Springboot之登录模块探索(含Token,验证码,网络安全等知识)

简介

登录模块很简单,前端发送账号密码的表单,后端接收验证后即可~

淦!可是我想多了,于是有了以下几个问题(里面还包含网络安全问题):

1.登录时的验证码

2.自动登录的实现

3.怎么维护前后端登录状态

在这和大家分享下我实现此功能的过程,包括一些技术和心得

1.登录时的验证码

为什么要验证码,原因很简单,防止脚本无限次重复登录,来暴力破解用户密码或者攻击服务器

验证码的出现,使得每次登录都有个动态变量需要输入,无法用脚本写死代码

具体可以参考:滑动验证码的设计和理解

2.自动登录的实现

所谓自动登录,指的是当用户登录网站时勾选了自动登录,那么下次再访问网站就不需要输入账号密码直接登录了

这说明,账号密码信息是必须保存在用户这边的,因此自动登录都是不安全的!(方便的代价呀)

尽管不安全,但是我们也必须要尽力让它安全一点,有以下常用方法:

1.账号密码加密保存

2.降低自动登录后用户的权限(如果用户自动登录想改密码,想给我转钱等操作的话,就必须输入账号密码再登录一次!)

3.进行ip检测(之前登录的ip小本本记着),如果发现和上次不一致,则不允许自动登录

数据存储在前端哪里呢

浏览器有3个经常保存数据的地方

1.Cookie (我用这个)

2.LocalStorage

3.SessionStorage

各位可以按F12直接观看

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如果你在多个大型网站下都按按F12,会发现SessionStorage基本没数据

为啥,因为真的不好用,它并不是后台的session那样,生命周期是一个会话,这个SessionStorage存储的数据只限于该标签的页面

意思是标签1和标签2即使是同个URL的网址,里面的数据都是不互通的(这有个毛用)

 

那么LocalStorage存储的数据如何呢,答案是无限期本地存储

不过后台无法操作这里的数据,只能由js代码操作(至于操作结果,完全看js,后端无法感知,不太可靠),我认为这里不适合保存敏感点的信息,因为前端的功能是展示,状态性的数据应该由后端直接掌控(后端能直接操作Cookie,保证完成任务)

你看英雄所见略同,CSDN网站的用户密码也是存在Cookie的

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 Token就是登录后的令牌(下一点会讲)

 

所以用Cookie就对啦,具体实现都很简单,前端多个自动登录的选择,选择后多个参数传给后端,后端根据参数往Cookie里设置加密后的账号密码

等下次访问时,用拦截器Interceptor进行拦截,检测是否要自动登录即可~

3.如何维护前后端登录状态

大家最先想到是用Session来维护,登录后在Session中存放用户信息,不过对分布式很不友好(什么,你说你用不到分布式,我也没用到,可是梦想还是要有的嘛),需要维护个分布式数据库来进行数据同步才行

于是我用Token实现的,Token就是一串字符串,最适合API鉴权(例如SSO单点登录这种),俗称令牌

好处就是账号密码用户输入一次就够了,特别是多个系统之间(一张身份的凭证都通用)

当用户登录后,服务器就会生成一个Token放在Cookie中,之后用户的所有操作都带这个Token访问(将Token放入http头部)

为什么要将Token放入头部

1.能抵挡下简单的CSRF攻击

2.浏览器跨域问题

什么是CSRF攻击

举个例子:我登录了A网站,A网站给我返回了一些Cookie信息,然后我再同一浏览器的另外标签访问了B网站,谁知这个B网站返回了一些攻击代码(向A网站发起一些请求,比如转钱给你,这时候由于是访问A网站,会附带A网站的Cookie,让一切都好像是我在访问一样),这个就是CSRF攻击

但B网站并不知道A网站这么鸡贼,会在头部放了Token,所以这次攻击请求是的头部是没Token的,因此检测后发现非法,所以没得逞

当然,这并不可靠,哪天B网站知道你头部放了Token,它研究A网站的js代码,清楚逻辑之后也加上,那就防不住了(所以说前端的东西一切都不可靠)

正确做法应该是后端检测头部的Referer字段,每个网页里发起请求,请求的头部都会带有此字段,如

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Springboot之登录模块探索(含Token,验证码,网络安全等知识)这说明这个请求是从 http://localhost:8099/swr 中发出的

B网站如果返回攻击代码,这里显示的事B网站的网址,判断出不是自家网站发出,就可以禁止访问

浏览器跨域访问会发生什么

说到跨域(自家网站去请求别人家的网站),得先了解什么是同源策略:

同源策略(Same origin policy)是一种约定,它是浏览器最核心也最基本的安全功能,如果缺少了同源策略,则浏览器的正常功能可能都会受到影响。可以说 Web 是构建在同源策略基础之上的,浏览器只是针对同源策略的一种实现。

