Spring fest2020 spring-security
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Spring Securityを触ったことがあるけど、裏で何が起こっているか分からず、モヤモヤしてる方にお勧めの資料です。 Spring Securityのキーとなる「Security Filter Chain」と「Security Context」についてじっくり説明しています。 本資料を読んでいただければ、Spring Securityのデバッグやカスタマイズがし易くなるはずです。 ※読者の想定としてSpring Securityに触ったことがある方を想定しています。全くの初心者の方は、簡単な認証・認可を事前に動かしてみることをお勧めします。
![自己紹介
• 土岐 孝平
• 合同会社 現場指向
• Webアプリ「メモラキー」の運営
• システム開発の支援
• 研修の講師
• 書籍の執筆
2
[改訂新版]Spring入門https://www.memorarchy.com](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
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- 2. 自己紹介 • 土岐 孝平 • 合同会社 現場指向 • Webアプリ「メモラキー」の運営 • システム開発の支援 • 研修の講師 • 書籍の執筆 2 [改訂新版]Spring入門https://www.memorarchy.com
- 3. 想定する聴講者 • なんとなく使ってはいるが、裏で何が起こってるのか わからず、もやもやしている • 少し触ったけど、難しそうなので自前にしようか悩ん でいる 3 Spring Securityに触ったことがある方が前提です
- 4. 本セッションの目的 • Spring Securityが裏で何をやっているかを知って、 問題が起きたときのデバッグや、カスタマイズ方法 の調査を円滑にする • キーとなる以下の２つを抑える – Security Filter Chain – Security Context 4 網羅的な機能の説明や、設定ノウハウの説明は行いません
- 5. Security Filter Chainとは？ • Spring Securityが提供するFilter※の繋がり • Servlet Filterの仕組みを使って処理を挟み込む • 各Filterは、認証、URLパスの認可、CSRF防止などの役割 を持つ 5 ※ 個々のFilterは ServletのFilterイン タフェースを実装し ているが、Servletコ ンテナに登録されて いる訳ではない Filter1 FilterX DispatcherServlet Delegating FilterProxy ブラウザ ・・ ・ ・・・ Controller ・・ ・ ServletのFilter Chain ★Security Filter Chain Filter2 Spring MVCのサーブ レット
- 6. 主なFilter 6 クラス名 役割 CsrfFilter CSRFトークンの発行やチェックを行う HeaderWriterFilter セキュリティ関連のレスポンスヘッダを 設定する BasicAuthenticationFilter Basic認証を行う UsernamePasswordAuthenticationFilter フォーム認証を行う ExceptionTranslationFilter 後続の処理で発生した認証・認可の例 外をキャッチしてハンドリング(エラー画 面に遷移など)する FilterSecurityInterceptor URLのパスの認可を行う SecurityContextPersistenceFilter 「Security Context」を用意して、HTTP セッションやThreadLocalに格納する 次ページで説明
- 7. Security Context • 認証したユーザ情報（IDや権限など）を格納するオブジェクト • HTTPセッションに保持されるため、リクエストを跨ってユー ザ情報を参照できる • ThreadLocal(スレッド毎にデータを管理してくれる)にも保持 されるため、リクエスト(スレッド)の処理内の任意のタイミング でユーザ情報を参照可能 – Controllerの引数で受けとる – 画面にユーザ情報を表示するときに参照 – staticメソッドでプログラムの任意の箇所で参照 • SecurityContextHolder.getContext() – 認可時(URLのパス、メソッド、画面内の表示非表示)に参照 7
- 9. Security Filter Chainの作成 • WebSecurityConfigurerAdapter を継承して @EnableWebSecurityを付けたJavaConfigのクラス (@Configurationを付けたクラス)を作成する • @EnableWebSecurityがインポートしている WebSecurityConfigurationクラスの中で、Security Filter Chainのオブジェクトが作成される • 標準的なFilterが自動で登録されるので、メソッドをオーバー ライドして個別の設定を行う 9 @Configuration@Configuration @EnableWebSecurity public class SampleSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { }
- 10. 個別の設定のサンプル 10 @Configuration @EnableWebSecurity public class SampleSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http .authorizeRequests() .mvcMatchers("/admin/**").hasAuthority("ADMIN") .anyRequest().authenticated().and() .httpBasic(); } @Override protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { PasswordEncoder encoder = PasswordEncoderFactories.createDelegatingPasswordEncoder(); auth .inMemoryAuthentication() .withUser("foo").password(encoder.encode("passfoo")).authorities("ADMIN").and() .withUser("bar").password(encoder.encode("passbar")).authorities("USER"); } } 「/admin」 で始まるパスは「ADMIN」権限が 必要、それ以外は認証されてればOK Basic認証を有効にする 「foo」ユーザは「ADMIN」権限、「bar」ユーザは 「USER」権限という認証情報をメモリ上に保管
