摘要
Spring Cloud Security 为构建安全的SpringBoot应用提供了一系列解决方案，结合Oauth2还可以实现更多功能，比如使用JWT令牌存储信息，刷新令牌功能，本文将对其结合JWT使用进行详细介绍。
JWT简介
JWT是JSON WEB TOKEN的缩写，它是基于 RFC 7519 标准定义的一种可以安全传输的的JSON对象，由于使用了数字签名，所以是可信任和安全的。
JWT的组成
JWT token的格式：header.payload.signature；header中用于存放签名的生成算法；{"alg": "HS256","typ": "JWT"}
payload中用于存放数据，比如过期时间、用户名、用户所拥有的权限等；
{"exp": 1572682831,"user_name": "macro","authorities": ["admin"],"jti": "c1a0645a-28b5-4468-b4c7-9623131853af","client_id": "admin","scope": ["all"]}
signature为以header和payload生成的签名，一旦header和payload被篡改，验证将失败。
JWT实例
这是一个JWT的字符串：可以在该网站上获得解析结果：https://jwt.io/eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1NzI2ODI4MzEsInVzZXJfbmFtZSI6Im1hY3JvIiwiYXV0aG9yaXRpZXMiOlsiYWRtaW4iXSwianRpIjoiYzFhMDY0NWEtMjhiNS00NDY4LWI0YzctOTYyMzEzMTg1M2FmIiwiY2xpZW50X2lkIjoiYWRtaW4iLCJzY29wZSI6WyJhbGwiXX0.x4i6sRN49R6JSjd5hd1Fr2DdEMBsYdC4KB6Uw1huXPg
创建oauth2-jwt-server模块
该模块只是对oauth2-server模块的扩展，直接复制过来扩展下下即可。
oauth2中存储令牌的方式
在上一节中我们都是把令牌存储在内存中的，这样如果部署多个服务，就会导致无法使用令牌的问题。 Spring Cloud Security中有两种存储令牌的方式可用于解决该问题，一种是使用Redis来存储，另一种是使用JWT来存储。
使用Redis存储令牌
在pom.xml中添加Redis相关依赖：<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency>
在application.yml中添加redis相关配置：
spring:redis: #redis相关配置password: 123456 #有密码时设置
添加在Redis中存储令牌的配置：
/*** 使用redis存储token的配置* Created by macro on /10/8.*/@Configurationpublic class RedisTokenStoreConfig {@Autowiredprivate RedisConnectionFactory redisConnectionFactory;@Beanpublic TokenStore redisTokenStore (){return new RedisTokenStore(redisConnectionFactory);}}
在认证服务器配置中指定令牌的存储策略为Redis：
/*** 认证服务器配置* Created by macro on /9/30.*/@Configuration@EnableAuthorizationServerpublic class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {@Autowiredprivate PasswordEncoder passwordEncoder;@Autowiredprivate AuthenticationManager authenticationManager;@Autowiredprivate UserService userService;@Autowired@Qualifier("redisTokenStore")private TokenStore tokenStore;/*** 使用密码模式需要配置*/@Overridepublic void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) {endpoints.authenticationManager(authenticationManager).userDetailsService(userService).tokenStore(tokenStore);//配置令牌存储策略}//省略代码...}
运行项目后使用密码模式来获取令牌，访问如下地址：http://localhost:9401/oauth/token
进行获取令牌操作，可以发现令牌已经被存储到Redis中
使用JWT存储令牌
添加使用JWT存储令牌的配置：/*** 使用Jwt存储token的配置* Created by macro on /10/8.*/@Configurationpublic class JwtTokenStoreConfig {@Beanpublic TokenStore jwtTokenStore() {return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());}@Beanpublic JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter() {JwtAccessTokenConverter accessTokenConverter = new JwtAccessTokenConverter();accessTokenConverter.setSigningKey("test_key");//配置JWT使用的秘钥return accessTokenConverter;}}
在认证服务器配置中指定令牌的存储策略为JWT：
/*** 认证服务器配置* Created by macro on /9/30.*/@Configuration@EnableAuthorizationServerpublic class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {@Autowiredprivate PasswordEncoder passwordEncoder;@Autowiredprivate AuthenticationManager authenticationManager;@Autowiredprivate UserService userService;@Autowired@Qualifier("jwtTokenStore")private TokenStore tokenStore;@Autowiredprivate JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter;@Autowiredprivate JwtTokenEnhancer jwtTokenEnhancer;/*** 使用密码模式需要配置*/@Overridepublic void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) {endpoints.authenticationManager(authenticationManager).userDetailsService(userService).tokenStore(tokenStore) //配置令牌存储策略.accessTokenConverter(jwtAccessTokenConverter);}//省略代码...}
运行项目后使用密码模式来获取令牌，访问如下地址：http://localhost:9401/oauth/token
发现获取到的令牌已经变成了JWT令牌，将access_token拿到https://jwt.io/ 网站上去解析下可以获得其中内容。
