Java平台提供的认证与授权服务(Java Authentication and Authorization Service (JAAS)),能够控制代码对敏感或关键资源的访问,例如文件系统,网络服务,系统属性访问等,加强代码的安全性。主要包含认证与授权两部分,认证的目的在于可靠安全地确定当前是谁在执行代码,代码可以是一个应用,applet,bean,servlet;授权的目的在于确定了当前执行代码的用户有什么权限,资源是否可以进行访问。虽然JAAS表面上分为了两大部分,而实际上两者是密不可分的,下面看一段代码:


1. public class App {  
2.       
3. public static void main(String[] args) {  
4. "java.home"));  
5.     }  
6. }


非常简单只是输出java.home系统属性,现在肯定是没有任何问题,属性会能正常输出。把上述代码改为如下后:




抛出了如下异常:java.security.AccessControlException: access denied ("java.util.PropertyPermission" "java.home" "read"),异常提示没有对java.home的读取权限,系统属性也是一种资源,与文件访问类似;默认情况下对于普通Java应用是没有安装安全管理器,在手动安装安全管理器后,如果没有为应用授权则没有任何权限,所以应用无法访问java.home系统属性。

1. public class App {  
2.       
3. public static void main(String[] args) {  
4. //安装安全管理器  
5. new SecurityManager());  
6.           
7. "java.home"));  
8.     }  
9. }


授权的方式是为安全管理器绑定一个授权策略文件。由于我是在eclipse Java工程中直接运行main方法,所以就在工程根目录下新建一个demo.policy文件,文件内容如下:



 

1. grant  {  
2.     permission java.util.PropertyPermission "java.home", "read";  
3. };


该授权的效果是任何用户运行的任何程序都有对java.home的读权限,policy文件的具体格式请参看:http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/security/PolicyFiles.html 为安全管理器绑定policy文件的方式有两种:一、在运行程序的时候加入-Djava.security.policy=demo.policy虚拟机启动参数;二、执行System.setProperty("java.security.policy", "demo.policy");其实两者的效果一样,都是在设置系统属性,其中demo.policy是路径,这里为了简单指定的是相对路径,绝对路径当然也没问题。再次运行程序不再抛出异常,说明程序拥有了对java.home系统属性的读取权限。在Java中权限有很多,具体可参考:http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/security/spec/security-spec.doc3.html#17001


在上述过程中虽然完成了授权,但授权的针对性不强,在程序绑定了该policy文件后,无论是哪个用户执行都将拥有java.home系统属性的读权限,现在我们希望做更加细粒度的权限控制,这里需要用到认证服务了。


认证服务有点“麻烦”,一般情况下主要都涉及到了LoginContext,LoginModule,CallbackHandler,Principal,后三者还需要开发者自己实现。这里先解释一下这几个类的作用:

1.LoginContext:认证核心类,也是入口类,用于触发登录认证,具体的登录模块由构造方法name参数指定

2.LoginModule:登录模块,封装具体的登录认证逻辑,如果认证失败则抛出异常,成为则向Subject中添加一个Principal

3.CallbackHandler:回调处理器,用于搜集认证信息

4.Principal:代表程序用户的某一身份,与其密切相关的为Subject,用于代表程序用户,而一个用户可以多种身份,授权时可以针对某用户的多个身份分别授权



下面看一个认证例子:


1. package com.xtayfjpk.security.jaas.demo;  
2.   
3. import javax.security.auth.login.LoginContext;  
4. import javax.security.auth.login.LoginException;  
5.   
6. public class App {  
7.       
8. public static void main(String[] args) {  
9. "java.security.auth.login.config", "demo.config");  
10. "java.security.policy", "demo.policy");  
11. new SecurityManager());  
12.           
13. try {  
14. //创建登录上下文  
15. new LoginContext("demo", new DemoCallbackHander());  
16. //进行登录,登录不成功则系统退出  
17.             context.login();  
18. catch (LoginException le) {  
19. "Cannot create LoginContext. " + le.getMessage());  
20. 1);  
21. catch (SecurityException se) {  
22. "Cannot create LoginContext. " + se.getMessage());  
23. 1);  
24.         }  
25.           
26.           
27. //访问资源  
28. "java.home"));  
29.     }  
30. }

