acegi安全系统

Acegi Security -- Spring下最优秀的安全系统(转)

一 Acegi安全系统介绍

    Author: cac 差沙

    Acegi是Spring Framework 下最成熟的安全系统，它提供了强大灵活的企业级安全服务，如完善的认证和授权机制，Http资源访问控制，Method 调用访问控制，Access Control List (ACL) 基于对象实例的访问控制，Yale Central Authentication Service (CAS) 耶鲁单点登陆，X509 认证，当前所有流行容器的认证适配器，Channel Security频道安全管理等功能。
1.1 网站资源

官方网站      http://acegisecurity.sourceforge.net
论坛            http://forum.springframework.org/forumdisplay.php?f=33
Jira              http://opensource.atlassian.com/projects/spring/browse/SEC
1.2 多方面的安全控制粒度

    URL 资源访问控制
     http://apps:8080/index.htm -> for public
     http://apps:8080/user.htm -> for authorized user
    方法调用访问控制
    public void getData() -> all user
    public void modifyData() -> supervisor only
    对象实例保护
    order.getValue() < $100 -> all user
    order.getValue() > $100 -> supervisor only

1.3 非入侵式安全架构

    基于Servlet Filter和Spring aop,  使商业逻辑和安全逻辑分开，结构更清晰
    使用Spring 来代理对象，能方便地保护方法调用

1.4 其它安全架构

    Acegi只是安全框架之一，其实还存在其它优秀的安全框架可供选择：

     JAAS ：http://java.sun.com/products/jaas/
     Seraph: http://opensource.atlassian.com/seraph/
     jSai - Servlet Security : http://oss.ipov.org/jsai/
     Gabriel : http://gabriel.codehaus.org/
     JOSSO : http://www.josso.org/
     Kasai: http://www.manentiasoftware.com/kasai/goToHome.action
     jPAM : http://jpam.sourceforge.net/
     OpenSAML : http://www.opensaml.org/



二 Acegi安全系统的配置

      Acegi 的配置看起来非常复杂,但事实上在实际项目的安全应用中我们并不需要那么多功能,清楚的了解Acegi配置中各项的功能，有助于我们灵活的运用Acegi于实践中。
2.1 在Web.xml中的配置

1)  FilterToBeanProxy
　　Acegi通过实现了Filter接口的FilterToBeanProxy提供一种特殊的使用Servlet Filter的方式，它委托Spring中的Bean -- FilterChainProxy来完成过滤功能，这好处是简化了web.xml的配置，并且充分利用了Spring IOC的优势。FilterChainProxy包含了处理认证过程的filter列表，每个filter都有各自的功能。

    <filter>
        <filter-name>Acegi Filter Chain Proxy</filter-name>
        <filter-class>org.acegisecurity.util.FilterToBeanProxy</filter-class>
        <init-param>
            <param-name>targetClass</param-name>
            <param-value>org.acegisecurity.util.FilterChainProxy</param-value>
        </init-param>
    </filter>

2) filter-mapping
　　<filter-mapping>限定了FilterToBeanProxy的URL匹配模式,只有*.do和*.jsp和/j_acegi_security_check 的请求才会受到权限控制，对javascript,css等不限制。

   <filter-mapping>
      <filter-name>Acegi Filter Chain Proxy</filter-name>
      <url-pattern>*.do</url-pattern>
    </filter-mapping>
   
    <filter-mapping>
      <filter-name>Acegi Filter Chain Proxy</filter-name>
      <url-pattern>*.jsp</url-pattern>
    </filter-mapping>
   
    <filter-mapping>
      <filter-name>Acegi Filter Chain Proxy</filter-name>
      <url-pattern>/j_acegi_security_check</url-pattern>
    </filter-mapping>

3) HttpSessionEventPublisher
　　<listener>的HttpSessionEventPublisher用于发布HttpSessionApplicationEvents和HttpSessionDestroyedEvent事件给spring的applicationcontext。

    <listener>
        <listener-class>org.acegisecurity.ui.session.HttpSessionEventPublisher</listener-class>
    </listener>


2.2 在applicationContext-acegi-security.xml中
2.2.1 FILTER CHAIN

　　FilterChainProxy会按顺序来调用这些filter,使这些filter能享用Spring ioc的功能, CONVERT_URL_TO_LOWERCASE_BEFORE_COMPARISON定义了url比较前先转为小写， PATTERN_TYPE_APACHE_ANT定义了使用Apache ant的匹配模式

    <bean id="filterChainProxy" class="org.acegisecurity.util.FilterChainProxy">
        <property name="filterInvocationDefinitionSource">
            <value>
                CONVERT_URL_TO_LOWERCASE_BEFORE_COMPARISON
                PATTERN_TYPE_APACHE_ANT
               /**=httpSessionContextIntegrationFilter,authenticationProcessingFilter,
basicProcessingFilter,rememberMeProcessingFilter,anonymousProcessingFilter,
exceptionTranslationFilter,filterInvocationInterceptor
            </value>
        </property>
    </bean>

2.2.2 基础认证

1) authenticationManager
　　起到认证管理的作用，它将验证的功能委托给多个Provider，并通过遍历Providers, 以保证获取不同来源的身份认证，若某个Provider能成功确认当前用户的身份，authenticate()方法会返回一个完整的包含用户授权信息的Authentication对象，否则会抛出一个AuthenticationException。
Acegi提供了不同的AuthenticationProvider的实现,如：
        DaoAuthenticationProvider 从数据库中读取用户信息验证身份
        AnonymousAuthenticationProvider 匿名用户身份认证
        RememberMeAuthenticationProvider 已存cookie中的用户信息身份认证
        AuthByAdapterProvider 使用容器的适配器验证身份
        CasAuthenticationProvider 根据Yale中心认证服务验证身份, 用于实现单点登陆
        JaasAuthenticationProvider 从JASS登陆配置中获取用户信息验证身份
        RemoteAuthenticationProvider 根据远程服务验证用户身份
        RunAsImplAuthenticationProvider 对身份已被管理器替换的用户进行验证
        X509AuthenticationProvider 从X509认证中获取用户信息验证身份
        TestingAuthenticationProvider 单元测试时使用

