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OAuth 2.0 资源服务器 JWT

JWT 的最小依赖项

大多数 Resource Server 支持都收集到spring-security-oauth2-resource-server. 但是,对解码和验证 JWT 的支持在spring-security-oauth2-jose,这意味着两者都是拥有支持 JWT 编码的 Bearer Token 的工作资源服务器所必需的。

JWT 的最低配置

使用 Spring Boot 时,将应用程序配置为资源服务器包括两个基本步骤。 首先,包含所需的依赖项。其次,指示授权服务器的位置。

指定 Authorization Server

在 Spring Boot 应用程序中,您需要指定要使用的授权服务器:

spring:
  security:
    oauth2:
      resourceserver:
        jwt:
          issuer-uri: https://idp.example.com/issuer

哪里idp.example.com/issuerissAuthorization Server 颁发的 JWT 令牌的声明。 此资源服务器使用此属性进一步进行自我配置、发现授权服务器的公钥,并随后验证传入的 JWT。

创业期望

使用此属性和这些依赖项时,Resource Server 会自动将自身配置为验证 JWT 编码的 Bearer Tokens。

它通过确定性启动过程来实现这一点:

  1. 点击 Provider Configuration 或 Authorization Server Metadata 端点,处理jwks_url财产。

  2. 配置验证策略以查询jwks_url获取有效的公钥。

  3. 配置验证策略以验证每个 JWT 的iss索赔idp.example.com.

此过程的结果是,授权服务器必须接收请求,Resource Server 才能成功启动。

如果 Resource Server 查询授权服务器时授权服务器已关闭(给定适当的超时),则启动将失败。

运行时预期

应用程序启动后,Resource Server 会尝试处理任何包含Authorization: Bearer页眉:

GET / HTTP/1.1
Authorization: Bearer some-token-value # Resource Server will process this

只要指示此方案,Resource Server 就会尝试根据 Bearer Token 规范处理请求。

给定格式正确的 JWT,Resource Server:

  1. 根据从jwks_urlendpoint 的 intent 匹配,并与 JWTs 标头匹配。

  2. 验证 JWTexpnbftimestamp 和 JWTiss索赔。

  3. 将每个范围映射到带有前缀SCOPE_.

当授权服务器提供新密钥时, Spring Security 会自动轮换用于验证 JWT 令牌的密钥。

默认情况下,生成的Authentication#getPrincipal是 Spring SecurityJwtobject 和Authentication#getName映射到 JWT 的sub属性(如果存在)。

从这里,考虑跳到:

直接指定授权服务器 JWK 集 URI

如果授权服务器不支持任何配置端点,或者如果 Resource Server 必须能够独立于授权服务器启动,则可以提供jwk-set-uri也:

spring:
  security:
    oauth2:
      resourceserver:
        jwt:
          issuer-uri: https://idp.example.com
          jwk-set-uri: https://idp.example.com/.well-known/jwks.json

JWK 集 uri 未标准化,但您通常可以在授权服务器的文档中找到它。

因此,Resource Server 在启动时不会 ping 授权服务器。 我们仍然指定issuer-uri,以便 Resource Server 仍会验证iss对传入的 JWT 的声明。

您可以直接在 DSL 上提供此属性。

覆盖或替换引导自动配置

Spring Boot 生成两个@Bean对象。

第一个 bean 是一个SecurityWebFilterChain,将应用程序配置为资源服务器。当包含spring-security-oauth2-joseSecurityWebFilterChain看来:

资源服务器安全性WebFilterChain
@Bean
SecurityWebFilterChain springSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
	http
		.authorizeExchange(exchanges -> exchanges
			.anyExchange().authenticated()
		)
		.oauth2ResourceServer(OAuth2ResourceServerSpec::jwt)
	return http.build();
}

如果应用程序未公开SecurityWebFilterChainbean,Spring Boot 公开了默认的(如前面的清单所示)。

要替换它,请公开@Bean在应用程序中:

替换 SecurityWebFilterChain
@Bean
SecurityWebFilterChain springSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
	http
		.authorizeExchange(exchanges -> exchanges
			.pathMatchers("/message/**").hasAuthority("SCOPE_message:read")
			.anyExchange().authenticated()
		)
		.oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2
			.jwt(withDefaults())
		);
	return http.build();
}

上述配置需要message:read对于任何以/messages/.

方法oauth2ResourceServerDSL 还会覆盖或替换 auto 配置。

例如,第二个@BeanSpring Boot 创建的是一个ReactiveJwtDecoder,它解码String令牌转换为已验证的Jwt:

ReactiveJwtDecoder
@Bean
public ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return ReactiveJwtDecoders.fromIssuerLocation(issuerUri);
}

ReactiveJwtDecoders#fromIssuerLocation调用 Provider Configuration 或 Authorization Server Metadata 端点以派生 JWK 集 URI。 如果应用程序未公开ReactiveJwtDecoderbean,Spring Boot 公开了上述默认的。

它的配置可以通过使用jwkSetUri()或替换为decoder().

jwkSetUri()

您可以将授权服务器的 JWK 集 URI 配置为配置属性,也可以在 DSL 中提供它:

