/app/chat
-
应用程序看到该消息,确保将属性指定为当前用户(我们不能信任客户端)。
from
-
然后,应用程序使用 将消息发送给收件人。
SimpMessageSendingOperations.convertAndSendToUser("toUser", "/queue/messages", message)
-
邮件将转换为 的目标。
/queue/user/messages-<sessionid>
通过这个聊天应用程序,我们希望让我们的客户端 倾听 ,它被转换为 。
但是,我们不希望客户端能够监听 ,因为这会让客户端看到每个用户的消息。/user/queue
/queue/user/messages-<sessionid>
/queue/*
通常,应用程序通常会拒绝发送到以代理前缀 ( 或 ) 开头的消息的任何消息。
我们可能会提供例外情况来说明以下情况:SUBSCRIBE
/topic/
/queue/
出站消息
Spring Framework 参考文档包含一个名为“消息流”的部分,该部分描述了消息如何流经系统。
请注意,Spring Security 仅保护 .
Spring Security 不会尝试保护 .clientInboundChannel
clientOutboundChannel
最重要的原因是性能。 对于传入的每条消息,通常会传出更多消息。 我们鼓励保护终端节点的订阅,而不是保护出站消息。
实施同源策略
请注意,浏览器不会对 WebSocket 连接强制实施同源策略。 这是一个极其重要的考虑因素。
为什么选择 Same Origin?
请考虑以下场景。
用户访问其账户并对其进行身份验证。
同一用户在其浏览器中打开另一个选项卡并访问 。
同源策略可确保 无法从 读取数据或向 .bank.com
evil.com
evil.com
bank.com
对于 WebSockets,同源策略不适用。
其实,除非明确禁止,否则可以代为读写数据。
这意味着用户可以通过 webSocket 做的任何事情(例如转账)都可以代表该用户做。bank.com
evil.com
evil.com
由于 Sockjs 尝试模拟 WebSockets,因此它也绕过了同源策略。 这意味着开发人员在使用 Sockjs 时需要显式保护他们的应用程序免受外部域的影响。
将 CSRF 添加到 Stomp 标头
默认情况下, Spring Security 需要任何消息类型的 CSRF 令牌。
这确保了只有有权访问 CSRF 令牌的站点才能连接。
由于只有同一源可以访问 CSRF 令牌,因此不允许外部域建立连接。CONNECT
通常,我们需要在 HTTP 标头或 HTTP 参数中包含 CSRF 令牌。 但是,Sockjs 不允许这些选项。 相反,我们必须在 Stomp 标头中包含令牌。
应用程序可以通过访问名为 的请求属性来获取 CSRF 令牌。
例如,以下允许访问 JSP 中的 :_csrf
CsrfToken
var headerName = "${_csrf.headerName}";
var token = "${_csrf.token}";
如果使用静态 HTML,则可以在 REST 端点上公开 。
例如,以下内容将公开 URL 上的:CsrfToken
CsrfToken
/csrf
-
Java
-
Kotlin
@RestController
public class CsrfController {
@RequestMapping("/csrf")
public CsrfToken csrf(CsrfToken token) {
return token;
}
}
@RestController
class CsrfController {
@RequestMapping("/csrf")
fun csrf(token: CsrfToken): CsrfToken {
return token
}
}
JavaScript 可以对终端节点进行 REST 调用,并使用响应填充 和 令牌。headerName
现在,我们可以将令牌包含在 Stomp 客户端中:
...
var headers = {};
headers[headerName] = token;
stompClient.connect(headers, function(frame) {
...