        每个认证者会对自己指定的证明信息进行认证，如DaoAuthenticationProvider仅对UsernamePasswordAuthenticationToken这个证明信息进行认证。

<bean id="authenticationManager" class="org.acegisecurity.providers.ProviderManager">
        <property name="providers">
            <list>
                <ref local="daoAuthenticationProvider"/>
                <ref local="anonymousAuthenticationProvider"/>
                <ref local="rememberMeAuthenticationProvider"/>
            </list>
        </property>
</bean>


2) daoAuthenticationProvider
　　进行简单的基于数据库的身份验证。DaoAuthenticationProvider获取数据库中的账号密码并进行匹配，若成功则在通过用户身份的同时返回一个包含授权信息的Authentication对象，否则身份验证失败，抛出一个AuthenticatiionException。

    <bean id="daoAuthenticationProvider" class="org.acegisecurity.providers.dao.DaoAuthenticationProvider">
        <property name="userDetailsService" ref="jdbcDaoImpl"/>
        <property name="userCache" ref="userCache"/>
        <property name="passwordEncoder" ref="passwordEncoder"/>
   </bean>


3) passwordEncoder
　　使用加密器对用户输入的明文进行加密。Acegi提供了三种加密器:
PlaintextPasswordEncoder—默认，不加密，返回明文.
ShaPasswordEncoder—哈希算法(SHA)加密
Md5PasswordEncoder—消息摘要(MD5)加密

<bean id="passwordEncoder" class="org.acegisecurity.providers.encoding.Md5PasswordEncoder"/>


4) jdbcDaoImpl
　　用于在数据中获取用户信息。 acegi提供了用户及授权的表结构，但是您也可以自己来实现。通过usersByUsernameQuery这个SQL得到你的(用户ID,密码,状态信息);通过authoritiesByUsernameQuery这个SQL得到你的(用户ID,授权信息)

<bean id="jdbcDaoImpl" class="org.acegisecurity.userdetails.jdbc.JdbcDaoImpl">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
        <property name="usersByUsernameQuery">
            <value>select loginid,passwd,1 from users where loginid = ?</value>
        </property>
        <property name="authoritiesByUsernameQuery">
            <value>select u.loginid,p.name from users u,roles r,permissions p,user_role ur,role_permis rp where u.id=ur.user_id and r.id=ur.role_id and p.id=rp.permis_id and
                r.id=rp.role_id and p.status='1' and u.loginid=?</value>
        </property>
</bean>

5) userCache　&  resourceCache
　　缓存用户和资源相对应的权限信息。每当请求一个受保护资源时，daoAuthenticationProvider就会被调用以获取用户授权信息。如果每次都从数据库获取的话，那代价很高，对于不常改变的用户和资源信息来说，最好是把相关授权信息缓存起来。(详见 2.6.3 资源权限定义扩展 )
userCache提供了两种实现: NullUserCache和EhCacheBasedUserCache, NullUserCache实际上就是不进行任何缓存，EhCacheBasedUserCache是使用Ehcache来实现缓功能。

    <bean id="userCacheBackend" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
        <property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
        <property name="cacheName" value="userCache"/>
    </bean>
    <bean id="userCache" class="org.acegisecurity.providers.dao.cache.EhCacheBasedUserCache" autowire="byName">
        <property name="cache" ref="userCacheBackend"/>
      </bean>
    <bean id="resourceCacheBackend" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
        <property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
        <property name="cacheName" value="resourceCache"/>
    </bean>
    <bean id="resourceCache" class="org.springside.modules.security.service.acegi.cache.ResourceCache" autowire="byName">
        <property name="cache" ref="resourceCacheBackend"/>
    </bean>


6) basicProcessingFilter
　　用于处理HTTP头的认证信息，如从Spring远程协议(如Hessian和Burlap)或普通的浏览器如IE,Navigator的HTTP头中获取用户信息，将他们转交给通过authenticationManager属性装配的认证管理器。如果认证成功，会将一个Authentication对象放到会话中，否则，如果认证失败，会将控制转交给认证入口点(通过authenticationEntryPoint属性装配)

    <bean id="basicProcessingFilter" class="org.acegisecurity.ui.basicauth.BasicProcessingFilter">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="authenticationEntryPoint" ref="basicProcessingFilterEntryPoint"/>
    </bean>

7) basicProcessingFilterEntryPoint
　　通过向浏览器发送一个HTTP401(未授权)消息，提示用户登录。
处理基于HTTP的授权过程， 在当验证过程出现异常后的"去向"，通常实现转向、在response里加入error信息等功能。

<bean id="basicProcessingFilterEntryPoint" class="org.acegisecurity.ui.basicauth.BasicProcessingFilterEntryPoint">
        <property name="realmName" value="SpringSide Realm"/>
</bean>

8) authenticationProcessingFilterEntryPoint
　　当抛出AccessDeniedException时，将用户重定向到登录界面。属性loginFormUrl配置了一个登录表单的URL,当需要用户登录时，authenticationProcessingFilterEntryPoint会将用户重定向到该URL

<bean id="authenticationProcessingFilterEntryPoint" class="org.acegisecurity.ui.webapp.AuthenticationProcessingFilterEntryPoint">
        <property name="loginFormUrl">
            <value>/security/login.jsp</value>
        </property>
        <property name="forceHttps" value="false"/>
</bean>