它的核心就在于它认为自任何站点装载的信赖内容是不安全的。当被浏览器半信半疑的脚本运行在沙箱时,它们应该只被允许访问来自同一站点的资源,而不是那些来自其它站点可能怀有恶意的资源。

所谓同源是指:域名、协议、端口相同。

下表是相对于 http://www.laixiangran.cn/home/index.html 的同源检测结果:

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另外,同源策略又分为以下两种:

  1. DOM 同源策略:禁止对不同源页面 DOM 进行操作。这里主要场景是 iframe 跨域的情况,不同域名的 iframe 是限制互相访问的。
  2. XMLHttpRequest 同源策略:禁止使用 XHR 对象向不同源的服务器地址发起 HTTP 请求。(就是ajax)

咳咳,这里要说下第二种,其实设置一些参数之后,ajax访问时允许跨域请求的,甚至允许跨域时带上自身cookie

但是,带上自己的Cookie多不安全,明明里面只有1,2个信息要传给对方,现在被人全看见了(不好不好),所以要将Token放入头部

你说为啥不放到参数里,因为这会跟业务用的参数混淆,造成逻辑混乱(就好像你上学时要扔家里的垃圾,你不会放到书包里吧,都是手里提着的)

每个请求都放token,所以要封装起来,例如我是将ajax封装起一个新的对象,然后在这个对象使用时添加Token

当然啦,封装了ajax后还有其他好处(例如统一的成功,失败回调函数,统一的数据解析,统一的等待框等等),有兴趣的同学可以看下

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  1 /**
  2  * 访问后台的对象,为ajax封装
  3  * @param url 后台资源路径
  4  * @param param Map参数
  5  * @param contentType 传输类型
  6  * @param success   成功回调函数
  7  * @param error 失败回调函数
  8  * @param requestType 请求类型(get.post,put,delete)
  9  * @constructor
 10  */
 11 var Query = function (url, param, contentType, successFunc, errorFunc, requestType) {
 12     this.url = url;
 13 
 14     //先确认参数存在
 15     if (param) {
 16         //如果是get请求类型,则将参数拼接到url后面
 17         if (requestType == Query.GET_TYPE) {
 18             this.param = this._concatParamToURL(param, url);
 19         } else {
 20             //其他请求类型,要根据不同的传输格式来确定传输的值的类型
 21             if (contentType == Query.NOMAL_TYPE) {
 22                 this.param = JSON.parse(this._convertParamToJson(param));
 23             } else {
 24                 this.param = this._convertParamToJson(param);
 25             }
 26         }
 27     } else {
 28         this.param = null;
 29     }
 30 
 31 
 32     this.contentType = contentType;
 33     this.successFunc = successFunc;
 34     this.errorFunc = errorFunc;
 35     //请求超时,默认10秒
 36     this.timeout = 10000;
 37     //是否异步请求,默认异步
 38     this.async = true;
 39     this.requestType = requestType;
 40 }
 41 
 42 Query.JSON_TYPE = 'application/json';
 43 Query.NOMAL_TYPE = 'application/x-www-form-urlencoded';
 44 
 45 /**
 46  * ajax请求的访问
 47  * 默认是post
 48  * @param url 要访问的地址
 49  * @param paramMap 传给后台的Map参数,key为字符串类型
 50  * @param callback 回调函数
 51  * @param contentType 传输数据的格式  默认传输application/x-www-form-urlencoded格式
 52  */
 53 Query.create = function (url, paramMap, successFunc, errorFunc) {
 54     return new Query(url, paramMap, Query.NOMAL_TYPE, successFunc, errorFunc, Query.GET_TYPE);
 55 }
 56 
 57 //-----------------------以下为RESTFul方法---------------------------
 58 //ajax请求类型
 59 Query.GET_TYPE = "get";
 60 Query.POST_TYPE = "post";
 61 Query.PUT_TYPE = "put";
 62 Query.DELETE_TYPE = "delete";
 63 
 64 //get方法默认是Query.NOMAL_TYPE
 65 Query.createGetType = function (url, paramMap, successFunc, errorFunc) {
 66     return new Query(url, paramMap, Query.NOMAL_TYPE, successFunc, errorFunc, Query.GET_TYPE);
 67 }
 68 Query.createPostType = function (url, paramMap, successFunc, errorFunc) {
 69     return new Query(url, paramMap, Query.JSON_TYPE, successFunc, errorFunc, Query.POST_TYPE);
 70 }
 71 Query.createPutType = function (url, paramMap, successFunc, errorFunc) {
 72     return new Query(url, paramMap, Query.JSON_TYPE, successFunc, errorFunc, Query.PUT_TYPE);
 73 }
 74 Query.createDeleteType = function (url, paramMap, successFunc, errorFunc) {
 75     return new Query(url, paramMap, Query.JSON_TYPE, successFunc, errorFunc, Query.DELETE_TYPE);
 76 }
 77 
 78 /**
 79  * 将paramMap参数转为json格式
 80  * @param paramMap
 81  * @private
 82  */
 83 Query.prototype._convertParamToJson = function (paramMap) {
 84 
 85     return window.tool.strMap2Json(paramMap);
 86 
 87 }
 88 
 89 /**
 90  * 将参数拼接至URL尾部
 91  * @param paramMap
 92  * @param url
