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SpringBoot Filter签名认证鉴权 SpringBoot使用Filter实现签名认证鉴权的代码实例

justry_deng   2021-04-27 我要评论
想了解SpringBoot使用Filter实现签名认证鉴权的代码实例的相关内容吗,justry_deng在本文为您仔细讲解SpringBoot Filter签名认证鉴权的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:SpringBoot,Filter签名认证鉴权,SpringBoot,签名认证,下面大家一起来学习吧。

情景说明

        鉴权,有很多方案,如:SpringSecurity、Shiro、拦截器、过滤器等等。如果只是对一些URL进行认证鉴权的话,我们完
全没必要引入SpringSecurity或Shiro等框架,使用拦截器或过滤器就足以实现需求。
        本文介绍如何使用过滤器Filter实现URL签名认证鉴权。

本人测试软硬件环境:Windows10、Eclipse、SpringBoot、JDK1.8

准备工作

 第一步:在pom.xml中引入相关依赖

<dependencies>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
	</dependency>
 
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
		<scope>test</scope>
	</dependency>
 
	<!-- web -->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	</dependency>
 
	<!-- devtools -->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
	</dependency>
 
	<!-- org.apache.commons.codec -->
	<!-- MD5加密的依赖 -->
	<dependency>
		<groupId>org.apache.directory.studio</groupId>
		<artifactId>org.apache.commons.codec</artifactId>
		<version>1.8</version>
	</dependency>
</dependencies>

第二步:在系统配置文件application.properties中配置相关参数,一会儿代码中需要用到

# ip白名单(多个使用逗号分隔)
permitted-ips = 169.254.205.177, 169.254.133.33, 10.8.109.31, 0:0:0:0:0:0:0:1
# secret
secret = JustryDeng

第三步:准备获取客户端IP的工具类

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
 
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 
/**
 * 获取发出request请求的客户端ip
 * 注:如果是自己发出的请求,那么获取的是自己的ip
 * 摘录自https://blog.csdn.net/byy8023/article/details/80499038
 * 
 * 注意事项:
 *    如果使用此工具,获取到的不是客户端的ip地址;而是虚拟机的ip地址(d当客户端安装有VMware时,可能出现此情况);
 *    那么需要在客户端的[控制面板\网络和 Internet\网络连接]中禁用虚拟机网络适配器
 *
 * @author JustryDeng
 * @DATE 2018年9月10日 下午8:56:48
 */
public class IpUtil {
	
    public static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {
        String ipAddress = null;
        try {
            ipAddress = request.getHeader("x-forwarded-for");
            if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {
                ipAddress = request.getHeader("Proxy-Client-IP");
            }
            if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {
                ipAddress = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");
            }
            if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {
                ipAddress = request.getRemoteAddr();
                if (ipAddress.equals("127.0.0.1")) {
                    // 根据网卡取本机配置的IP
                    InetAddress inet = null;
                    try {
                        inet = InetAddress.getLocalHost();
                    } catch (UnknownHostException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    ipAddress = inet.getHostAddress();
                }
            }
            // 对于通过多个代理的情况,第一个IP为客户端真实IP,多个IP按照','分割
            if (ipAddress != null && ipAddress.length() > 15) { // "***.***.***.***".length()
                                                                // = 15
                if (ipAddress.indexOf(",") > 0) {
                    ipAddress = ipAddress.substring(0, ipAddress.indexOf(","));
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            ipAddress="";
        }
        
        return ipAddress;
    }
}

第四步:准备MD5加密工具类

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
 
/**
 * MD5加密工具类
 *
 * @author JustryDeng 参考自ShaoJJ的MD5加密工具类  
 * @DATE 2018年9月11日 下午2:14:21
 */
public class MDUtils {
 
	/**
	 * 加密
	 *
	 * @param origin
	 *            要被加密的字符串
	 * @param charsetname
	 *            加密字符,如UTF-8
	 * @DATE 2018年9月11日 下午2:12:51
	 */
	public static String MD5EncodeForHex(String origin, String charsetname) 
			throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException {
		return MD5EncodeForHex(origin.getBytes(charsetname));
	}
 
	public static String MD5EncodeForHex(byte[] origin) throws NoSuchAlgorithmException {
		return Hex.encodeHexString(digest("MD5", origin));
	}
 
	/**
	 * 指定加密算法
	 *
	 * @throws NoSuchAlgorithmException
	 * @DATE 2018年9月11日 下午2:11:58
	 */
	private static byte[] digest(String algorithm, byte[] source) throws NoSuchAlgorithmException {
		MessageDigest md;
		md = MessageDigest.getInstance(algorithm);
		return md.digest(source);
	}
}

第五步:简单编写一个Controller,方便后面的测试

  SpringBoot使用Filter实现签名认证鉴权 --- 逻辑代码

第一步:编写过滤器

import java.io.BufferedReader;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
 
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ReadListener;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletInputStream;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
 
import com.aspire.util.IpUtil;
import com.aspire.util.MDUtils;
 
/**
 * SpringBoot使用拦截器实现签名认证(鉴权)
 * @WebFilter注解指定要被过滤的URL
 * 一个URL会被多个过滤器过滤时,还可以使用@Order(x)来指定过滤request的先后顺序,x数字越小越先过滤
 * 
 * @author JustryDeng
 * @DATE 2018年9月11日 下午1:18:29
 */
@WebFilter(urlPatterns = { "/authen/test1", "/authen/test2", "/authen/test3"})
public class SignAutheFilter implements Filter {
 
	private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SignAutheFilter.class);
 
