Spring Security OAuth2.0认证授权三：使用JWT令牌

Spring Security OAuth2.0系列文章：

• Spring Security OAuth2.0认证授权一：框架搭建和认证测试
• Spring Security OAuth2.0认证授权二：搭建资源服务

前面两篇文章详细讲解了如何基于spring boot + oath2.0搭建认证中心和资源中心，本篇文章将会讲解集成jwt以及将客户端信息和授权码信息保存到数据库。

一、 JWT

1. JWT简介

JSON Web Token（JWT）是一个开放的行业标准（RFC 7519），它定义了一种简介的、自包含的协议格式，用于在通信双方传递json对象，传递的信息经过数字签名可以被验证和信任。JWT可以使用HMAC算法或使用RSA的公钥/私钥对来签名，防止被篡改。

官网：https://jwt.io/

标准： https://tools.ietf.org/html/rfc7519

JWT令牌的优点：

1）jwt基于json，非常方便解析。

2）可以在令牌中自定义丰富的内容，易扩展。

3）通过非对称加密算法及数字签名技术，JWT防止篡改，安全性高。

4）资源服务使用JWT可不依赖认证服务即可完成授权。

缺点：

1）JWT令牌较长，占存储空间比较大，这意味着会耗费一定的带宽资源

2）JWT签名和验签都要耗费处理器资源

2. JWT令牌结构

JWT令牌由三部分组成，每部分中间使用点（.）分隔，比如：xxxxx.yyyyy.zzzzz

2.1 Header

头部包括令牌的类型（即JWT）及使用的哈希算法（如HMAC SHA256或RSA）一个例子如下：

下边是Header部分的内容

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

将上边的内容使用Base64Url编码，得到一个字符串就是JWT令牌的第一部分。

2.2 Payload

第二部分是负载，内容也是一个json对象，它是存放有效信息的地方，它可以存放jwt提供的现成字段，比如：iss（签发者）,exp（过期时间戳）, sub（面向的用户）等，也可自定义字段。此部分不建议存放敏感信息，因为此部分可以解码还原原始内容。最后将第二部分负载使用Base64Url编码，得到一个字符串就是JWT令牌的第二部分。

一个例子：

{
"sub": "1234567890",
"name": "456",
"admin": true
}

2.3 Signature

第三部分是签名，此部分用于防止jwt内容被篡改。

这个部分使用base64url将前两部分进行编码，编码后使用点（.）连接组成字符串，最后使用header中声明签名算法进行签名。

一个例子：

HMACSHA256(
base64UrlEncode(header) + "." +
base64UrlEncode(payload),
secret
)

• base64UrlEncode(header)：jwt令牌的第一部分。
• base64UrlEncode(payload)：jwt令牌的第二部分。
• secret：签名所使用的密钥。

二、配置JWT

1.认证服务配置JWT

TokenConfig类的修改

@Configuration
public class TokenConfig {

private static final String SIGNING_KEY = "auth123";

@Bean
public TokenStore tokenStore() {
return new JwtTokenStore(accessTokenConverter());
}

@Bean
public JwtAccessTokenConverter accessTokenConverter(){
JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter = new JwtAccessTokenConverter();
jwtAccessTokenConverter.setSigningKey(SIGNING_KEY);//对称秘钥，资源服务器使用该秘钥来验证
return jwtAccessTokenConverter;
}
}

AuthorizationServerTokenServices设置Token增强类

@Autowired
private JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter;

@Bean
public AuthorizationServerTokenServices tokenServices(){
DefaultTokenServices services = new DefaultTokenServices();
services.setClientDetailsService(clientDetailsService);
services.setSupportRefreshToken(true);
services.setTokenStore(tokenStore);
services.setAccessTokenValiditySeconds(7200);
services.setRefreshTokenValiditySeconds(259200);

TokenEnhancerChain tokenEnhancerChain = new TokenEnhancerChain();
tokenEnhancerChain.setTokenEnhancers(Collections.singletonList(jwtAccessTokenConverter));
services.setTokenEnhancer(tokenEnhancerChain);

return services;
}

然后就可以测试了：

POST请求接口：http://127.0.0.1:30000/oauth/token?client_id=c1&client_secret=secret&grant_type=password&username=zhangsan&password=123

得到响应结果：

{
"access_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJhdWQiOlsicmVzMSJdLCJ1c2VyX25hbWUiOiJ6aGFuZ3NhbiIsInNjb3BlIjpbIlJPTEVfQURNSU4iLCJST0xFX1VTRVIiLCJST0xFX0FQSSJdLCJleHAiOjE2MTAzNzI5MzUsImF1dGhvcml0aWVzIjpbInAxIiwicDIiXSwianRpIjoiOWQzMzRmZGMtOTcwZC00YmJkLWI2MmMtZDU4MDZkNTgzM2YwIiwiY2xpZW50X2lkIjoiYzEifQ.gZraRNeX-o_jKiH7XQgg3TlUQBpxUcXa2-qR_Treu8U",
"token_type": "bearer",
"refresh_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJhdWQiOlsicmVzMSJdLCJ1c2VyX25hbWUiOiJ6aGFuZ3NhbiIsInNjb3BlIjpbIlJPTEVfQURNSU4iLCJST0xFX1VTRVIiLCJST0xFX0FQSSJdLCJhdGkiOiI5ZDMzNGZkYy05NzBkLTRiYmQtYjYyYy1kNTgwNmQ1ODMzZjAiLCJleHAiOjE2MTA2MjQ5MzUsImF1dGhvcml0aWVzIjpbInAxIiwicDIiXSwianRpIjoiN2U1NzE0NTgtNmU2Zi00YjlmLTkxODQtOWUzZmVmZmQ1YTNjIiwiY2xpZW50X2lkIjoiYzEifQ.wyiS-z-xhBPZSODXZHQVDJCQ6dcmeJjAwBPWe2GhT94",
"expires_in": 7199,
"scope": "ROLE_ADMIN ROLE_USER ROLE_API",
"jti": "9d334fdc-970d-4bbd-b62c-d5806d5833f0"
}