 93  * @private
 94  */
 95 Query.prototype._concatParamToURL = function (paramMap, url) {
 96     let size = paramMap.size;
 97 
 98     if (size > 0) {
 99         let count = 0;
100         url = url + "?";
101         let urlParam = "";
102 
103         for (let [k, v] of paramMap) {
104             urlParam = urlParam + encodeURIComponent(k) + "=" + encodeURIComponent(v);
105             if (count < size-1) {
106                 urlParam = urlParam + " && ";
107                 count++;
108             }
109         }
110         url = url + urlParam;
111     }
112     return url;
113 }
114 
115 //ajax需要跳转的界面
116 Query.REDIRECT_URL = "REDIRECT_URL";
117 
118 /**
119  * ajax成功返回时调用的方法
120  * 会根据ajax的ContentType类型,转换Response对象的data给回调的成功函数
121  * 如application/json格式类型,data会转成json类型传递
122  * @param queryResult 返回的值,通常为后台的Response对象
123  * @private
124  */
125 Query.prototype._successFunc = function (queryResult) {
126     var data = this.__afterSuccessComplete(queryResult);
127     if (this.successFunc) {
128         this.successFunc(data);
129     }
130 
131     //如果有需要跳转的页面,则自动跳转
132     if (data && data.REDIRECT_URL != null) {
133         window.location = data.REDIRECT_URL;
134     }
135 }
136 
137 /**
138  * 会根据ajax的ContentType类型,转换Response对象的data给回调的失败函数
139  * 如application/json格式类型,data会转成json类型传递
140  * 如果对获得的参数不满意,可以用this.getMsg或this.getJsonMsg来进行获取(this指Query对象)
141  *
142  * 这里错误分3种
143  * 1.是Web容器出错
144  * 2.是Filter过滤器主动报错(如一些校验失败后主动抛出,会有错误提示)
145  * 3.是Spring抛出,Spring异常会全局捕捉进行封装
146  * @param queryResult 返回的值,通常为后台的Response对象
147  * @private
148  */
149 Query.prototype._errorFunc = function (queryResult) {
150 
151     //返回的信息
152     var data = this.__afterErrorComplete(queryResult);
153     //如果data里面没东西
154     if (!data) {
155         data = queryResult.statusText;
156     }
157 
158     //是否调用者自身已解决了错误
159     var handleError = false;
160 
161     //调用回调函数,如果返回结果为true,则不会默认错误处理
162     if (this.errorFunc instanceof Function) {
163         handleError = this.errorFunc(data);
164     }
165 
166     //错误编号
167     var code;
168     //错误信息
169     var msg;
170 
171     //没有取消对错误的后续处理,那么进行跳转
172     if (!handleError) {
173 
174         //如果data成功转为Json对象
175         if (data) {
176             //Filter过滤器主动报错(如一些校验失败后主动抛出,会有错误提示)
177             if (data.status) {
178                 code = data.status;
179             }
180             if (data.message) {
181                 msg = data.message;
182             }
183         }
184 
185         //最终跳转至错误页面
186         var path = "/system/error";
187         if (code && msg) {
188             path = path + "/" + error.code + "/" + error.msg;
189         }
190         window.location.href = path;
191     }
192 }
193 
194 Query.SUCCESS_TYPE = "SUCCESS_TYPE";
195 Query.ERROR_TYPE = "ERROR_TYPE";
196 /**
197  * 当一个请求完成时,无论成功或失败,都要调用此函数做一些处理
198  * @param queryResult 服务端返回的数据
199  * @returns {*}
200  * @private
201  */
202 Query.prototype._afterComplete = function (queryResult) {
203     this._cancleLoadDom();
204 }
205 
206 /**
207  * 成功的返回处理,会将data部分转为对象
208  * 默认application/json会进行单引号转双引号
209  * @param queryResult 服务端返回的数据
210  * @param queryResult
211  * @returns {*}
212  * @private
213  */
214 Query.prototype.__afterSuccessComplete = function (queryResult) {
215     this._afterComplete();
216     this.response = queryResult;
217 
218     var data = queryResult.data;
219     //data必须要有内容,且不是对象才有转换的意义
220     if (data && !(data instanceof Object)) {
221             data = this.getJsonMsg();
222     }
223     return data;
224 }
225 
226 /**
227  * 失败的返回处理
228  * 最终会根据ajax的contentType来进行data相应类型转换
229  * 默认application/json会进行单引号转双引号
230  * @param queryResult 服务端返回的数据
231  * @private
232  */