	@Value("${permitted-ips}")
	private String[] permittedIps;
 
	@Value("${secret}")
	private String secret;
	
	@Override
	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
	}
 
	@Override
	public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain)
			throws IOException, ServletException {
		HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;
		HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;
		try {
			String authorization = request.getHeader("Authorization");
			logger.info("getted Authorization is ---> " + authorization);
			String[] info = authorization.split(",");
 
			// 获取客户端ip
			String ip = IpUtil.getIpAddr(request);
			logger.info("getted ip is ---> " + ip);
			
			/* 
			 * 读取请求体中的数据(字符串形式)
			 * 注:由于同一个流不能读取多次;如果在这里读取了请求体中的数据,那么@RequestBody中就不能读取到了
			 *    会抛出异常并提示getReader() has already been called for this request
			 * 解决办法:先将读取出来的流数据存起来作为一个常量属性.然后每次读的时候,都需要先将这个属性值写入,再读出.
			 *        即每次获取的其实是不同的流,但是获取到的数据都是一样的.
			 *        这里我们借助HttpServletRequestWrapper类来实现
			 *      注:此方法涉及到流的读写、耗性能;
			 */
			MyRequestWrapper mrw = new MyRequestWrapper(request);
			String bodyString = mrw.getBody();
			logger.info("getted requestbody data is ---> " + bodyString);
			
			// 获取几个相关的字符
			// 由于authorization类似于
			// cardid="1234554321",timestamp="9897969594",signature="a69eae32a0ec746d5f6bf9bf9771ae36"
			// 这样的,所以逻辑是下面这样的
			int cardidIndex = info[0].indexOf("=") + 2;
			String cardid = info[0].substring(cardidIndex, info[0].length() - 1);
			logger.info("cardid is ---> " + cardid);
			int timestampIndex = info[1].indexOf("=") + 2;
			String timestamp = info[1].substring(timestampIndex, info[1].length() - 1);
			int signatureIndex = info[2].indexOf("=") + 2;
			String signature = info[2].substring(signatureIndex, info[2].length() - 1);
			String tmptString = MDUtils.MD5EncodeForHex(timestamp + secret + bodyString, "UTF-8")
					                .toUpperCase();
			logger.info("getted ciphertext is ---> {}, correct ciphertext is ---> {}", 
					       signature , tmptString);
 
			// 判断该ip是否合法
			boolean containIp = false;
			for (String string : permittedIps) {
				if (string.equals(ip)) {
					containIp = true;
					break;
				}
			}
 
			// 再判断Authorization内容是否正确,进而判断是否最终放行
			boolean couldPass = containIp && tmptString.equals(signature);
			if (couldPass) {
				// 放行
				chain.doFilter(mrw, response);
				return;
			}
			response.sendError(403, "Forbidden");
		} catch (Exception e) {
			logger.error("AxbAuthenticationFilter -> " + e.getMessage(), e);
			response.sendError(403, "Forbidden");
		}
	}
 
	@Override
	public void destroy() {
 
	}
 
}
 
/**
 * 辅助类 ---> 变相使得可以多次通过(不同)流读取相同数据
 *
 * @author JustryDeng
 * @DATE 2018年9月11日 下午7:13:52
 */
class MyRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
 
    private final String body;
 
    public String getBody() {
		return body;
	}
 
	public MyRequestWrapper(final HttpServletRequest request) throws IOException {
        super(request);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        String line;
        BufferedReader reader = request.getReader();
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            sb.append(line);
        }
 
        body = sb.toString();
    }
 
    @Override
    public ServletInputStream getInputStream() throws IOException {
        final ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(body.getBytes());
        return new ServletInputStream() {
            /*
             * 重写ServletInputStream的父类InputStream的方法
             */
            @Override
            public int read() throws IOException {
                return bais.read();
            }
            
			@Override
			public boolean isFinished() {
				return false;
			}
 
			@Override
			public boolean isReady() {
				return false;
			}
 
			@Override
			public void setReadListener(ReadListener listener) {	
			}
        };
    }
 
    @Override
    public BufferedReader getReader() throws IOException {
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(this.getInputStream()));
    }
}

第二步:在项目的启动类上添加@ServletComponentScan注解,使允许扫描

            Servlet组件(过滤器、监听器等)。

测试一下

测试说明

    客户端ip在我们设置的ip白名单里面 且 timestamp + secret + bodyStringMD5加密后的字段与请求头域中传过来的signature值相同时,才算鉴权通过。

说明:

        1.ip白名单 本示例中是设置在服务端的相应服务的系统配置文件application.properties中的。
        2.secret 是客户端一方和服务端一方 定好的一个用来MD5加密的   数,secret本身不进行传输。
        3.bodyString是服务端通过客户端的request获取到的请求体中的数据。
        4.signature是客户端加密后的值,服务端只需对原始数据进行和客户端进一模一样的加密,
           将加密结果和传导服务端的signature进行比对,一样则鉴权通过。

启动项目,使用postman测试一下

给出程序打印的日志,更容易理解

提示:由于本人测试时,我的电脑既是服务器又是客户端,所以获取到了那样的ip。

注:当ip或Authorization值中任意一个或两个 不满足条件时,会返回给前端403(见:SignAutheFilter中的相关代码),
     这里就不给出效果图了。

由测试结果可知:签名鉴权成功!

测试项目代码托管链接: https://github.com/JustryDeng/PublicRepository ​


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