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2014年4月23日水曜日

Spring Security で OAuth 2.0 Provider する

はじめに

ついに Windows 8 にした。
XP のサポートが終了したというのもあったのだけれども
Java 8 がインストールできなかったのが致命的だった。
.Net Framework 4.5 や PHP 5.5 このあたりが使えなくなったのは耐えていたのだけれど
この春、Java に見捨てられてもう我慢できなくなった。
Java 8 が使えたらきっと今も XP 使ってると思う。

で、OAuth
わたしにとって OAuth といえば Facebook なのですが
以前、Facebook のアプリを作る機会があり OAuth の認証処理に結構悩まされた。
リクエストが行ったり来たり、どのタイミングでが何が送られて来るのか?また何を送るのか?
と同時に向こう側の処理はどうなっているんだ!?
相手を知ればこちら側の処理がもっと明確に見えてくるのではと思ったりした。
そんな訳で今回は、Spring Security OAuth Provider を試してみようと思います。
現段階では、あまり詳しいドキュメントがない。
とりあえずサンプルがあるのでそれを参考にしつつソースを読むことにした。
なのでは、きっと何々だろう的なわたしの想像を元に進めていくことになる。
方針としては、
 ・アリものは最大限利用させて頂く
 ・データのやり取りを観察したいので InMemory のものでなくデータベースを使う
 ・リクエストのやり取りの中でデータが変わりそうにないものは InMemory でもよしとしよう
サンプルで作るアプリをしては2つ
1つは、OAuth Provider として my-sns
想定としては、Facebook とか Twitter になる。
まぁいえばあちら側のサイトになる。
そしてもう1つは、OAuth Client として my-app
これは、自前のサイト、こちら側になる。

Windows 8 にして心機一転、ビルドツールも Maven から Gradle に乗り換えました。
ではでは!Getting Started!! 

環境

OS Windows 8.1
データベース MySQL 5.6.16
アプリケーションサーバー Tomcat 7.0.53
Java JDK 1.8
フレームワーク Spring Framework 4.0.3.RELEASE
Spring Security 3.2.3.RELEASE
Spring Security OAuth 1.0.5.RELEASE
ビルドツール Gradle 1.11
※gradle コマンドが実行できるように設定しておきます。


プロジェクト構成

Cドライブ直下に「work」フォルダを作成し各ファイルを以下のように配置します。
ファイルは、すべて UTF-8 で保存します。

  • C:\work
    • studying-spring-security-oauth
      • my-app
        • src
          • main
            • webapp
              • WEB-INF
                • web.xml
              • index.jsp
        • build.gradle
      • my-sns
        • src
          • main
            • java
              • com
                • mydomain
                  • ApiController.java
            • resources
              • META-INF
                • spring
                  • applicationContext-oauth.xml
              • log4j.properties
            • webapp
              • WEB-INF
                • studying-oauth-servlet.xml
                • web.xml
        • build.gradle
    • build.gradle
    • settings.gradle


データベースとテーブルの作成

データベースユーザとして、パスワードなしのrootユーザが作成済みという前提で
何はともあれデータベースから

DROP DATABASE IF EXISTS studying_oauth;
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS studying_oauth DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
USE studying_oauth;

では、メインの Access Token を保存するテーブルから作成します。
Schema に関しては、JdbcTokenStore(org.springframework.security.oauth2.provider.token パッケージ)を参考に逆算してみた。
恐らく token_id が PK になるだろう。
varchar は、とりあえず255文字あればいいでしょう。
user_name と refresh_token は使わない場合もあるので NULL OK にしてあとは強気に NOT NULL

DROP TABLE IF EXISTS `oauth_access_token`;
CREATE TABLE `oauth_access_token` (
  `token_id`          varchar(255) NOT NULL,
  `token`             blob         NOT NULL,
  `authentication_id` varchar(255) NOT NULL,
  `user_name`         varchar(255) NULL,
  `client_id`         varchar(255) NOT NULL,
  `authentication`    blob         NOT NULL,
  `refresh_token`     varchar(255) NULL,
  PRIMARY KEY (`token_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

次に Refresh Token を保存するテーブルを作成します。
同様に JdbcTokenStore から Schema を逆算してみた。
ここは token_id が PK で問題ないでしょう。

DROP TABLE IF EXISTS `oauth_refresh_token`;
CREATE TABLE `oauth_refresh_token` (
  `token_id`       varchar(255) NOT NULL,
  `token`          blob         NOT NULL,
  `authentication` blob         NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`token_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

最後に Authorization Code Grant(認可コードグラント)で使用する Request Token を保存するテーブルを作成します。
Schema は、JdbcAuthorizationCodeServices(org.springframework.security.oauth2.provider.code パッケージ)から逆算した。
code が PK で問題ないでしょう。

DROP TABLE IF EXISTS `oauth_code`;
CREATE TABLE `oauth_code` (
  `code`           varchar(255) NOT NULL,
  `authentication` blob         NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`code`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;


ServletとLoggerの設定

OAuth Provider あちら側 my-sns の設定から始めます。
my-sns/src/main/webapp/WEB-INF/web.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app id="WebApp_ID" version="3.0"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
  xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
  xsi:schemaLocation="
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">
  
  <display-name>studying-oauth</display-name>
  <context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <param-value>classpath*:META-INF/spring/applicationContext*.xml</param-value>
  </context-param>
    
  <filter>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>

  <!-- Filter 設定 -->
  <filter>
    <filter-name>CorsFilter</filter-name>
    <filter-class>org.apache.catalina.filters.CorsFilter</filter-class>
    <init-param>
      <param-name>cors.allowed.origins</param-name>
      <param-value>*</param-value>
    </init-param>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>CorsFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>
  