2.2.3 HTTP安全请求

1) httpSessionContextIntegrationFilter
　　每次request前 HttpSessionContextIntegrationFilter从Session中获取Authentication对象，在request完后, 又把Authentication对象保存到Session中供下次request使用,此filter必须其他Acegi filter前使用，使之能跨越多个请求。

<bean id="httpSessionContextIntegrationFilter" class="org.acegisecurity.context.HttpSessionContextIntegrationFilter"></bean>
    <bean id="httpRequestAccessDecisionManager" class="org.acegisecurity.vote.AffirmativeBased">
        <property name="allowIfAllAbstainDecisions" value="false"/>
        <property name="decisionVoters">
            <list>
                <ref bean="roleVoter"/>
            </list>
        </property>
</bean>


2) httpRequestAccessDecisionManager
　　经过投票机制来决定是否可以访问某一资源(URL或方法)。allowIfAllAbstainDecisions为false时如果有一个或以上的decisionVoters投票通过,则授权通过。可选的决策机制有ConsensusBased和UnanimousBased

    <bean id="httpRequestAccessDecisionManager" class="org.acegisecurity.vote.AffirmativeBased">
        <property name="allowIfAllAbstainDecisions" value="false"/>
        <property name="decisionVoters">
            <list>
                <ref bean="roleVoter"/>
            </list>
        </property>
    </bean>


3) roleVoter
　　必须是以rolePrefix设定的value开头的权限才能进行投票,如AUTH_ , ROLE_

    <bean id="roleVoter" class="org.acegisecurity.vote.RoleVoter">
        <property name="rolePrefix" value="AUTH_"/>
   </bean>

4）exceptionTranslationFilter
　　异常转换过滤器，主要是处理AccessDeniedException和AuthenticationException，将给每个异常找到合适的"去向"

   <bean id="exceptionTranslationFilter" class="org.acegisecurity.ui.ExceptionTranslationFilter">
        <property name="authenticationEntryPoint" ref="authenticationProcessingFilterEntryPoint"/>
    </bean>

5) authenticationProcessingFilter
　　和servlet spec差不多,处理登陆请求.当身份验证成功时，AuthenticationProcessingFilter会在会话中放置一个Authentication对象，并且重定向到登录成功页面
         authenticationFailureUrl定义登陆失败时转向的页面
         defaultTargetUrl定义登陆成功时转向的页面
         filterProcessesUrl定义登陆请求的页面
         rememberMeServices用于在验证成功后添加cookie信息

    <bean id="authenticationProcessingFilter" class="org.acegisecurity.ui.webapp.AuthenticationProcessingFilter">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="authenticationFailureUrl">
            <value>/security/login.jsp?login_error=1</value>
        </property>
        <property name="defaultTargetUrl">
            <value>/admin/index.jsp</value>
        </property>
        <property name="filterProcessesUrl">
            <value>/j_acegi_security_check</value>
        </property>
        <property name="rememberMeServices" ref="rememberMeServices"/>
    </bean>

6) filterInvocationInterceptor
　　在执行转向url前检查objectDefinitionSource中设定的用户权限信息。首先，objectDefinitionSource中定义了访问URL需要的属性信息(这里的属性信息仅仅是标志，告诉accessDecisionManager要用哪些voter来投票)。然后，authenticationManager掉用自己的provider来对用户的认证信息进行校验。最后，有投票者根据用户持有认证和访问url需要的属性，调用自己的voter来投票，决定是否允许访问。

    <bean id="filterInvocationInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.web.FilterSecurityInterceptor">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="accessDecisionManager" ref="httpRequestAccessDecisionManager"/>
        <property name="objectDefinitionSource" ref="filterDefinitionSource"/>
    </bean>


7) filterDefinitionSource (详见 2.6.3 资源权限定义扩展)
　　自定义DBFilterInvocationDefinitionSource从数据库和cache中读取保护资源及其需要的访问权限信息

<bean id="filterDefinitionSource" class="org.springside.modules.security.service.acegi.DBFilterInvocationDefinitionSource">
        <property name="convertUrlToLowercaseBeforeComparison" value="true"/>
        <property name="useAntPath" value="true"/>
        <property name="acegiCacheManager" ref="acegiCacheManager"/>
</bean>

2.2.4 方法调用安全控制

(详见 2.6.3 资源权限定义扩展)

1) methodSecurityInterceptor
　　在执行方法前进行拦截，检查用户权限信息
2) methodDefinitionSource
　　自定义MethodDefinitionSource从cache中读取权限

   <bean id="methodSecurityInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.method.aopalliance.MethodSecurityInterceptor">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="accessDecisionManager" ref="httpRequestAccessDecisionManager"/>
        <property name="objectDefinitionSource" ref="methodDefinitionSource"/>
    </bean>
    <bean id="methodDefinitionSource" class="org.springside.modules.security.service.acegi.DBMethodDefinitionSource">
        <property name="acegiCacheManager" ref="acegiCacheManager"/>
    </bean>

2.3 Jcaptcha验证码

采用 http://jcaptcha.sourceforge.net 作为通用的验证码方案，请参考SpringSide中的例子，或网上的：
http://www.coachthrasher.com/page/blog?entry=jcaptcha_with_appfuse。

差沙在此过程中又发现acegi logout filter的错误，进行了修正。

另外它默认提供的图片比较难认，我们custom了一个美观一点的版本。



三 Acegi安全系统扩展

      相信side对Acegi的扩展会给你耳目一新的感觉,提供完整的扩展功能,管理界面,中文注释和靠近企业的安全策略。side只对Acegi不符合企业应用需要的功能进行扩展,尽量不改动其余部分来实现全套权限管理功能,以求能更好地适应Acegi升级。