@Bean
SecurityWebFilterChain springSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
	http
		.authorizeExchange(exchanges -> exchanges
			.anyExchange().authenticated()
		)
		.oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2
			.jwt(jwt -> jwt
				.jwkSetUri("https://idp.example.com/.well-known/jwks.json")
			)
		);
	return http.build();
}

jwkSetUri()优先于任何配置属性。

decoder()

decoder()jwkSetUri(),因为它完全替换了JwtDecoder:

@Bean
SecurityWebFilterChain springSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
	http
		.authorizeExchange(exchanges -> exchanges
			.anyExchange().authenticated()
		)
		.oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2
			.jwt(jwt -> jwt
				.decoder(myCustomDecoder())
			)
		);
    return http.build();
}

当您需要更深入的配置(例如验证)时,这非常方便。

公开ReactiveJwtDecoder @Bean

或者,公开ReactiveJwtDecoder @Bean具有相同的效果decoder(): 您可以使用jwkSetUri这样:

@Bean
public ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return NimbusReactiveJwtDecoder.withJwkSetUri(jwkSetUri).build();
}

或者,您可以使用 Issuer 并拥有NimbusReactiveJwtDecoder查找jwkSetUri什么时候build(),如下所示:

@Bean
public ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return NimbusReactiveJwtDecoder.withIssuerLocation(issuer).build();
}

或者,如果默认值适合您,您也可以使用JwtDecoders,除了配置解码器的验证器外,它还执行上述作:

@Bean
public ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return ReactiveJwtDecoders.fromIssuerLocation(issuer);
}

配置可信算法

默认情况下,NimbusReactiveJwtDecoder,因此 Resource Server 仅信任和验证使用RS256.

您可以使用 Spring Boot 或使用 NimbusJwtDecoder 构建器来自定义此行为。

使用 Spring Boot 自定义可信算法

设置算法的最简单方法是 as a property:

spring:
  security:
    oauth2:
      resourceserver:
        jwt:
          jws-algorithms: RS512
          jwk-set-uri: https://idp.example.org/.well-known/jwks.json

使用生成器自定义可信算法

不过,为了获得更大的功能,我们可以使用附带NimbusReactiveJwtDecoder:

@Bean
ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return NimbusReactiveJwtDecoder.withIssuerLocation(this.issuer)
            .jwsAlgorithm(RS512).build();
}

jwsAlgorithm多次配置NimbusReactiveJwtDecoder要信任多个算法:

@Bean
ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return NimbusReactiveJwtDecoder.withIssuerLocation(this.issuer)
            .jwsAlgorithm(RS512).jwsAlgorithm(ES512).build();
}

或者,您可以调用jwsAlgorithms:

@Bean
ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return NimbusReactiveJwtDecoder.withIssuerLocation(this.jwkSetUri)
            .jwsAlgorithms(algorithms -> {
                    algorithms.add(RS512);
                    algorithms.add(ES512);
            }).build();
}

信任单个非对称密钥

比使用 JWK Set 端点支持 Resource Server 更简单的方法是对 RSA 公钥进行硬编码。 公钥可以通过 Spring BootUsing a Builder 提供。

通过 Spring Boot

您可以使用 Spring Boot 指定一个键:

spring:
  security:
    oauth2:
      resourceserver:
        jwt:
          public-key-location: classpath:my-key.pub

或者,为了实现更复杂的查找,您可以对RsaKeyConversionServicePostProcessor:

BeanFactoryPostProcessor 的
@Bean
BeanFactoryPostProcessor conversionServiceCustomizer() {
    return beanFactory ->
        beanFactory.getBean(RsaKeyConversionServicePostProcessor.class)
                .setResourceLoader(new CustomResourceLoader());
}

指定密钥的位置:

key.location: hfds://my-key.pub

然后自动装配该值:

@Value("${key.location}")
RSAPublicKey key;

使用 Builder

要连接RSAPublicKey直接使用适当的NimbusReactiveJwtDecoder架构工人:

@Bean
public ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return NimbusReactiveJwtDecoder.withPublicKey(this.key).build();
}

信任单个对称密钥

您也可以使用单个对称密钥。 您可以在SecretKey并使用适当的NimbusReactiveJwtDecoder架构工人:

@Bean
public ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    return NimbusReactiveJwtDecoder.withSecretKey(this.key).build();
}

配置授权

从 OAuth 2.0 授权服务器颁发的 JWT 通常具有scopescp属性,指示已授予的范围(或权限)——例如:

{ ..., "scope" : "messages contacts"}

在这种情况下,Resource Server 会尝试将这些范围强制转换为已授予的权限列表,并在每个范围前加上字符串SCOPE_.