    1. package com.xtayfjpk.security.jaas.demo;  
    2.   
    3. import java.io.IOException;  
    4. import java.security.Principal;  
    5. import java.util.Iterator;  
    6. import java.util.Map;  
    7.   
    8. import javax.security.auth.Subject;  
    9. import javax.security.auth.callback.Callback;  
    10. import javax.security.auth.callback.CallbackHandler;  
    11. import javax.security.auth.callback.NameCallback;  
    12. import javax.security.auth.callback.PasswordCallback;  
    13. import javax.security.auth.callback.UnsupportedCallbackException;  
    14. import javax.security.auth.login.FailedLoginException;  
    15. import javax.security.auth.login.LoginException;  
    16. import javax.security.auth.spi.LoginModule;  
    17.   
    18. public class DemoLoginModule implements LoginModule {  
    19. private Subject subject;  
    20. private CallbackHandler callbackHandler;  
    21. private boolean success = false;  
    22. private String user;  
    23. private String password;  
    24.   
    25. @Override  
    26. public void initialize(Subject subject, CallbackHandler callbackHandler, Map<String, ?> sharedState, Map<String, ?> options) {  
    27. this.subject = subject;  
    28. this.callbackHandler = callbackHandler;  
    29.     }  
    30.   
    31. @Override  
    32. public boolean login() throws LoginException {  
    33. new NameCallback("请输入用户名");  
    34. new PasswordCallback("请输入密码", false);  
    35. new Callback[]{nameCallback, passwordCallback};  
    36. try {  
    37. //执行回调,回调过程中获取用户名与密码  
    38.             callbackHandler.handle(callbacks);  
    39. //得到用户名与密码  
    40.             user = nameCallback.getName();  
    41. new String(passwordCallback.getPassword());  
    42. catch (IOException | UnsupportedCallbackException e) {  
    43. false;  
    44. throw new FailedLoginException("用户名或密码获取失败");  
    45.         }  
    46. //为简单起见认证条件写死  
    47. if(user.length()>3 && password.length()>3) {  
    48. true;//认证成功  
    49.         }  
    50. return true;  
    51.     }  
    52.   
    53. @Override  
    54. public boolean commit() throws LoginException {  
    55. if(!success) {  
    56. return false;  
    57. else {  
    58. //如果认证成功则得subject中添加一个Principal对象  
    59. //这样某身份用户就认证通过并登录了该应用,即表明了谁在执行该程序  
    60. this.subject.getPrincipals().add(new DemoPrincipal(user));  
    61. return true;  
    62.         }  
    63.     }  
    64.   
    65. @Override  
    66. public boolean abort() throws LoginException {  
    67.         logout();  
    68. return true;  
    69.     }  
    70.   
    71. @Override  
    72. public boolean logout() throws LoginException {  
    73. //退出时将相应的Principal对象从subject中移除  
    74.         Iterator<Principal> iter = subject.getPrincipals().iterator();  
    75. while(iter.hasNext()) {  
    76.             Principal principal = iter.next();  
    77. if(principal instanceof DemoPrincipal) {  
    78. if(principal.getName().equals(user)) {  
    79.                     iter.remove();  
    80. break;  
    81.                 }  
    82.             }  
    83.         }  
    84. return true;  
    85.     }  
    86.   
    87. }