3.1 基于角色的权限控制(RBAC)

    Acegi 自带的 sample 表设计很简单: users表{username,password,enabled} authorities表{username,authority},这样简单的设计无法适应复杂的权限需求,故SpringSide选用RBAC模型对权限控制数据库表进行扩展。 RBAC引入了ROLE的概念,使User(用户)和Permission(权限)分离,一个用户拥有多个角色,一个角色拥有有多个相应的权限,从而减少了权限管理的复杂度,可更灵活地支持安全策略。

    同时,我们也引入了resource(资源)的概念,一个资源对应多个权限，资源分为ACL,URL,和FUNTION三种。注意，URL和FUNTION的权限命名需要以AUTH_开头才会有资格参加投票, 同样的ACL权限命名需要ACL_开头。


3.2 管理和使用EhCache
3.2.1 设立缓存

在SpringSide里的 Acegi 扩展使用 EhCache 就作为一种缓存解决方案,以缓存用户和资源的信息和相对应的权限信息。

首先需要一个在classpath的 ehcache.xml 文件，用于配置 EhCache。

<ehcache>
       <defaultCache
            maxElementsInMemory="10000"
            eternal="false"
            overflowToDisk="true"
            timeToIdleSeconds="0"
            timeToLiveSeconds="0"
            diskPersistent="false"
            diskExpiryThreadIntervalSeconds= "120"/>
    <!-- acegi cache-->
    <cache name="userCache"
           maxElementsInMemory="10000"
           eternal="true"
           overflowToDisk= "true"/>
    <!-- acegi cache-->  
    <cache name="resourceCache"
           maxElementsInMemory="10000"
           eternal="true"
           overflowToDisk="true"/>
</ehcache>

     maxElementsInMemory设定了允许在Cache中存放的数据数目，eternal设定Cache是否会过期，overflowToDisk设定内存不足的时候缓存到硬盘，timeToIdleSeconds和timeToLiveSeconds设定缓存游离时间和生存时间，diskExpiryThreadIntervalSeconds设定缓存在硬盘上的生存时间，注意当eternal="true"时，timeToIdleSeconds，timeToLiveSeconds和diskExpiryThreadIntervalSeconds都是无效的。

<defaultCache>是除制定的Cache外其余所有Cache的设置，针对Acegi 的情况, 专门设置了userCache和resourceCache，都设为永不过期。在applicationContext-acegi-security.xml中相应的调用是

<bean id="userCacheBackend" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
        <property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
        <property name="cacheName" value="  userCache"/>
    </bean>
    <bean id="userCache" class="org.acegisecurity.providers.dao.cache.EhCacheBasedUserCache" autowire="byName">
        <property name="cache" ref="userCacheBackend"/>
    </bean>
    <bean id="resourceCacheBackend" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
        <property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
        <property name="cacheName" value="  resourceCache"/>
    </bean>
    <bean id="resourceCache" class="org.springside.modules.security.service.acegi.cache.ResourceCache" autowire="byName">
        <property name="cache" ref="resourceCacheBackend"/>
    </bean>
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean"/>

"cacheName" 就是设定在ehcache.xml 中相应Cache的名称。

userCache使用的是Acegi 的EhCacheBasedUserCache(实现了UserCache接口), resourceCache是SpringSide的扩展类

public interface UserCache   {
    public UserDetails getUserFromCache   (String username);
    public void putUserInCache   (UserDetails user);
    public void removeUserFromCache   (String username);
}


public class ResourceCache   {
    public ResourceDetails getAuthorityFromCache   (String resString) {...   }
    public void putAuthorityInCache   (ResourceDetails resourceDetails) {...  }
    public void removeAuthorityFromCache   (String resString) {... }
    public List getUrlResStrings() {... }
    public List getFunctions() {.. }
}


UserCache 就是通过EhCache对UserDetails 进行缓存管理, 而ResourceCache 是对ResourceDetails 类进行缓存管理

public interface UserDetails   extends Serializable {
    public boolean isAccountNonExpired();
    public boolean isAccountNonLocked();
    public GrantedAuthority[] getAuthorities();
    public boolean isCredentialsNonExpired();
    public boolean isEnabled();
    public String getPassword();
    public String getUsername();
}


public interface ResourceDetails   extends Serializable {
    public String getResString();
    public String getResType();
    public GrantedAuthority[] getAuthorities();
}


UserDetails 包含用户信息和相应的权限，ResourceDetails 包含资源信息和相应的权限。

public interface GrantedAuthority     {
    public String getAuthority   ();
}


     GrantedAuthority 就是权限信息，在Acegi 的 sample 里GrantedAuthority 的信息如ROLE_USER, ROLE_SUPERVISOR, ACL_CONTACT_DELETE, ACL_CONTACT_ADMIN等等，网上也有很多例子把角色作为GrantedAuthority ，但事实上看看ACL 就知道， Acegi本身根本就没有角色这个概念，GrantedAuthority 包含的信息应该是权限，对于非ACL的权限用 AUTH_ 开头更为合理, 如SpringSide里的 AUTH_ADMIN_LOGIN, AUTH_BOOK_MANAGE 等等。