233 Query.prototype.__afterErrorComplete = function (queryResult) {
234     this._afterComplete();
235     this.response = queryResult;
236     var data = queryResult.responseJSON;
237     if (!data) {
238         data = queryResult.responseText;
239     }
240 
241     return data;
242 }
243 
244 /**
245  * 取消请求时的等待框
246  * @private
247  */
248 Query.prototype._cancleLoadDom = function () {
249     //取消加载框
250     if (this.loadDom) {
251         $(this.loadDom).remove("#loadingDiv");
252     }
253 }
254 
255 /**
256  * 正式发送ajax
257  * @private
258  */
259 Query.prototype.sendMessage = function () {
260     var self = this;
261     var xhr = $.ajax(
262         {
263             url: this.url,
264             type: this.requestType,
265             contentType: this.contentType,
266             data: this.param,
267             // ajax发送前调用的方法,初始化等待动画
268             // @param XHR  XMLHttpRequest对象
269             beforeSend: function (XHR) {
270                 //试图从Cookie中获得token放入http头部
271                 var token = window.tool.getCookieMap().get(window.commonStaticValue.TOKEN);
272                 if(token){
273                     XHR.setRequestHeader(window.commonStaticValue.TOKEN,token);
274                 }
275 
276                 //绑定本次请求的queryObj
277                 XHR.queryObj = self;
278                 if (self.beforeSendFunc instanceof Function) {
279                     self.beforeSendFunc(XHR);
280                 }
281 
282                 if (self.loadDom instanceof HTMLElement) {
283                     self.loadDom.innerText = "";
284                     $(self.loadDom).append("<div id='loadingDiv' class='loading'><img src='/image/loading.gif'/></div>");
285                 } else if (self.loadDom instanceof jQuery) {
286                     self.loadDom.empty();
287                     self.loadDom.append("<div id='loadingDiv' class='loading'><img src='/image/loading.gif'/></div>");
288                 }
289             },
290             //将QueryObj设置为上下文
291             context: self,
292             success: this._successFunc,
293             error: this._errorFunc,
294             complete:function(){
295               console.log("ajax完成");
296             },
297             timeout: this.timeout,
298             async: this.async
299         }
300     );
301 }
302 
303 //-----------------------------------下面提供了获取后台返回信息方法(帮忙封装了)
304 /**
305  * 获取返回信息Response的Meta头
306  */
307 Query.prototype.getMeta = function () {
308     return this.response.meta;
309 }
310 
311 /**
312  * 获得返回值里的data部分
313  * @returns {*}
314  */
315 Query.prototype.getMsg = function () {
316     return this.response.data;
317 }
318 
319 /**
320  * 获得返回值里的data部分,尝试将其转为Json对象
321  */
322 Query.prototype.getJsonMsg = function () {
323     var data = this.response.data;
324     if (data) {
325             //先将字符串里的&quot;转为双引号
326             var data = window.tool.replaceAll(data, "&quot;", "\"");
327             try{
328                 var jsonData = JSON.parse(data);
329                 return jsonData;
330             }catch (e) {
331                 return data;
332             }
333     }
334 }
335 
336 //------------------------以下为对Query的参数设置---------------------------
337 /**
338  * 在ajax发送前设置参数,可以有加载的动画,并且请求完成后会自动取消
339  * @param loadDom 需要显示动画的dom节点
340  * @param beforeSendFunc ajax发送前的自定义函数
341  */
342 Query.prototype.setBeforeSend = function (loadDom, beforeSendFunc) {
343     this.loadDom = loadDom;
344     this.beforeSendFunc = beforeSendFunc;
345 }
346 
347 /**
348  * 设置超时时间
349  * @param timeout
350  */
351 Query.prototype.setTimeOut = function (timeout) {
352     this.timeout = timeout;
353 }
354 
355 Query.prototype.setAsync = function (async) {
356     this.async = async;
357 }