- 11. 出来上がった主なオブジェクト 11 Authentication Manager UserDetailsService AccessDecision Manager Dispatcher Servlet Delegating FilterProxy ブラウザ ・・ ・ ・・ ・ Controller ServletのFilter Chain ★Security Filter Chain ID・パスワードのチェックを 行う。認証情報は UserDetailsServieから取得 権限のチェックを行う 認証情報を取得。今回はメ モリ上から取得 URLのパスの認可を行う BasicAuthenticationFilter ExceptionTranslationFilter SecurityContextPersistenceFilter FilterSecurityInterceptor Basic認証を行う
- 12. Security Filter Chainの動作イメージ • 認可が必要なURLに初回アクセスしたとき – ※主なFilterに絞っています 12 BasicAuthenticationFilter ExceptionTranslationFilter SecurityContextPersistenceFilter FilterSecurityInterceptor DispatcherServlet リクエスト(/admin/foo) レスポンス HTTPセッションにSecurity Context がないため、新しく用意する。 用意したSecurity Contextを、 ThreadLocalに入れる Authorization ID Context AuthorizationヘッダからユーザID・ パスワードを取得して認証する。 OKならユーザ情報をSecurity Contextに入れる スルー URLパスに設定された権限と、 Security Contextのユーザ情報の権 限を比較する。OKなら後続の処理 を呼び出す スルー 例外が投げられた訳 ではないのでスルー スルー ユーザ情報入りの Security ContextをHTTP セッションに入れる
- 13. フォーム認証のサンプル 13 @Configuration @EnableWebSecurity public class SampleSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http .authorizeRequests() .mvcMatchers("/admin/**").hasAuthority("ADMIN") .anyRequest().authenticated().and() .formLogin() .loginPage("/login").permitAll() .loginProcessingUrl("/login") .usernameParameter("username").passwordParameter("password") .failureUrl("/login?error"); } @Override protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { ・・・ 省略 } } フォーム認証を有効にする ログイン画面のパス。未認証のユーザ を自動的に遷移させる 認証リクエストのパス。POST前提 認証リクエストに乗せるユーザIDとパス ワードのパラメータ名ログイン失敗時に遷移 するパス
- 14. ログイン画面のサンプル 14 <!DOCTYPE HTML> <html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"> <body> <form th:action="@{/login}" method="post"> <input type="text" name="username" /> <input type="text" name="password" /> <input type="submit" value="送信" /> </form> </body> </html> POSTメソッドを指定 ※テンプレートエンジンのThymeleafを使用
- 15. Security Filter Chainの動作イメージ1/3 • 未認証のユーザが、認可が必要なURLにアクセス 15 UsernamePasswordAuthenticationFilter ExceptionTranslationFilter SecurityContextPersistenceFilter FilterSecurityInterceptor DispatcherServlet ログイン画面にリダイレクトHTTPセッションにSecurity Context がないため、新しく用意する。 用意したSecurity Contextを、 ThreadLocalに入れる 認証のリクエストでは無いので スルー リクエスト(/admin/foo) スルー 未認証なので、 AccessDeniedExceptionをスロー AccessDeniedExceptionをキャッチ して、ログイン画面にリダイレクト するレスポンスを設定。その際、 リクエストの内容をHTTPセッショ ンに格納する(ログイン後に自動 で遷移するため) スルー 空のSecurity Contextを HTTPセッションに入れる。
- 16. Security Filter Chainの動作イメージ2/3 • 認証リクエストを送信 16 UsernamePasswordAuthenticationFilter ExceptionTranslationFilter SecurityContextPersistenceFilter FilterSecurityInterceptor /admin/fooにリダイレクトリクエスト(POSTの/login) HTTPセッションから空のSecurity Contextを取得して、ThreadLocal に入れる。 認証リクエストだと判断して、リク エストパラメータのID・パスワード で認証する。認証したユーザ情 報をSecurity Contextに入れる。 HTTPセッションに格納しておいた リクエストにリダイレクトするレス ポンスを設定。 DispatcherServlet ユーザ情報が入った Security ContextをHTTP セッションに入れる。