3.2.2 管理缓存

     使用AcegiCacheManager对userCache和resourceCache进行统一缓存管理。当在后台对用户信息进行修改或赋权的时候, 在更新数据库同时就会调用acegiCacheManager相应方法, 从数据库中读取数据并替换cache中相应部分,使cache与数据库同步。

public class AcegiCacheManager extends BaseService {
    private ResourceCache resourceCache   ;
    private UserCache userCache   ;
    /**
     * 修改User时更改userCache 
     */
    public void modifyUserInCache   (User user, String orgUsername) {...    }
    /**
     * 修改Resource时更改resourceCache 
     */
    public void modifyResourceInCache   (Resource resource, String orgResourcename) {...    }
    /**
     *   修改权限时同时修改userCache和resourceCache
     */
    public void modifyPermiInCache   (Permission permi, String orgPerminame) {...  }
    /**
     * User授予角色时更改userCache 
     */
    public void authRoleInCache   (User user) {...    }
    /**
     * Role授予权限时更改userCache和resourceCache 
     */
    public void authPermissionInCache   (Role role) {...  }
    /**
     * Permissioni授予资源时更改resourceCache 
     */
    public void authResourceInCache   (Permission permi) {...  }
    /**
     *   初始化userCache
     */
    public void initUserCache   () {...  }
    /**
     *   初始化resourceCache
     */
    public void initResourceCache   () {... }
    /**
     *  获取所有的url资源
     */
    public List getUrlResStrings   () {...  }
    /**
     * 获取所有的Funtion资源 
     */
    public List getFunctions   () {...  }
    /**
     * 根据资源串获取资源 
     */
    public ResourceDetails getAuthorityFromCache   (String resString) {...  }
   
......


}




3.3 资源权限定义扩展

     Acegi给出的sample里,资源权限对照关系是配置在xml中的,试想一下如果你的企业安全应用有500个用户,100个角色权限的时候,维护这个xml将是个繁重无比的工作,如何动态更改用户权限更是个头痛的问题。

   <bean id="contactManagerSecurity" class="org.acegisecurity.intercept.method.aopalliance.MethodSecurityInterceptor">
      <property name="authenticationManager"><ref bean="authenticationManager"/></property>
      <property name="accessDecisionManager"><ref local="businessAccessDecisionManager"/></property>
      <property name="afterInvocationManager"><ref local="afterInvocationManager"/></property>
      <property name="objectDefinitionSource">
         <value>
            sample.contact.ContactManager.create=ROLE_USER
            sample.contact.ContactManager.getAllRecipients=ROLE_USER
            sample.contact.ContactManager.getAll=ROLE_USER,AFTER_ACL_COLLECTION_READ
            sample.contact.ContactManager.getById=ROLE_USER,AFTER_ACL_READ
            sample.contact.ContactManager.delete=ACL_CONTACT_DELETE
            sample.contact.ContactManager.deletePermission=ACL_CONTACT_ADMIN
            sample.contact.ContactManager.addPermission=ACL_CONTACT_ADMIN
         </value>
      </property>
   </bean>


  <bean id="filterInvocationInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.web.FilterSecurityInterceptor">
      <property name="authenticationManager"><ref bean="authenticationManager"/></property>
      <property name="accessDecisionManager"><ref local="httpRequestAccessDecisionManager"/></property>
      <property name="objectDefinitionSource">
         <value>
       CONVERT_URL_TO_LOWERCASE_BEFORE_COMPARISON
       PATTERN_TYPE_APACHE_ANT
       /index.jsp=ROLE_ANONYMOUS,ROLE_USER
       /hello.htm=ROLE_ANONYMOUS,ROLE_USER
       /logoff.jsp=ROLE_ANONYMOUS,ROLE_USER
       /switchuser.jsp=ROLE_SUPERVISOR
       /j_acegi_switch_user=ROLE_SUPERVISOR
       /acegilogin.jsp*=ROLE_ANONYMOUS,ROLE_USER
       /**=ROLE_USER
         </value>
      </property>
   </bean>


对如此不Pragmatic的做法,SpringSide进行了扩展, 让Acegi 能动态读取数据库中的权限资源关系。

3.3.1 Aop Invocation Authorization

    <bean id="methodSecurityInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.method.aopalliance.MethodSecurityInterceptor">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="accessDecisionManager" ref="httpRequestAccessDecisionManager"/>
        <property name="objectDefinitionSource" ref="methodDefinitionSource"/>
    </bean>
    <bean id="methodDefinitionSource" class="org.springside.security.service.acegi.DBMethodDefinitionSource">
        <property name="acegiCacheManager" ref="acegiCacheManager"/>
    </bean>


     研究下Aceig的源码,ObjectDefinitionSource的实际作用是返回一个ConfigAttributeDefinition对象，而Acegi Sample 的方式是用MethodDefinitionSourceEditor把xml中的文本Function资源权限对应关系信息加载到MethodDefinitionMap ( MethodDefinitionSource 的实现类 )中, 再组成ConfigAttributeDefinition，而我们的扩展目标是从缓存中读取信息来组成ConfigAttributeDefinition。

     MethodSecurityInterceptor是通过调用AbstractMethodDefinitionSource的lookupAttributes(method)方法获取ConfigAttributeDefinition。所以我们需要实现自己的ObjectDefinitionSource，继承AbstractMethodDefinitionSource并实现其lookupAttributes方法,从缓存中读取资源权限对应关系组成并返回ConfigAttributeDefinition即可。SpringSide中的DBMethodDefinitionSource类的部分实现如下 :