View Code

预防XSS攻击,Filter知识讲解

网上有些文章说,后端设置HttpOnly,让Cookie无法让js读写,可以防止XSS攻击。

(⊙o⊙)…简直就是乱写,首先要了解下什么是XSS攻击

Xss攻击是什么

举个简单的例子,假设你前端有个地方可以输入,然后保存的数据库的地方

用户A输入了以下东西

<script>alert(123)</script>

然后这东西就到了后台,当作一串字符串保存了起来

刚好你网站的html代码里,有个地方是显示用户输入过的东西的(例如评论区),然后上面的东西就被加载到html里面,如

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
        <title></title>
        <p><script>alert(123)</script></p>
    </head>
    <body>
    </body>
</html>

接下来每个人打开你的网站,都会弹出123的对话框,这就是XSS攻击

怎么预防呢,在后端设置过滤器,对输入进行过滤,先上代码

 1 /**
 2  * @auther: NiceBin
 3  * @description: 系统的拦截器,注册在FilterConfig类中进行
 4  *               不能使用@WebFilter,因为Filter要排序
 5  *               1.对ServletRequest进行封装
 6  *               2.防止CSRF,检查http头的Referer字段
 7  * @date: 2020/12/15 15:32
 8  */
 9 @Component
10 public class SystemFilter implements Filter {
11     private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SystemFilter.class);
12     @Autowired
13     private Environment environment;
14 
15     @Override
16     public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
17         logger.info("系统拦截器SystemFilter开始加载");
18     }
19 
20     @Override
21     public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
22         SystemHttpServletRequestWrapper requestWrapper = new SystemHttpServletRequestWrapper((HttpServletRequest) request);
23 
24         //检测http的Referer字段,不允许跨域访问
25         String hostPath = environment.getProperty("server.host-path");
26         String referer = requestWrapper.getHeader("Referer");
27         if(!Tool.isNull(referer)){
28             if(referer.lastIndexOf(hostPath)!=0){
29                 ((HttpServletResponse)response).setStatus(HttpStatus.FORBIDDEN.value()); //设置错误状态码
30                 return;
31             }
32         }
33         chain.doFilter(requestWrapper,response);
34     }
35 
36     @Override
37     public void destroy() {
38 
39     }
40 }

乍一看,是不是没发现哪里预防了XSS,其实正在的关键点在22行和33行代码,里面的SystemHttpServletRequestWrapper类才是关键,这个类是包装类,是替换参数里的ServletRequest类的,为的就是重写里面的方法,来达到预防XSS的目的,因为Spring也是根据ServletRequest类来进行前端参数读取的,所以它就是后端获得数据的源头

 1 /**
 2  * @auther: NiceBin
 3  * @description: 包装的httpServlet,进行以下增强
 4  *               1.将流数据取出保存,方便多次读出
 5  *               2.防止XSS攻击,修改读取数据的方法,过滤敏感字符
 6  * @date: 2020/4/23 19:50
 7  */
 8 public class SystemHttpServletRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
 9     private final byte[] body;
10     private HttpServletRequest request;
11 
12     public SystemHttpServletRequestWrapper(HttpServletRequest request) throws IOException {
13         super(request);
14         //打印属性
15         //printRequestAll(request);
16         body = HttpHelper.getBodyString(request).getBytes(Charset.forName("UTF-8"));  //HttpHelper是我自己写的工具类
17         this.request = request;
18     }
19 
20     @Override
21     public BufferedReader getReader() throws IOException {
22         return new BufferedReader(new InputStreamReader(getInputStream()));
23     }
24 
25     @Override
26     public ServletInputStream getInputStream() throws IOException {
27         final ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(body);
28         return new ServletInputStream() {
29             @Override
30             public boolean isFinished() {
31                 return false;
32             }
33 
34             @Override
35             public boolean isReady() {
36                 return false;
37             }
38 
39             @Override
40             public void setReadListener(ReadListener readListener) {
41 
42             }
43 
44             @Override
45             public int read() throws IOException {
46                 return bais.read();
47             }
48         };
49     }
50 
51     /**
52      * 可以打印出HttpServletRequest里属性的值
53      * @param request
54      */
55     public void printRequestAll(HttpServletRequest request){
56         Enumeration e = request.getHeaderNames();
57         while (e.hasMoreElements()) {
58             String name = (String) e.nextElement();
59             String value = request.getHeader(name);
60             System.out.println(name + " = " + value);
61         }
62     }
63 
64     //以下为XSS预防
65     @Override
66     public String getParameter(String name) {
67         String value = request.getParameter(name);
68         if (!StringUtils.isEmpty(value)) {
69             value = StringEscapeUtils.escapeHtml4(value);
70         }
71         return value;
72     }
73 
74     @Override
75     public String[] getParameterValues(String name) {
76         String[] parameterValues = super.getParameterValues(name);
77         if (parameterValues == null) {
78             return null;
79         }
80         for (int i = 0; i < parameterValues.length; i++) {
81             String value = parameterValues[i];
82             parameterValues[i] = StringEscapeUtils.escapeHtml4(value);
83         }
84         return parameterValues;
85     }
86 }