- 17. Security Filter Chainの動作イメージ3/3 • /admin/fooにアクセス 17 SecurityContextPersistenceFilter FilterSecurityInterceptor レスポンスリクエスト(/admin/foo) HTTPセッションからSecurity Context(ユーザ情報入り)を取得 して、ThreadLocalに入れる。 DispatcherServlet ユーザ情報が入った Security ContextをHTTP セッションに入れる。 UsernamePasswordAuthenticationFilter ExceptionTranslationFilter 認証のリクエストでは無いので スルー スルー URLパスに設定された権限と、 Security Contextのユーザ情報の 権限を比較する。OKなら後続の処 理を呼び出す スルー 例外が投げられた訳 ではないのでスルー スルー
- 18. Security Filter Chainのログ 1/2 • どのFilterが、どの順番で動いたかをログに出力す ることが可能 – デバッグに便利 • 設定方法 – ロガーの「org.springframework.security」をDEBUGレベルに する – application.propertiesでの設定例 18 logging.level.org.springframework.security=DEBUG
- 19. Security Filter Chainのログ 2/2 • 出力例 – 未認証のユーザが、認可が必要なURLにアクセスしたと きのログ(抜粋) 19 /admin/foo at position 1 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'WebAsyncManagerIntegrationFilter' /admin/foo at position 2 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'SecurityContextPersistenceFilter' No HttpSession currently exists No SecurityContext was available from the HttpSession: null. A new one will be created. /admin/foo at position 3 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'HeaderWriterFilter' /admin/foo at position 4 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'CsrfFilter' /admin/foo at position 5 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'LogoutFilter' Request 'GET /admin/foo' doesn't match 'POST /logout' /admin/foo at position 6 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'UsernamePasswordAuthenticationFilter' Request 'GET /admin/foo' doesn't match 'POST /login' /admin/foo at position 7 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'RequestCacheAwareFilter' saved request doesn't match /admin/foo at position 8 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'SecurityContextHolderAwareRequestFilter' /admin/foo at position 9 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'AnonymousAuthenticationFilter' /admin/foo at position 10 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'SessionManagementFilter' /admin/foo at position 11 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'ExceptionTranslationFilter' /admin/foo at position 12 of 12 in additional filter chain; firing Filter: 'FilterSecurityInterceptor' Secure object: FilterInvocation: URL: /admin/foo; Attributes: [hasAuthority('ADMIN')] Voter: org.springframework.security.web.access.expression.WebExpressionVoter@7d30e6, returned: -1 o.s.s.w.a.ExceptionTranslationFilter : Access is denied (user is anonymous); redirecting to authentication entry point Filterの数と処理 準が表示われる 特別な処理が行われた らログにでる
- 20. さいごに • Spring Securityの裏の動きのイメージが沸いて、デ バッグやカスタマイズの作業がし易くなれば幸いで す。 • おすすめのサイト – Spring Securityのマニュアルの「The Big Picture」の章 • https://docs.spring.io/spring- security/site/docs/current/reference/html5/#servlet- architecture 20
- 22. 22 ライセンスについて • JSUGマスコットアイコン（本スライド左下）が残されている場合に限り、本作品（またそれを元にした派生 作品）の複製・頒布・表示・上演を認めます。 • 非商用目的に限り、本作品（またそれを元にした派生作品）の複製・頒布・表示・上演を認めます。 • 本作品のライセンスを遵守する限り、派生作品を頒布することを許可します。