})
在 WebSockets 中禁用 CSRF
此时,CSRF 在使用 时是不可配置的,尽管这可能会在未来的版本中添加。@EnableWebSocketSecurity |
要禁用 CSRF,而不是使用 ,您可以使用 XML 支持或自己添加 Spring Security 组件,如下所示:@EnableWebSocketSecurity
-
Java
-
Kotlin
-
Xml
@Configuration
public class WebSocketSecurityConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {
@Override
public void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> argumentResolvers) {
argumentResolvers.add(new AuthenticationPrincipalArgumentResolver());
}
@Override
public void configureClientInboundChannel(ChannelRegistration registration) {
AuthorizationManager<Message<?>> myAuthorizationRules = AuthenticatedAuthorizationManager.authenticated();
AuthorizationChannelInterceptor authz = new AuthorizationChannelInterceptor(myAuthorizationRules);
AuthorizationEventPublisher publisher = new SpringAuthorizationEventPublisher(this.context);
authz.setAuthorizationEventPublisher(publisher);
registration.interceptors(new SecurityContextChannelInterceptor(), authz);
}
}
@Configuration
open class WebSocketSecurityConfig : WebSocketMessageBrokerConfigurer {
@Override
override fun addArgumentResolvers(argumentResolvers: List<HandlerMethodArgumentResolver>) {
argumentResolvers.add(AuthenticationPrincipalArgumentResolver())
}
@Override
override fun configureClientInboundChannel(registration: ChannelRegistration) {
var myAuthorizationRules: AuthorizationManager<Message<?>> = AuthenticatedAuthorizationManager.authenticated()
var authz: AuthorizationChannelInterceptor = AuthorizationChannelInterceptor(myAuthorizationRules)
var publisher: AuthorizationEventPublisher = SpringAuthorizationEventPublisher(this.context)
authz.setAuthorizationEventPublisher(publisher)
registration.interceptors(SecurityContextChannelInterceptor(), authz)
}
}
<websocket-message-broker use-authorization-manager="true" same-origin-disabled="true">
<intercept-message pattern="/**" access="authenticated"/>
</websocket-message-broker>
另一方面,如果你正在使用遗留的AbstractSecurityWebSocketMessageBrokerConfigurer
,并且希望允许其他域访问你的站点,则可以禁用 Spring Security 的保护。
例如,在 Java 配置中,您可以使用以下内容:
-
Java
-
Kotlin
@Configuration
public class WebSocketSecurityConfig extends AbstractSecurityWebSocketMessageBrokerConfigurer {
...
@Override
protected boolean sameOriginDisabled() {
return true;
}
}
@Configuration
open class WebSocketSecurityConfig : AbstractSecurityWebSocketMessageBrokerConfigurer() {
// ...
override fun sameOriginDisabled(): Boolean {
return true
}
}
自定义表达式处理程序
有时,自定义 XML 元素中定义的表达式的处理方式可能很有价值。
为此,您可以创建一个类型的类,并在 XML 定义中引用它,如下所示:access
intercept-message
SecurityExpressionHandler<MessageAuthorizationContext<?>>
<websocket-message-broker use-authorization-manager="true">
<expression-handler ref="myRef"/>
...
</websocket-message-broker>
<b:bean ref="myRef" class="org.springframework.security.messaging.access.expression.MessageAuthorizationContextSecurityExpressionHandler"/>
如果要从实现 的旧式用法迁移,则可以:
1. 另外实现该方法,然后
2. 将该值包装成这样:websocket-message-broker
SecurityExpressionHandler<Message<?>>
createEvaluationContext(Supplier, Message)
MessageAuthorizationContextSecurityExpressionHandler
<websocket-message-broker use-authorization-manager="true">
<expression-handler ref="myRef"/>
...
</websocket-message-broker>
<b:bean ref="myRef" class="org.springframework.security.messaging.access.expression.MessageAuthorizationContextSecurityExpressionHandler">
<b:constructor-arg>
<b:bean class="org.example.MyLegacyExpressionHandler"/>
</b:constructor-arg>
</b:bean>
使用 Sockjs
Sockjs 提供回退传输以支持较旧的浏览器。 当使用回退选项时,我们需要放宽一些安全约束,以允许 Sockjs 与 Spring Security 一起工作。
SockJS & 框架选项
Sockjs 可以使用利用 iframe 的传输。 默认情况下,Spring Security 拒绝对站点进行框架化以防止点击劫持攻击。 要允许 Sockjs 基于帧的传输工作,我们需要配置 Spring Security 以允许同一源帧内容。
您可以使用 frame-options 元素进行自定义。
例如,以下内容指示 Spring Security 使用 ,它允许同一域内的 iframe:X-Frame-Options
X-Frame-Options: SAMEORIGIN
<http>
<!-- ... -->
<headers>
<frame-options
policy="SAMEORIGIN" />
</headers>
</http>
同样,您可以使用以下内容自定义框架选项以在 Java 配置中使用相同的来源:
-
Java
-
Kotlin
@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {
@Bean
public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
http
// ...