HttpHelper工具类:

Springboot之登录模块探索(含Token,验证码,网络安全等知识)

 1 public class HttpHelper {
 2     /**
 3      * 获取请求中的Body内容
 4      * @param request
 5      * @return
 6      */
 7     public static String getBodyString(ServletRequest request) {
 8         StringBuilder sb = new StringBuilder();
 9         InputStream inputStream = null;
10         BufferedReader reader = null;
11         try {
12             inputStream = request.getInputStream();
13             reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, Charset.forName("UTF-8")));
14             String line = "";
15             while ((line = reader.readLine()) != null) {
16                 sb.append(line);
17             }
18         } catch (IOException e) {
19             e.printStackTrace();
20         } finally {
21             if (inputStream != null) {
22                 try {
23                     inputStream.close();
24                 } catch (IOException e) {
25                     e.printStackTrace();
26                 }
27             }
28             if (reader != null) {
29                 try {
30                     reader.close();
31                 } catch (IOException e) {
32                     e.printStackTrace();
33                 }
34             }
35         }
36         return sb.toString();
37     }
38 }

View Code

可以看到SystemHttpServletRequestWrapper的64行开始,重写了两个获取参数的方法,在获取参数的时候进行过滤即可~

那64行往上是干啥的咧,这个是将ServletRequest里的数据读出来保存一份,因为ServletRequest里的数据流只能读取一次,很不方便

啥意思呢,就是你在这个Filter里

inputStream = request.getInputStream();
reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, Charset.forName("UTF-8")));
String line = "";
while ((line = reader.readLine()) != null) {
sb.append(line);
}

把数据读完,下个Filter再执行这些代码,就没数据了(从而导致Spring也接收不到数据)

所以要保存起来,让后面的过滤器Filter和拦截器Interceptor快乐的读数据,没有后顾之忧(例如上面提到的验证码设计,如果你想用拦截器拦截,然后进行验证,则势必会读数据),既然封装ServletRequest这么重要,那必须得保证这个Filter第一个加载啊

在Springboot中,Filter的排序用@Order是没用的,必须要用FilterRegistrationBean进行注册才能排序,如:

 1 /**
 2  * @auther: NiceBin
 3  * @description: 为了排序Filter,如果Filter有顺序要求
 4  *               那么需要在此注册,设置order(值越低优先级越高)
 5  *               其他没顺序需要的,可以@WebFilter注册
 6  *               如@WebFilter(filterName = "SecurityFilter", urlPatterns = "/*", asyncSupported = true)
 7  * @date: 2020/12/15 15:48
 8  */
 9 @Configuration
10 public class FilterConfig {
11 
12     @Autowired
13     SystemFilter systemFilter;
14     /**
15      * 注册SystemFilter,顺序为1,任何其他filter不能比他优先
16      * @return
17      */
18     @Bean
19     public FilterRegistrationBean filterRegist(){
20         FilterRegistrationBean filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean();
21         filterRegistrationBean.setFilter(systemFilter);
22         filterRegistrationBean.setName("SystemFilter");
23         filterRegistrationBean.addUrlPatterns("/*");
24         filterRegistrationBean.setAsyncSupported(true);
25         filterRegistrationBean.setOrder(1);
26         return filterRegistrationBean;
27     }
28 }

当然了,如果你没用Springboot,那web.xml中定义的顺序就是Filter加载的顺序

知识点提问:在我们之后的Filter或者Interceptor中,需要

1 SystemHttpServletRequestWrapper requestWrapper = (SystemHttpServletRequestWrapper) request

这样强制转换才能用吗?

答案是不用的,你可以想想Spring也用了这个东西的,它怎么知道你定义的类叫什么名字,怎么强制转换,那么这设计到Java什么知识呢

没错,就是Java的多态性,我们看以下代码

public class Father {
    public void sayName(){
        System.out.println("我是爸爸");
    }
}

public class Son extends Father{
    public void sayName(){
        System.out.println("我是儿子");
    }
}

public class Test {

    @org.junit.Test
    public void test() throws Exception {
        Father father = new Son();
        otherMethod(father);
    }

    public void otherMethod(Father father){
        father.sayName();
    }
}

输出:我是儿子

答错了的留言,看看有多少小伙子~~ 接下来言归正传

选择JWT生成Token

JWT全称JSON Web Tokens 是一种规范化的 token(别人想的挺多挺全面的了,比你自己想的token要好一点)

一个 JWT token 是一个字符串,它由三部分组成,头部、载荷与签名,中间用 . 分隔,例如:xxxxx.yyyyy.zzzzz

头部(header)

头部通常由两部分组成:令牌的类型(即 JWT)和正在使用的签名算法(如 HMAC SHA256 或 RSA.)。

例如:

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

然后用 Base64Url 编码得到头部,即 xxxxx。Base64Url编码后,才能在URL中正常传输(因为有人会把Token放在URL里.....)