      1. package com.xtayfjpk.security.jaas.demo;  
      2.   
      3. import java.io.IOException;  
      4.   
      5. import javax.security.auth.callback.Callback;  
      6. import javax.security.auth.callback.CallbackHandler;  
      7. import javax.security.auth.callback.NameCallback;  
      8. import javax.security.auth.callback.PasswordCallback;  
      9. import javax.security.auth.callback.UnsupportedCallbackException;  
      10.   
      11. public class DemoCallbackHander implements CallbackHandler {  
      12.   
      13. @Override  
      14. public void handle(Callback[] callbacks) throws IOException, UnsupportedCallbackException {  
      15. 0];  
      16. 1];  
      17. //设置用户名与密码  
      18.         nameCallback.setName(getUserFromSomeWhere());  
      19.         passwordCallback.setPassword(getPasswordFromSomeWhere().toCharArray());  
      20.     }  
      21.       
      22.   
      23. //为简单起见用户名与密码写死直接返回,真实情况可以由用户输入等具体获取  
      24. public String getUserFromSomeWhere() {  
      25. return "zhangsan";  
      26.     }  
      27. public String getPasswordFromSomeWhere() {  
      28. return "zhangsan";  
      29.     }  
      30. }





        1. package com.xtayfjpk.security.jaas.demo;  
        2.   
        3. import java.security.Principal;  
        4.   
        5. public class DemoPrincipal implements Principal {  
        6. private String name;  
        7.       
        8. public DemoPrincipal(String name) {  
        9. this.name = name;  
        10.     }  
        11.       
        12. @Override  
        13. public String getName() {  
        14. return this.name;  
        15.     }  
        16.   
        17. }



        使用认证服务时,需要绑定一个认证配置文件,在例子中通过System.setProperty("java.security.auth.login.config", "demo.config");实现,当然也可以设置虚拟属性-Djava.security.auth.login.config=demo.config实现。配置文件内容如下:






        1. demo {  
        2.    com.xtayfjpk.security.jaas.demo.DemoLoginModule required debug=true;  
        3. };


        其中demo为配置名称,其内容指定了需要使用到哪登录模块(LoginModule),认证配置文件具体格式请参看:http://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/security/jgss/tutorials/LoginConfigFile.html


        前面说到认证与授权密不可分,这里就可以说明,在创建LoginContext对象时就需要有createLoginContext.demo的认证权限,demo就是认证配置文件中的配置名称,该名称在构造LoginContext对象时指定。由于在DemoLoginModule中修改了Subject的principals集合,还需要有modifyPrincipals认证权限,所以授权策略文件内容变为:





        1. grant  {  
        2.     permission javax.security.auth.AuthPermission "createLoginContext.demo";  
        3.     permission javax.security.auth.AuthPermission "modifyPrincipals";  
        4.     permission java.util.PropertyPermission "java.home", "read";  
        5. };


        再次运行程序,java.home系统属性正常输出,但此时我们还是没有针对某特定用户身份进行授权,这个就需要在授权文件中配置Principal,现在将授权文件改写为:






        1. grant principal com.xtayfjpk.security.jaas.demo.DemoPrincipal "zhangsan"{  
        2.     permission java.util.PropertyPermission "java.home", "read";  
        3. };  
        4. grant {  
        5.     permission javax.security.auth.AuthPermission "createLoginContext.demo";  
        6.     permission javax.security.auth.AuthPermission "modifyPrincipals";  
        7.     permission javax.security.auth.AuthPermission "doAsPrivileged";  
        8. };


        这就意味着只有以名为zhangsan的DemoPrincipal登录应用才会拥有java.home系统属性的读权限,此时读取java.home的代码需要做一定的修改,如下:




        1. Subject subject = context.getSubject();  
        2. //该方法调用需要"doAsPrivileged"权限  
        3. Subject.doAsPrivileged(subject, new PrivilegedAction<Object>() {  
        4. @Override  
        5. public Object run() {  
        6. "java.home"));  
        7. return null;  
        8.     }  
        9. }, null);


        因为在Subject中才有Principal信息,这样就可以针对每一种用户身份制定一套权限方案。