.headers(headers -> headers
.frameOptions(frameOptions -> frameOptions
.sameOrigin()
)
);
return http.build();
}
}
@Configuration
@EnableWebSecurity
open class WebSecurityConfig {
@Bean
open fun filterChain(http: HttpSecurity): SecurityFilterChain {
http {
// ...
headers {
frameOptions {
sameOrigin = true
}
}
}
return http.build()
}
}
SockJS & 放松 CSRF
Sockjs 对 CONNECT 消息使用 POST 进行任何基于 HTTP 的传输。 通常,我们需要在 HTTP 标头或 HTTP 参数中包含 CSRF 令牌。 但是,Sockjs 不允许这些选项。 相反,我们必须在 Stomp 标头中包含令牌,如 将 CSRF 添加到 Stomp 标头中所述。
这也意味着我们需要放松对 Web 层的 CSRF 保护。 具体来说,我们希望为我们的连接 URL 禁用 CSRF 保护。 我们不想为每个 URL 禁用 CSRF 保护。 否则,我们的网站容易受到 CSRF 攻击。
我们可以通过提供 CSRF 轻松实现这一点。
我们的 Java 配置使这变得简单。
例如,如果我们的 stomp 端点是 ,我们只能使用以下配置对以 开头的 URL 禁用 CSRF 保护:RequestMatcher
/chat
/chat/
-
Java
-
Kotlin
@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig {
@Bean
public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
http
.csrf(csrf -> csrf
// ignore our stomp endpoints since they are protected using Stomp headers
.ignoringRequestMatchers("/chat/**")
)
.headers(headers -> headers
// allow same origin to frame our site to support iframe SockJS
.frameOptions(frameOptions -> frameOptions
.sameOrigin()
)
)
.authorizeHttpRequests(authorize -> authorize
...
)
...
}
}
@Configuration
@EnableWebSecurity
open class WebSecurityConfig {
@Bean
open fun filterChain(http: HttpSecurity): SecurityFilterChain {
http {
csrf {
ignoringRequestMatchers("/chat/**")
}
headers {
frameOptions {
sameOrigin = true
}
}
authorizeRequests {
// ...
}
// ...
}
}
}
如果我们使用基于 XML 的配置,则可以使用csrf@request-matcher-ref。
<http ...>
<csrf request-matcher-ref="csrfMatcher"/>
<headers>
<frame-options policy="SAMEORIGIN"/>
</headers>
...
</http>
<b:bean id="csrfMatcher"
class="AndRequestMatcher">
<b:constructor-arg value="#{T(org.springframework.security.web.csrf.CsrfFilter).DEFAULT_CSRF_MATCHER}"/>
<b:constructor-arg>
<b:bean class="org.springframework.security.web.util.matcher.NegatedRequestMatcher">
<b:bean class="org.springframework.security.web.util.matcher.AntPathRequestMatcher">
<b:constructor-arg value="/chat/**"/>
</b:bean>
</b:bean>
</b:constructor-arg>
</b:bean>
旧版 WebSocket 配置
在 Spring Security 5.8 之前,使用 Java 配置配置消息传递授权的方法是扩展和配置 .
例如:AbstractSecurityWebSocketMessageBrokerConfigurer
MessageSecurityMetadataSourceRegistry
-
Java
-
Kotlin
@Configuration
public class WebSocketSecurityConfig
extends AbstractSecurityWebSocketMessageBrokerConfigurer { (1) (2)
protected void configureInbound(MessageSecurityMetadataSourceRegistry messages) {
messages
.simpDestMatchers("/user/**").authenticated() (3)
}
}
@Configuration
open class WebSocketSecurityConfig : AbstractSecurityWebSocketMessageBrokerConfigurer() { (1) (2)
override fun configureInbound(messages: MessageSecurityMetadataSourceRegistry) {
messages.simpDestMatchers("/user/**").authenticated() (3)
}
}
这将确保:
1 | 任何入站 CONNECT 消息都需要有效的 CSRF 令牌来实施同源策略 |
2 | SecurityContextHolder 在任何入站请求的 simpUser 头属性中填充用户。 |
3 | 我们的消息需要适当的授权。具体来说,任何以 “/user/” 开头的入站消息都需要 ROLE_USER。有关授权的其他详细信息,请参阅 WebSocket 授权 |
如果您有一个扩展和覆盖或 的自定义,则使用旧版配置会很有帮助。
为了延迟查找,新 API 在计算表达式时不会调用这些 API。SecurityExpressionHandler
AbstractSecurityExpressionHandler
createEvaluationContextInternal
createSecurityExpressionRoot
Authorization
AuthorizationManager
如果您使用的是 XML,则只需不使用该元素或将其设置为 .use-authorization-manager
false