public class DBMethodDefinitionSource extends AbstractMethodDefinitionSource {
......
    protected ConfigAttributeDefinition lookupAttributes(Method mi) {
        Assert.notNull(mi, "lookupAttrubutes in the DBMethodDefinitionSource is null");
        String methodString = mi.getDeclaringClass().getName() + "." + mi.getName();
        if (!acegiCacheManager.isCacheInitialized()) {
            //初始化Cache
            acegiCacheManager.initResourceCache();
        }
        //获取所有的function
        List methodStrings = acegiCacheManager.getFunctions();
        Set auths = new HashSet();
        //取权限的合集
        for (Iterator iter = methodStrings.iterator(); iter.hasNext();) {
            String mappedName = (String) iter.next();
            if (methodString.equals(mappedName)
                    || isMatch(methodString, mappedName)) {
                ResourceDetails resourceDetails = acegiCacheManager.getAuthorityFromCache(mappedName);
                if (resourceDetails == null) {
                    break;
                }
                GrantedAuthority[] authorities = resourceDetails.getAuthorities();
                if (authorities == null || authorities.length == 0) {
                    break;
                }
                auths.addAll(Arrays.asList(authorities));
            }
        }
        if (auths.size() == 0)
            return null;
        ConfigAttributeEditor configAttrEditor = new ConfigAttributeEditor();
        String authoritiesStr = " ";
        for (Iterator iter = auths.iterator(); iter.hasNext();) {
            GrantedAuthority authority = (GrantedAuthority) iter.next();
            authoritiesStr += authority.getAuthority() + ",";
        }
        String authStr = authoritiesStr.substring(0, authoritiesStr.length() - 1);
        configAttrEditor.setAsText(authStr);
       //组装并返回ConfigAttributeDefinition
        return (ConfigAttributeDefinition) configAttrEditor.getValue();
    }
    ......
}


要注意几点的是:
1) 初始化Cache是比较浪费资源的，所以SpringSide中除第一次访问外的Cache的更新是针对性更新。

2) 因为method采用了匹配方式(详见 isMatch() 方法) , 即对于*Book和save*这两个资源来说，只要当前访问方法是Book结尾或以save开头都算匹配得上，所以应该取这些能匹配上的资源的相对应的权限的合集。

3) 使用ConfigAttributeEditor 能更方便地组装ConfigAttributeDefinition。

3.3.2 Filter Invocation Authorization

    <bean id="filterInvocationInterceptor" class="org.acegisecurity.intercept.web.FilterSecurityInterceptor">
        <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>
        <property name="accessDecisionManager" ref="httpRequestAccessDecisionManager"/>
        <property name="objectDefinitionSource" ref="filterDefinitionSource"/>
    </bean>

    <bean id="filterDefinitionSource" class="org.springside.security.service.acegi.DBFilterInvocationDefinitionSource">
        <property name="convertUrlToLowercaseBeforeComparison" value="true"/>
        <property name="useAntPath" value="true"/>
        <property name="acegiCacheManager" ref="acegiCacheManager"/>
    </bean>


     PathBasedFilterInvocationDefinitionMap和RegExpBasedFilterInvocationDefinitionMap都是 FilterInvocationDefinitionSource的实现类,当PATTERN_TYPE_APACHE_ANT字符串匹配上时时,FilterInvocationDefinitionSourceEditor 选用PathBasedFilterInvocationDefinitionMap 把xml中的文本URL资源权限对应关系信息加载。

     FilterSecurityInterceptor通过FilterInvocationDefinitionSource的lookupAttributes(url)方法获取ConfigAttributeDefinition。 所以，我们可以通过继承FilterInvocationDefinitionSource的抽象类AbstractFilterInvocationDefinitionSource，并实现其lookupAttributes方法,从缓存中读取URL资源权限对应关系即可。SpringSide的DBFilterInvocationDefinitionSource类部分实现如下:

public class DBFilterInvocationDefinitionSource extends AbstractFilterInvocationDefinitionSource {

......
    public ConfigAttributeDefinition lookupAttributes(String url) {
        if (!acegiCacheManager.isCacheInitialized()) {
            acegiCacheManager.initResourceCache();
        }

        if (isUseAntPath()) {
            // Strip anything after a question mark symbol, as per SEC-161.
            int firstQuestionMarkIndex = url.lastIndexOf("?");
            if (firstQuestionMarkIndex != -1) {
                url = url.substring(0, firstQuestionMarkIndex);
            }
        }
        List urls = acegiCacheManager.getUrlResStrings();
        //URL资源倒叙排序
        Collections.sort(urls);
        Collections.reverse(urls);
        //是否先全部转为小写再比较
        if (convertUrlToLowercaseBeforeComparison) {
            url = url.toLowerCase();
        }
        GrantedAuthority[] authorities = new GrantedAuthority[0];
        for (Iterator iterator = urls.iterator(); iterator.hasNext();) {
            String resString = (String) iterator.next();
            boolean matched = false;
              //可选择使用AntPath和Perl5两种不同匹配模式  
            if (isUseAntPath()) {
                matched = pathMatcher.match(resString, url);
            } else {
                Pattern compiledPattern;
                Perl5Compiler compiler = new Perl5Compiler();
                try {
                    compiledPattern = compiler.compile(resString,
                            Perl5Compiler.READ_ONLY_MASK);
                } catch (MalformedPatternException mpe) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                            "Malformed regular expression: " + resString);
                }
                matched = matcher.matches(url, compiledPattern);
            }
            if (matched) {
                ResourceDetails rd = acegiCacheManager.getAuthorityFromCache(resString);
                authorities = rd.getAuthorities();
                break;
            }
        }
        if (authorities.length > 0) {
            String authoritiesStr = " ";
            for (int i = 0; i < authorities.length; i++) {
                authoritiesStr += authorities[i].getAuthority() + ",";
            }
            String authStr = authoritiesStr.substring(0, authoritiesStr
                    .length() - 1);
            ConfigAttributeEditor configAttrEditor = new ConfigAttributeEditor();
            configAttrEditor.setAsText(authStr);
            return (ConfigAttributeDefinition) configAttrEditor.getValue();
        }
        return null;
    }

......
}


继承AbstractFilterInvocationDefinitionSource注意几点：
1)  需要先把获取回来的URL资源按倒序派序，以达到 a/b/c/d.* 在 a/.* 之前的效果(详见 Acegi sample 的applicationContext-acegi-security.xml 中的filterInvocationInterceptor的注释)，为的是更具体的URL可以先匹配上，而获取具体URL的权限，如a/b/c/d.*权限AUTH_a, AUTH_b 才可查看,  a/.* 需要权限AUTH_a 才可查看，则如果当前用户只拥有权限AUTH_b,则他只可以查看a/b/c/d.jsp 而不能察看a/d.jsp。