载荷(Payload)

载荷中放置了 token 的一些基本信息,以帮助接受它的服务器来理解这个 token。同时还可以包含一些自定义的信息,用户信息交换,如:

{
  "sub": "1",

  "iss": "http://localhost:8000/auth/login",

  "iat": 1451888119,

  "exp": 1454516119,

  "nbf": 1451888119,

  "jti": "37c107e4609ddbcc9c096ea5ee76c667",

  "aud": "dev"

}

可以将载荷用别的方式加密一遍,这样别人得到了token也看不懂

签名(Signature)

签名时需要用到前面编码过的两个字符串,如果以 HMACSHA256 加密,就如下:

HMACSHA256(

    base64UrlEncode(header) + "." +

    base64UrlEncode(payload),

    secret

)

加密后再进行 base64url 编码最后得到的字符串就是 token 的第三部分 zzzzz。

组合便可以得到 token:xxxxx.yyyyy.zzzzz。

签名的作用:保证 JWT 没有被篡改过,原理如下:

HMAC 算法是不可逆算法,类似 MD5 和 hash ,但多一个密钥,密钥(即上面的 secret)由服务端持有,客户端把 token 发给服务端后,服务端可以把其中的头部和载荷再加上事先共享的 secret 再进行一次 HMAC 加密,得到的结果和 token 的第三段进行对比,如果一样则表明数据没有被篡改。

具体Java使用:

<dependency>
            <groupId>com.auth0</groupId>
            <artifactId>java-jwt</artifactId>
            <version>3.10.2</version>
        </dependency>
        <!--jwt一些工具类-->
        <dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt</artifactId>
            <version>0.9.1</version>
</dependency>
  1 **
  2  * @auther: NiceBin
  3  * @description: Jwt构造器,创建Token来进行身份记录
  4  * jwt由3个部分构成:jwt头,有效载荷(主体,payLoad),签名
  5  * @date: 2020/5/7 22:40
  6  */
  7 public class JwtTool {
  8 
  9     //以下为JwtTool生成时的主题
 10     //登录是否还有效
 11     public static final String SUBJECT_ONLINE_STATE = "online_state";
 12 
 13     //以下为载荷固定的Key值
 14     //主题
 15     public static final String SUBJECT = "subject";
 16     //发布时间
 17     public static final String TIME_ISSUED = "timeIssued";
 18     //过期时间
 19     public static final String EXPIRATION = "expiration";
 20 
 21     /**
 22      * 生成token,参数都是载荷(自定义内容)
 23      * 其中Map里为非必要数据,而其他参数为必要参数
 24      *
 25      * @param subject  主题,token生成干啥用的,用上面的常量作为参数
 26      * @param liveTime 存活时间(秒单位),建议使用TimeUnit方便转换
 27      *                 如TimeUnit.HOURS.toSeconds(1);将1小时转为秒 = 3600
 28      * @param claimMap 自定义荷载,可以为空
 29      * @return
 30      */
 31     public static String createToken(String subject, long liveTime, HashMap<String, String> claimMap) throws Exception {
 32 
 33         SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
 34 
 35         //毫秒要转为秒
 36         long now = System.currentTimeMillis() / 1000;
 37 
 38 //        byte[] apiKeySecretBytes = DatatypeConverter.parseBase64Binary(EncrypRSA.keyString);
 39 //
 40 //        Key signingKey = new SecretKeySpec(apiKeySecretBytes, signatureAlgorithm.getJcaName());
 41 
 42         JwtBuilder jwtBuilder = Jwts.builder()
 43                 //加密算法
 44                 .setHeaderParam("alg", "HS256")
 45                 //jwt签名
 46                 .signWith(signatureAlgorithm, EncrypRSA.convertSecretKey);  //这个Key是我自个的密码,你们自己设个字符串也成,这个得保密
 47 
 48         HashMap<String,String> payLoadMap = new HashMap<>();
 49         payLoadMap.put(SUBJECT,subject);
 50         payLoadMap.put(TIME_ISSUED,String.valueOf(now));
 51         //设置Token的过期时间
 52         if (liveTime >= 0) {
 53             long expiration = now + liveTime;
 54             payLoadMap.put(EXPIRATION,String.valueOf(expiration));
 55         } else {
 56             throw new SystemException(SystemStaticValue.TOOL_PARAMETER_EXCEPTION_CODE, "liveTime参数异常");
 57         }
 58 
 59         StringBuilder payLoad = new StringBuilder();
 60 
 61 
 62 
 63         if (!Collections.isEmpty(claimMap)) {
 64             payLoadMap.putAll(claimMap);
 65         }
 66 
 67         //拼接主题payLoad,采用 key1,value1,key2,value2的格式
 68         for (Map.Entry<String, String> entry : payLoadMap.entrySet()) {
 69             payLoad.append(entry.getKey()).append(',').append(entry.getValue()).append(',');
 70         }
 71 
 72         //对payLoad进行加密,这样别人Base64URL解密后也不是明文
 73         String encrypPayLoad = EncrypRSA.encrypt(payLoad.toString());
 74 
 75         jwtBuilder.setPayload(encrypPayLoad);
 76 
 77         //会自己生成签名,组装
 78         return jwtBuilder.compact();
 79     }
 80 
 81     /**
 82      * 私钥解密token信息
 83      *
 84      * @param token
 85      * @return 存有之前定义的Key, value的Map,解析失败则返回null
 86      */
 87     public static HashMap getMap(String token) {
 88         if (!Tool.isNull(token)) {
 89             try {
 90                 String encrypPayLoad = Jwts.parser()
 91                         .setSigningKey(EncrypRSA.convertSecretKey)
 92                         .parsePlaintextJws(token).getBody();
 93 
 94                 String payLoad = EncrypRSA.decrypt(encrypPayLoad);
 95 
 96                 String[] payLoads = payLoad.split(",");
 97                 HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
 98                 for (int i = 0; i < payLoads.length - 1; i=i+2) {
 99                     map.put(payLoads[i], payLoads[i + 1]);
100                 }
101                 return map;
102             } catch (Exception e) {
103                 System.out.println("Token解析失败");
104                 return null;
105             }
106         } else {
107             return null;
108         }
109     }
110 
111     /**
112      * 判断token是否有效
113      *
114      * @param map 已经解析过token的map
115      * @return true 为有效
116      */
117     public static boolean isAlive(HashMap<String, String> map) {
118 
119         if (!Collections.isEmpty(map)) {
120             String tokenString = map.get(EXPIRATION);
121 
122             if (!Tool.isNull(tokenString)) {
123                 long expiration = Long.valueOf(tokenString) / 1000;
124                 long now = System.currentTimeMillis();
125                 if (expiration > now) {
126                     return true;
127                 } else {
128                     return false;
129                 }
130             }
131         }
132         return false;
133     }
134 
135     /**
136      * 判断token是否有效
137      * @param token 还未被解析的token
138      * @return
139      */
140     public static boolean isAlive(String token) {
141         return JwtTool.isAlive(JwtTool.getMap(token));
142     }
143 }

