2017年9月14日木曜日

Spring BootとSpring Securityでログインを実装する方法

Spring Bootな構成でSpring Securityを用いて一般的なログイン機構を実装する方法をまとめる。ここでは、フロントをjavascriptで、サーバー側はJSONを返すAPIとして実装するような構成を想定する。また、認証情報はRDBMS上のユーザー情報テーブルにて管理する。

Spring Securityの機能全般を有効にする

まずは、WebSecurityConfigurerAdapterを継承したクラスを作成し、@EnableWebSecurityアノテーションを付与してSpring Securityの機能を有効化する。

    
@EnableWebSecurity
public class MySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    // 略
}

Spring Securityの設定

これらの設定は、WebSecurityConfigurerAdapterのconfigure(HttpSecurity)メソッドをオーバーライドして実装する。ここでのポイントは4つ。

  • CSRF対策を無効化（今回は無関係なので無効化しているけど、別途CSRF対策は設定すべし）
  • ログイン認証を行うパスを設定
  • フォーム認証を有効化
  • POST /loginでログイン処理がトリガーされる（カスタマイズすることも可能） 

@EnableWebSecurity
public class MySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        //
        // CSRF対策を無効化
        //
        http.csrf().disable();

        //
        // ログイン認証を行うパスを設定
        //
        http.authorizeRequests()
            // ログイン無しでアクセス許可するパス
            .antMatchers("/").permitAll()
            // その他はログインが必要
            .anyRequest().authenticated();

        //
        // フォーム認証を有効化
        //
        http.formLogin()
    }
}

ログインが成功/失敗した場合の処理を実装

ログインが成功/失敗した場合に、それぞれJSON形式のレスポンスを返すように実装する。

まずは、ログイン成功のハンドラー（AuthenticationSuccessHandler）とログイン失敗のハンドラー（AuthenticationFailureHandler）を定義する。


/**
 * ログイン成功時の動作を定義
 */
private static final AuthenticationSuccessHandler LOGIN_SUCCESS = (req, res, auth) -> {
    // HTTP Statusは200
    res.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);

    // Content-Type: application/json
    res.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE);

    // Body
    res.getWriter().write(JsonUtil.encode(ImmutableMap.of("code", "login_success")));
    res.getWriter().flush();
};

/**
 * ログイン失敗時の動作を定義
 */
private static final AuthenticationFailureHandler LOGIN_FAILED = (req, res, auth) -> {
    // HTTP Statusは401
    res.setStatus(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED);

    // Content-Type: application/json
    res.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE);

    // Body
    res.getWriter().write(JsonUtil.encode(ImmutableMap.of("code", "login_failed")));
    res.getWriter().flush();
};

ここで使っているImmutableMapは、Guavaライブラリのクラス。JsonUtilはObjectMapperを利用するための自作ユーティリティクラスとする。ObjectMapperは、別途DIコンテナに登録しておいたものを使うのが良さそうだが、ここでは主題ではないため適当に下記のように実装しておく。

public class JsonUtil {
    public static String encode(Object src) {
        try {
            return new ObjectMapper().writeValueAsString(src);
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalArgumentException(e);
        }
    }
}

最後に、前項で設定したフォーム認証の有効化の箇所へ、ハンドラーの紐付け設定を追記する。

@EnableWebSecurity
public class MySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {

        // 中略

        //
        // フォーム認証を有効化
        //
        http.formLogin()
            //
            // ログイン成功のハンドラーを設定
            //
            .successHandler(LOGIN_SUCCESS)
            //
            // ログイン失敗のハンドラーを設定
            //
            .failureHandler(LOGIN_FAILED);
    }
}

未ログインアクセスの制御

このままだと、ログインが必要なURL（例えば/test）にアクセスすると、/loginへのリダイレクトがレスポンスされる。Ajaxな通信を行う前提なので、ログインが必要な旨を示すJSONを返すように実装する。

まずは、認証エントリーポイントのハンドラー（AuthenticationEntryPoint）を定義する。

/**
 * 認証エントリポイントの動作を定義
 */
private static final AuthenticationEntryPoint LOGIN_REQUIRED = (req, res, auth) -> {
    // HTTP Statusは401
    res.setStatus(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED);
    