2) 基于上面的原因，故第一次匹配上的就是当前所需权限，而不是取权限的合集。

3) 可以选用AntPath 或 Perl5 的资源匹配方式，感觉AntPath匹配方式基本足够。

4) Filter 权限控制比较适合于较粗颗粒度的权限，如设定某个模块下的页面是否能访问等，对于具体某个操作如增删修改，是否能执行，用Method  Invocation 会更佳些，所以注意两个方面一起控制效果更好



3.4 授权操作

     RBAC模型中有不少多对多的关系，这些关系都能以一个中间表的形式来存放，而Hibernate中可以不建这中间表对应的hbm.xml , 以资源与权限的配置为例，如下:

<hibernate-mapping package="org.springside.modules.security.domain">
    <class name="Permission" table="PERMISSIONS" dynamic-insert="true" dynamic-update="true">
        <cache usage="nonstrict-read-write"/>
        <id name="id" column="ID">
            <generator class="native"/>
        </id>
        <property name="name" column="NAME" not-null="true"/>
        <property name="descn" column="DESCN"/>
        <property name="operation" column="OPERATION"/>
        <property name="status" column="STATUS"/>
        <set name="roles" table="ROLE_PERMIS" lazy="true" inverse="true" cascade="save-update" batch-size="5">
            <key>
                <column name="PERMIS_ID" not-null="true"/>
            </key>
            <many-to-many class="Role" column="ROLE_ID" outer-join="auto"/>
        </set>
        <set name="resources" table="PERMIS_RESC" lazy="true" inverse="false" cascade="save-update" batch-size="5">
            <key>
                <column name="PERMIS_ID" not-null="true"/>
            </key>
            <many-to-many class="Resource" column="RESC_ID"/>
        </set>
    </class>
</hibernate-mapping>


<hibernate-mapping package="org.springside.modules.security.domain">
    <class name="Resource" table="RESOURCES" dynamic-insert="true" dynamic-update="true">
        <cache usage="nonstrict-read-write"/>
        <id name="id" column="ID">
            <generator class="native"/>
        </id>
        <property name="name" column="NAME" not-null="true"/>
        <property name="resType" column="RES_TYPE" not-null="true"/>
        <property name="resString" column="RES_STRING" not-null="true"/>
        <property name="descn" column="DESCN"/>
        <set name="permissions" table="PERMIS_RESC" lazy="true" inverse="true" cascade="save-update" batch-size="5">
            <key>
                <column name="RESC_ID" not-null="true"/>
            </key>
            <many-to-many class="Permission" column="PERMIS_ID" outer-join="auto"/>
        </set>
    </class>
</hibernate-mapping>


配置时注意几点:

1) 因为是分配某个权限的资源，所以权限是主控方，把inverse设为false，资源是被控方inverse设为true

2) cascade是"save-update"，千万别配成delete

3) 只需要 permission.getResources().add(resource)， permission.getResources()..remove(resource) 即可很方便地完成授权和取消授权操作



四 Acegi ACL使用

4.1 基本概念

      在google中搜索'acl'会找到很多相关的介绍，而且涉及的范围也特别广泛。ACL是(Access Control List)的缩写，顾名思义，ACL是‘访问控制列表’的意思。通俗点说，ACL保存了所有用户或角色对资源的访问权限。最典型的ACL实现是流行操作系统(window, unix)的文件访问控制系统，精确定义了某个用户或角色对某个特定文件的读、写、执行等权限，更通俗的例子是可以定义某个管理员只能管一部分的订单，而另一个管理员只能管另一部分的。

4.2 Acegi ACL配置

Acegi好早就实现了ACL（好像是0.5），但是使用起来确实有点麻烦，所以用的不是太广泛。这里简单的说明一下使用方法，希望有更多的朋友来试试。

首先要理解Acegi里面Voter的概念，ACL正是在一个Voter上扩展起来的。现来看一下AclVoter的配置。


    <bean id="aclBeanReadVoter" class="org.acegisecurity.vote.BasicAclEntryVoter">
        <property name="processConfigAttribute">
            <value>ACL_READ</value>
        </property>
        <property name="processDomainObjectClass">
            <value>org.springside.modules.security.acl.domain.AclDomainAware</value>
        </property>
        <property name="aclManager">
            <ref local="aclManager"/>
        </property>
        <property name="requirePermission">
            <list>
                <ref local="org.acegisecurity.acl.basic.SimpleAclEntry.ADMINISTRATION"/>
                <ref local="org.acegisecurity.acl.basic.SimpleAclEntry.READ"/>
            </list>
        </property>
    </bean>

    ACL_READ指的是这个Voter对哪些SecurityConfig起作用，我们可以把ACL_READ配置在想要拦截的Method上。比方说我们要拦截readOrder这个方法，以实现ACL控制，可以这样配置。
    orderManager.readOrder=ACL_READ
    processDomainObjectClass指出哪些DomainObject是要进行ACL校验的。
    aclManager是一个比较重要的概念，主要负责在权限列表中根据用户和DomainObject取得acl列表。
    requirePermission指出要进行这个操作必须具备的acl权限，比方说read操作就必须有ADMINISTRATION或READ两个权限。


其实整个过程看下来比较清晰，下面来看一下AclManager如何配置。

    <!-- ========= ACCESS CONTROL LIST LOOKUP MANAGER DEFINITIONS ========= -->

    <bean id="aclManager" class="org.acegisecurity.acl.AclProviderManager">
        <property name="providers">
            <list>
                <ref local="basicAclProvider"/>
            </list>
        </property>
    </bean>