这意味着,要保护具有从 JWT 派生的作用域的端点或方法,相应的表达式应包含以下前缀:

@Bean
SecurityWebFilterChain springSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
	http
		.authorizeExchange(exchanges -> exchanges
			.mvcMatchers("/contacts/**").hasAuthority("SCOPE_contacts")
			.mvcMatchers("/messages/**").hasAuthority("SCOPE_messages")
			.anyExchange().authenticated()
		)
		.oauth2ResourceServer(OAuth2ResourceServerSpec::jwt);
    return http.build();
}

你可以对 method security 做类似的事情:

@PreAuthorize("hasAuthority('SCOPE_messages')")
public Flux<Message> getMessages(...) {}

手动提取权限

但是,在许多情况下,这种违约是不够的。 例如,某些授权服务器不使用scope属性。相反,它们有自己的 custom 属性。 在其他时候,资源服务器可能需要将属性或属性组合调整为内部化权限。

为此,DSL 公开了jwtAuthenticationConverter():

@Bean
SecurityWebFilterChain springSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
	http
		.authorizeExchange(exchanges -> exchanges
			.anyExchange().authenticated()
		)
		.oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2
			.jwt(jwt -> jwt
				.jwtAuthenticationConverter(grantedAuthoritiesExtractor())
			)
		);
	return http.build();
}

Converter<Jwt, Mono<AbstractAuthenticationToken>> grantedAuthoritiesExtractor() {
    JwtAuthenticationConverter jwtAuthenticationConverter =
            new JwtAuthenticationConverter();
    jwtAuthenticationConverter.setJwtGrantedAuthoritiesConverter
            (new GrantedAuthoritiesExtractor());
    return new ReactiveJwtAuthenticationConverterAdapter(jwtAuthenticationConverter);
}

jwtAuthenticationConverter()负责转换Jwt转换为Authentication. 作为其配置的一部分,我们可以提供一个辅助转换器,从Jwt更改为Collection的授予权限。

最终的转换器可能如下所示GrantedAuthoritiesExtractor:

static class GrantedAuthoritiesExtractor
        implements Converter<Jwt, Collection<GrantedAuthority>> {

    public Collection<GrantedAuthority> convert(Jwt jwt) {
        Collection<?> authorities = (Collection<?>)
                jwt.getClaims().getOrDefault("mycustomclaim", Collections.emptyList());

        return authorities.stream()
                .map(Object::toString)
                .map(SimpleGrantedAuthority::new)
                .collect(Collectors.toList());
    }
}

为了获得更大的灵活性,DSL 支持将转换器完全替换为实现Converter<Jwt, Mono<AbstractAuthenticationToken>>:

static class CustomAuthenticationConverter implements Converter<Jwt, Mono<AbstractAuthenticationToken>> {
    public AbstractAuthenticationToken convert(Jwt jwt) {
        return Mono.just(jwt).map(this::doConversion);
    }
}

配置验证

使用最小的 Spring Boot 配置,指示授权服务器的颁发者 URI,Resource Server 默认验证issclaim 以及expnbftimestamp 声明。

在需要自定义验证需求的情况下,Resource Server 附带两个标准验证程序,并且还接受自定义OAuth2TokenValidator实例。

自定义时间戳验证

JWT 实例通常有一个有效期窗口,窗口的开始在nbfclaim 和exp索赔。

但是,每个服务器都可能遇到 clock drift,这可能导致令牌对一个服务器似乎已过期,而对另一个服务器则未过期。 这可能会导致一些实施 Hotburn,因为分布式系统中协作服务器的数量会增加。

Resource Server 使用JwtTimestampValidator验证令牌的有效性窗口,您可以使用clockSkew为了缓解 clock drift 问题:

@Bean
ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
     NimbusReactiveJwtDecoder jwtDecoder = (NimbusReactiveJwtDecoder)
             ReactiveJwtDecoders.fromIssuerLocation(issuerUri);

     OAuth2TokenValidator<Jwt> withClockSkew = new DelegatingOAuth2TokenValidator<>(
            new JwtTimestampValidator(Duration.ofSeconds(60)),
            new IssuerValidator(issuerUri));

     jwtDecoder.setJwtValidator(withClockSkew);

     return jwtDecoder;
}

默认情况下,Resource Server 配置的时钟偏差为 60 秒。

配置自定义验证器

您可以为aud声明替换为OAuth2TokenValidator应用程序接口:

public class AudienceValidator implements OAuth2TokenValidator<Jwt> {
    OAuth2Error error = new OAuth2Error("invalid_token", "The required audience is missing", null);

    public OAuth2TokenValidatorResult validate(Jwt jwt) {
        if (jwt.getAudience().contains("messaging")) {
            return OAuth2TokenValidatorResult.success();
        } else {
            return OAuth2TokenValidatorResult.failure(error);
        }
    }
}

然后,要添加到资源服务器中,您可以指定ReactiveJwtDecoder实例:

@Bean
ReactiveJwtDecoder jwtDecoder() {
    NimbusReactiveJwtDecoder jwtDecoder = (NimbusReactiveJwtDecoder)
            ReactiveJwtDecoders.fromIssuerLocation(issuerUri);

    OAuth2TokenValidator<Jwt> audienceValidator = new AudienceValidator();
    OAuth2TokenValidator<Jwt> withIssuer = JwtValidators.createDefaultWithIssuer(issuerUri);
    OAuth2TokenValidator<Jwt> withAudience = new DelegatingOAuth2TokenValidator<>(withIssuer, audienceValidator);

    jwtDecoder.setJwtValidator(withAudience);

    return jwtDecoder;
}

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