{"exp": 1572682831,"user_name": "macro","authorities": ["admin"],"jti": "c1a0645a-28b5-4468-b4c7-9623131853af","client_id": "admin","scope": ["all"]}
扩展JWT中存储的内容
继承TokenEnhancer实现一个JWT内容增强器：有时候我们需要扩展JWT中存储的内容，这里我们在JWT中扩展一个key为enhance，value为enhance info的数据。
/*** Jwt内容增强器* Created by macro on /10/8.*/public class JwtTokenEnhancer implements TokenEnhancer {@Overridepublic OAuth2AccessToken enhance(OAuth2AccessToken accessToken, OAuth2Authentication authentication) {Map<String, Object> info = new HashMap<>();info.put("enhance", "enhance info");((DefaultOAuth2AccessToken) accessToken).setAdditionalInformation(info);return accessToken;}}
创建一个JwtTokenEnhancer实例：
/*** 使用Jwt存储token的配置* Created by macro on /10/8.*/@Configurationpublic class JwtTokenStoreConfig {//省略代码...@Beanpublic JwtTokenEnhancer jwtTokenEnhancer() {return new JwtTokenEnhancer();}}
在认证服务器配置中配置JWT的内容增强器：
/*** 认证服务器配置* Created by macro on /9/30.*/@Configuration@EnableAuthorizationServerpublic class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {@Autowiredprivate PasswordEncoder passwordEncoder;@Autowiredprivate AuthenticationManager authenticationManager;@Autowiredprivate UserService userService;@Autowired@Qualifier("jwtTokenStore")private TokenStore tokenStore;@Autowiredprivate JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter;@Autowiredprivate JwtTokenEnhancer jwtTokenEnhancer;/*** 使用密码模式需要配置*/@Overridepublic void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) {TokenEnhancerChain enhancerChain = new TokenEnhancerChain();List<TokenEnhancer> delegates = new ArrayList<>();delegates.add(jwtTokenEnhancer); //配置JWT的内容增强器delegates.add(jwtAccessTokenConverter);enhancerChain.setTokenEnhancers(delegates);endpoints.authenticationManager(authenticationManager).userDetailsService(userService).tokenStore(tokenStore) //配置令牌存储策略.accessTokenConverter(jwtAccessTokenConverter).tokenEnhancer(enhancerChain);}//省略代码...}
运行项目后使用密码模式来获取令牌，之后对令牌进行解析，发现已经包含扩展的内容。
{"user_name": "macro","scope": ["all"],"exp": 1572683821,"authorities": ["admin"],"jti": "1ed1b0d8-f4ea-45a7-8375-211001a51a9e","client_id": "admin","enhance": "enhance info"}
Java中解析JWT中的内容
在pom.xml中添加相关依赖：如果我们需要获取JWT中的信息，可以使用一个叫jjwt的工具包。
<dependency><groupId>io.jsonwebtoken</groupId><artifactId>jjwt</artifactId><version>0.9.0</version></dependency>
修改UserController类，使用jjwt工具类来解析Authorization头中存储的JWT内容。
/*** Created by macro on /9/30.*/@RestController@RequestMapping("/user")public class UserController {@GetMapping("/getCurrentUser")public Object getCurrentUser(Authentication authentication, HttpServletRequest request) {String header = request.getHeader("Authorization");String token = StrUtil.subAfter(header, "bearer ", false);return Jwts.parser().setSigningKey("test_key".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)).parseClaimsJws(token).getBody();}}
将令牌放入Authorization头中，访问如下地址获取信息：
http://localhost:9401/user/getCurrentUser
刷新令牌
只需修改认证服务器的配置，添加refresh_token的授权模式即可。在Spring Cloud Security 中使用oauth2时，如果令牌失效了，可以使用刷新令牌通过refresh_token的授权模式再次获取access_token。
/*** 认证服务器配置* Created by macro on /9/30.*/@Configuration@EnableAuthorizationServerpublic class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {@Overridepublic void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {clients.inMemory().withClient("admin").secret(passwordEncoder.encode("admin123456")).accessTokenValiditySeconds(3600).refreshTokenValiditySeconds(864000).redirectUris("").autoApprove(true) //自动授权配置.scopes("all").authorizedGrantTypes("authorization_code","password","refresh_token"); //添加授权模式}}
使用刷新令牌模式来获取新的令牌，访问如下地址：http://localhost:9401/oauth/token
使用到的模块
springcloud-learning└── oauth2-jwt-server -- 使用jwt的oauth2认证测试服务