    <bean id="basicAclProvider" class="org.acegisecurity.acl.basic.BasicAclProvider">
        <property name="basicAclDao">
            <ref local="basicAclExtendedDao"/>
        </property>
    </bean>

    <bean id="basicAclExtendedDao" class="org.acegisecurity.acl.basic.jdbc.JdbcExtendedDaoImpl">
        <property name="dataSource">
            <ref bean="dataSource"/>
        </property>
    </bean>


很明显ACLManager继承了Acegi的一贯风格，Provider可以提供多种取得ACL访问列表的途径，默认的是用basicAclProvider在数据库中取得。既然提到了数据库，那我们就来看一下Acegi默认提供的ACL在数据库里的保存表结构：

    acl_object_identity表存放了所有受保护的domainObject的信息。其中object_identity字段保存了domainObject的class和id，默认的保存格式是：domainClass:domainObjectId。
    acl_permission 就是ACL权限列表了，recipient 是用户或角色信息，mask表示了这个用户或角色对这个domainObject的访问权限。注意这些信息的保存格式都是可以根据自己的需要改变的。


这样读取和删除的时候Acegi就能很好的完成拦截工作，但是读取一个List的时候，如何才能把该用户不能操作的domainObject剔除掉呢？这就需要afterInvocationManager来完成这个工作。下面来看下配置：

    <!-- ============== "AFTER INTERCEPTION" AUTHORIZATION DEFINITIONS =========== -->

    <bean id="afterInvocationManager" class="org.acegisecurity.afterinvocation.AfterInvocationProviderManager">
        <property name="providers">
            <list>
                <ref local="afterAclCollectionRead"/>
            </list>
        </property>
    </bean>
    <!-- Processes AFTER_ACL_COLLECTION_READ configuration settings -->
    <bean id="afterAclCollectionRead" class="org.acegisecurity.afterinvocation.BasicAclEntryAfterInvocationCollectionFilteringProvider">
        <property name="aclManager">
            <ref local="aclManager"/>
        </property>
        <property name="requirePermission">
            <list>
                <ref local="org.acegisecurity.acl.basic.SimpleAclEntry.ADMINISTRATION"/>
                <ref local="org.acegisecurity.acl.basic.SimpleAclEntry.READ"/>
            </list>
        </property>
    </bean>


afterAclCollectionRead会在拦截的方法执行结束的时候执行。主要的作用就是在返回的List中挨个检查domainObject的操作权限，然后根据requirePermission来剔除不符合的domainObject。

4.3 使用RuleEngine设置的ACL规则

在SpringSide里使用了RuleEngine来设置ACL规则，具体规则见
bookstore-sample\resources\rules\drl



五 FAQ

5.1 FAQ

    Q:   能否脱离Spring框架来使用Acegi?
    A:  虽然Acegi 没有要求必须使用Spring Framework，但事实上Acegi很大程度上利用了Spring的IOC和AOP,很难脱离Spring的单独使用。
    Q:  Acegi有对xfire的支持吗?
    A: 有,详见http://jira.codehaus.org/browse/XFIRE-389
    Q: 为何无论怎么设置都返回到登陆页面无法成功登陆?
    A:  检查登陆页面或登陆失败页面是否只有ROLE_ANONYMOUS权限


5.2 Acegi 补习班

要了解Acegi,首先要了解以下几个重要概念：

    Authentication
    Authentication对象包含了principal, credentials 和 authorities(authorities要赋予给principal的),同时也可以包含一些附加的认证请求信息,如TCP/IP地址和Session id等。
    SecurityContextHolder
    SecurityContextHolder包含ThreadLocal私有属性用于存取SecurityContext, SecurityContext包含Authentication私有属性, 看以下一段程序



    public void getSecurityContextInformations() {
      SecurityContext sc = SecurityContextHolder.getContext();
      Authentication auth = sc.getAuthentication();
      Object principal = auth.getPrincipal();
      if (principal instanceof UserDetails) {
       //用户密码
       String password = ((UserDetails) principal).getPassword();
       //用户名称
       String username = ((UserDetails) principal).getUsername();
       //用户权限
       GrantedAuthority[] authorities = ((UserDetails) principal).getAuthorities();
       for (int i = 0; i < authorities.length; i++) {
        String authority = authorities[i].getAuthority();
       }
      }
      Object details = auth.getDetails();
      if (details instanceof WebAuthenticationDetails) {
       //用户session id
       String SessionId = ((WebAuthenticationDetails) details).getSessionId();
      }
     }

    AuthenticationManager
    通过Providers验证在当前 ContextHolder中的Authentication对象是否合法。
    AccessDecissionManager
    经过投票机制来审批是否批准操作
    RunAsManager
    当执行某个操作时,RunAsManager可选择性地替换Authentication对象
    Interceptors
    拦截器(如FilterSecurityInterceptor,JoinPoint,MethodSecurityInterceptor等)用于协调授权,认证等操作




CREATE TABLE acl_object_identity (
id IDENTITY NOT NULL,
object_identity VARCHAR_IGNORECASE(250) NOT NULL,
parent_object INTEGER,
acl_class VARCHAR_IGNORECASE(250) NOT NULL,
CONSTRAINT unique_object_identity UNIQUE(object_identity),
FOREIGN KEY (parent_object) REFERENCES acl_object_identity(id)
);
CREATE TABLE acl_permission (
id IDENTITY NOT NULL,
acl_object_identity INTEGER NOT NULL,
recipient VARCHAR_IGNORECASE(100) NOT NULL,
mask INTEGER NOT NULL,
CONSTRAINT unique_recipient UNIQUE(acl_object_identity, recipient),
FOREIGN KEY (acl_object_identity) REFERENCES acl_object_identity(id)
);