会发现accessToken长了很多，这是因为token是jwt字符串，分为三部分，第二部分payload携带了很多信息，打开jwt.io网站，将上面的accessToken贴上去，可以看到Base64解码后的信息：

2.资源服务配置

第一步，将认证服务中的TokenConfig直接拷贝到资源服务中

第二步，修改ResouceServerConfig 类

@Autowired
private TokenStore tokenStore;

@Override
public void configure(ResourceServerSecurityConfigurer resources) throws Exception {
resources
.resourceId(RESOURCE_ID)
// .tokenServices(resourceServerTokenServices)//令牌服务
.tokenStore(tokenStore)
.stateless(true);
}

即可完成资源服务集成jwt的功能。

3.接口测试

POST请求 http://127.0.0.1:30000/oauth/token?client_id=c1&client_secret=secret&grant_type=password&username=zhangsan&password=123 获取令牌，获取到accessToken之后携带token GET 请求 http://127.0.0.1:30001/r1 ，得到响应结果：

访问资源r1

即可证明成功。

三、客户端信息保存到数据库

认证服务客户端信息还是保存在内存中，现在将其改造放到数据库中

1. 新建表

DROP TABLE IF EXISTS `oauth_client_details`;

CREATE TABLE `oauth_client_details` (
`client_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT '客户端标识',
`resource_ids` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '接入资源列表',
`client_secret` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '客户端秘钥',
`scope` varchar(255) DEFAULT NULL,
`authorized_grant_types` varchar(255) DEFAULT NULL,
`web_server_redirect_uri` varchar(255) DEFAULT NULL,
`authorities` varchar(255) DEFAULT NULL,
`access_token_validity` int(11) DEFAULT NULL,
`refresh_token_validity` int(11) DEFAULT NULL,
`additional_information` longtext,
`create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
`archived` tinyint(4) DEFAULT NULL,
`trusted` tinyint(4) DEFAULT NULL,
`autoapprove` varchar(255) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`client_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=DYNAMIC COMMENT='接入客户端信息';

/*Data for the table `oauth_client_details` */

insert into `oauth_client_details`(`client_id`,`resource_ids`,`client_secret`,`scope`,`authorized_grant_types`,`web_server_redirect_uri`,`authorities`,`access_token_validity`,`refresh_token_validity`,`additional_information`,`create_time`,`archived`,`trusted`,`autoapprove`) values
('c1','res1','$2a$10$X2xVwW.7cOEh2niPqHYAne9EnjRJFj7QI4TqfmnDou9fT/45sCFEm','ROLE_ADMIN,ROLE_USER,ROLE_API','client_credentials,password,authorization_code,implicit,refresh_token','https://www.baidu.com',NULL,7200,259200,NULL,'2021-01-11 09:09:53',0,0,'false'),
('c2','res2','$2a$10$X2xVwW.7cOEh2niPqHYAne9EnjRJFj7QI4TqfmnDou9fT/45sCFEm','ROLE_API','client_credentials,password,authorization_code,implicit,refresh_token','https://www.baidu.com',NULL,31536000,2592000,NULL,'2021-01-11 09:09:56',0,0,'false');

/*Table structure for table `oauth_code` */

DROP TABLE IF EXISTS `oauth_code`;

CREATE TABLE `oauth_code` (
`create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
`code` varchar(255) DEFAULT NULL,
`authentication` blob,
KEY `code_index` (`code`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=COMPACT;

上述SQL新建了两张表oauth_client_details以及oauth_code分别用于存储客户端信息以及授权码信息，由于使用了jwt token（jwt token本身就存储了数据），所以不再保存数据库，两张表均为spring oauth2.0内置表，不需要写SQL，内置框架自动识别表。

2.修改配置

对应上述两张表，分别修改Bean对象的创建为jdbc类型的：

@Bean
public AuthorizationCodeServices authorizationCodeServices(DataSource dataSource){
return new JdbcAuthorizationCodeServices(dataSource);
}

@Bean
public ClientDetailsService clientDetailsService(DataSource dataSource) {
JdbcClientDetailsService clientDetailsService = new JdbcClientDetailsService(dataSource);
clientDetailsService.setPasswordEncoder(passwordEncoder);
return clientDetailsService;
}

之后修改客户端配置对象：

@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.withClientDetails(clientDetailsService);
// clients.inMemory()
// .withClient("c1")
// .secret(new BCryptPasswordEncoder().encode("secret"))//$2a$10$0uhIO.ADUFv7OQ/kuwsC1.o3JYvnevt5y3qX/ji0AUXs4KYGio3q6
// .resourceIds("r1")
// .authorizedGrantTypes("authorization_code", "password", "client_credentials", "implicit", "refresh_token")
// .scopes("all")
// .autoApprove(false)
// .redirectUris("https://www.baidu.com");
}

完成修改。

3.接口测试

GET请求：http://127.0.0.1:30000/oauth/authorize?client_id=c1&response_type=code&scope=ROLE_API&redirect_uri=https://www.baidu.com 获取授权码后，观察表oauth_code，里面应当已经有了授权码数据。

四、源码地址

源码地址：https://gitee.com/kdyzm/spring-security-oauth-study/tree/v4.0.0

我的博客地址：https://blog.kdyzm.cn/