至此,Token的生成和使用就介绍完了,大家有没兴趣了解下重放攻击(淦,我也是在某个博文看到的,又得花时间研究)

Https防止半路被截和重放攻击

前面提到了Token就是身份令牌,可以相当于已登录一样进入系统,那么半路被人截了那就不好了

所以要用Https协议,具体怎么设置大家自行百度吧(直接在tomcat操作的,不需要更改代码,证书也有免费的~)

这里说下Https建立连接的过程,来看看为什么就不会被人截获了

1.服务器先向CA(证书颁布机构)申请一个证书(证书里有自己的ip等等消息),然后在自己服务器设置好

2.浏览器向服务器发送HTTPS请求,服务器将自己的证书发给浏览器

3.浏览器拿到证书后,查看证书是否过期啊,ip是不是跟服务器的一样啊,跟检查身份证跟你长得像不像一样,检查没问题后,跟自己系统里的CA列表比对,看看是谁发的(找不到就报错,说证书不可信),比对成功后从列表里拿出对应的CA公钥解密证书(具体方法跟JWT的很像,浏览器用相同的算法和公钥对证书部分进行加密,看得到的值和证书的签名是否一致),得到服务器的公钥

4.然后生成一个传输私钥,用服务器的公钥加密,发给服务器

5.服务器用服务器的私钥解密,得到了传输秘钥,然后用传输秘钥进行加密要传送的信息发给浏览器

6.浏览器用秘钥解密,然后用传输秘钥进行加密要传送的信息发给服务器(对称加密)

7.重复5,6步骤直到结束

以上哪个步骤黑客得到数据都看不懂

至于为什么能防重放攻击,是因为Https通信自带序列号,如果黑客截取了浏览器的请求,重复发送一遍,那么序列号会一样,会被直接丢弃

 

至此分享完啦,喜欢的小伙伴给个赞呀~~

参考:https://learnku.com/articles/17883

     https://www.cnblogs.com/laixiangran/p/9064769.html

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