    // Content-Type: application/json
    res.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE);

    // Body
    res.getWriter().write(JsonUtil.encode(ImmutableMap.of("code", "login_required")));
    res.getWriter().flush();
};

次に、前項と同様にconfigure()メソッドの中で、ハンドラーの紐付け設定を追記する。

@EnableWebSecurity
public class MySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {

        // 中略

        http.exceptionHandling()
            //
            // 要ログインページアクセスのハンドラーを設定
            //
            .authenticationEntryPoint(LOGIN_REQUIRED);
    }
}

ユーザー情報を取得するサービスを定義

最後のステップとして、データベースからユーザー情報を取得して認証する部分を実装する。

まずは、データベースからユーザー情報を取得するサービスをUserDetailsServiceインターフェースの実装クラスとして定義する。

※実際には、JdbcTemplateではなくMyBatisやらDBFluteやらのお好きなO/Rマッパーを利用すると思う。

/**
 * ユーザー情報を取得するサービス
 */
@Service
public class MyUserDetailsService implements UserDetailsService {
    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    private static final String SQL
        = "select password from user where name = ?";

    private static final SimpleGrantedAuthority ROLE
        = new SimpleGrantedAuthority("ROLE_USER");
    
    /**
     * Constructor
     */
    public MyUserDetailsService(final JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }

    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        if (StringUtils.isEmpty(username)) {
            throw new UsernameNotFoundException("No username");
        }

        // データベースから該当ユーザー情報を取得
        final String password = jdbcTemplate.queryForObject(
                SQL, new Object[]{username}, String.class);
        
        if (StringUtils.isEmpty(password)) {
            throw new UsernameNotFoundException("No user");
        }

        // ユーザー情報を生成
        return new User(
                username,
                password,
                Collections.singleton(ROLE));
    }
}

続いて、AuthenticationManagerBuilderへ、ユーザー情報取得サービスの紐付け設定を行う。

@EnableWebSecurity
public class MySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    private final MyUserDetailsService service;

    /**
     * Constructor
     */
    public MySecurityConfig(final MyUserDetailsService service) {
        this.service = service;
    }

    // 中略

    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    @Autowired
    void configureAuthenticationManager(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        //
        // ユーザー情報取得サービスを紐付ける
        //
        auth.userDetailsService(service);
    }
}

GET /testの動作

要ログインURLへのアクセスは、ログインが必要な旨を示すJSONレスポンスが帰ってくる。

Cache-Control: no-cache, no-store, max-age=0, must-revalidate
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Date: Thu, 14 Sep 2017 14:24:14 GMT
Expires: 0
Pragma: no-cache
Set-Cookie: JSESSIONID=8A504C961F44779D571088EBFE5E7BA3; Path=/; HttpOnly
Transfer-Encoding: chunked
X-Content-Type-Options: nosniff
X-Frame-Options: DENY
X-Xss-Protection: 1; mode=block

{code: "login_required"}

POST /loginの動作（ユーザー名やパスワードが正しくない）

所謂、ログインが失敗するパターン。

Cache-Control: no-cache, no-store, max-age=0, must-revalidate
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Date: Thu, 14 Sep 2017 14:29:08 GMT
Expires: 0
Pragma: no-cache
Transfer-Encoding: chunked
X-Content-Type-Options: nosniff
X-Frame-Options: DENY
X-Xss-Protection: 1; mode=block

{code: "login_failed"}

POST /loginの動作（ユーザー名とパスワードが正しい）

ログインが成功するパターン。さらっと流したが、ログイン処理のデフォルト実装は、application/x-www-form-urlencodedなリクエストで、ユーザー名をusername、パスワードをpasswordという名前のパラメータとして送信する必要がある。

Cache-Control: no-cache, no-store, max-age=0, must-revalidate
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Date: Thu, 14 Sep 2017 14:35:07 GMT
Expires: 0
Pragma: no-cache
Set-Cookie: JSESSIONID=DA1076E9F2247B35BF5718CC75B9979B; Path=/; HttpOnly
Transfer-Encoding: chunked
X-Content-Type-Options: nosniff
X-Frame-Options: DENY
X-Xss-Protection: 1; mode=block

{code: "login_success"}
ラベル: , At: By:

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