SpringBoot使用Filter实现签名认证鉴权的示例代码

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

到此这篇关于SpringBoot使用Filter实现签名认证鉴权的示例代码的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot Filter签名认证鉴权内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

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