  <servlet>
    <servlet-name>studying-oauth</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>studying-oauth</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
  </servlet-mapping>

  <listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
  </listener>
  
  <session-config>
    <cookie-config>
      <http-only>true</http-only>
    </cookie-config>
    <tracking-mode>COOKIE</tracking-mode>
  </session-config>
</web-app>
  • Filter 設定

    クロスドメインで javascript から json データのやりとりをできるようにするための Filter を追加しています。
    Response ヘッダーに 「Access-Control-Allow-Origin: *」を出力しています。
    今回、Tomcat を my-sns と my-app で port を変えて2つ起動します。
    ドメインが同じでも Port が違うとクロスドメインと扱われるようです。
    Tomcat で用意されてるアリものの Filter を使わせてもらっています。


どの処理でどのクラスが呼び出されるか知りたいので
とりあえず springframework.security.oauth パッケージ以下にあるクラスの
デバッグログを出力するようにしています。
my-sns/src/main/resources/log4j.properties
log4j.rootLogger=error, stdout
 
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
 
# Print the date in ISO 8601 format
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d [%t] %-5p %c - %m%n
 
log4j.appender.R=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.R.File=application.log
 
log4j.appender.R.MaxFileSize=100KB
# Keep one backup file
log4j.appender.R.MaxBackupIndex=1
 
log4j.appender.R.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.R.layout.ConversionPattern=%p %t %c - %m%n

log4j.logger.org.springframework.security.oauth2=debug, stdout


Spring Security の設定

あちら側 my-sns の OAuth Provider としてのメインの設定をします。
この設定が今回のキモになります。
my-sns/src/main/resources/META-INF/spring/applicationContext-oauth.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans:beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/security" 
  xmlns:oauth="http://www.springframework.org/schema/security/oauth2" 
  xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans" 
  xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
  xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context
    http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/security
    http://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd
    http://www.springframework.org/schema/security/oauth2
    http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-oauth2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/mvc
    http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd">

  <!-- URL 設定① -->
  <http pattern="/members/**" create-session="stateless"
    entry-point-ref="myOauthAuthenticationEntryPoint"
    authentication-manager-ref="myOAuth2AuthenticationManager"
    access-decision-manager-ref="accessDecisionManager">
    <anonymous enabled="false" />
    <intercept-url pattern="/members/**" access="SCOPE_TRUST" />
    <custom-filter ref="myOauth2ProviderFilter" before="PRE_AUTH_FILTER" />
  </http>
  
  <!-- URL 設定② -->
  <http pattern="/oauth/token*" create-session="stateless" 
    entry-point-ref="myOauthAuthenticationEntryPoint"
    authentication-manager-ref="myClientAuthenticationManager">
    <custom-filter ref="myClientCredentialsTokenEndpointFilter" position="BASIC_AUTH_FILTER"/>
  </http>

  <!-- URL 設定③ -->
  <http pattern="/**"
    authentication-manager-ref="resourceOwner" 
    disable-url-rewriting="true">
    <intercept-url pattern="/oauth/authorize*" access="ROLE_USER" />
    <form-login />
  </http>


  <beans:bean
    id="myOauthAuthenticationEntryPoint"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.error.OAuth2AuthenticationEntryPoint" />

  <beans:bean
    id="myOAuth2AuthenticationManager"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.authentication.OAuth2AuthenticationManager">
    <beans:property name="tokenServices" ref="myTokenServices"/>
  </beans:bean>
  
  <beans:bean
    id="myTokenServices"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.token.DefaultTokenServices">
    <beans:property name="tokenStore" ref="myTokenStore" />
    <beans:property name="clientDetailsService" ref="myClientDetailsService" />
    <beans:property name="supportRefreshToken" value="true"/>
  </beans:bean>
  
  <!-- Access Token 設定 -->
  <beans:bean
    id="myTokenStore"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.token.JdbcTokenStore" >
    <beans:constructor-arg name="dataSource" ref="myDataSource"/>
  </beans:bean>
  
  <!-- 連携アプリ設定 -->
  <oauth:client-details-service
    id="myClientDetailsService" >
    <oauth:client
      client-id="my-auth"
      secret="pass123"
      scope="trust" 
      authorized-grant-types="authorization_code,implicit,password,client_credentials,refresh_token"
      authorities="ROLE_CLIENT"
      resource-ids="myResource" />
  </oauth:client-details-service>

  <!-- 権限設定 -->
  <beans:bean
    id="accessDecisionManager"
    class="org.springframework.security.access.vote.UnanimousBased">
    <beans:constructor-arg>
      <beans:list>
        <beans:bean class="org.springframework.security.oauth2.provider.vote.ScopeVoter" />
        <beans:bean class="org.springframework.security.access.vote.RoleVoter" />
        <beans:bean class="org.springframework.security.access.vote.AuthenticatedVoter" />
      </beans:list>
    </beans:constructor-arg>
  </beans:bean>

  <oauth:resource-server
    id="myOauth2ProviderFilter" resource-id="myResource" token-services-ref="myTokenServices" />


  <authentication-manager id="myClientAuthenticationManager">
    <authentication-provider user-service-ref="myClientDetailsUserService" />
  </authentication-manager>

  <beans:bean
    id="myClientDetailsUserService"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.client.ClientDetailsUserDetailsService">
    <beans:constructor-arg ref="myClientDetailsService" />
  </beans:bean>
  
  <beans:bean
    id="myClientCredentialsTokenEndpointFilter"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.client.ClientCredentialsTokenEndpointFilter">
    <beans:property name="authenticationManager" ref="myClientAuthenticationManager" />
    <beans:property name="authenticationEntryPoint" ref="myOauthAuthenticationEntryPoint" />
  </beans:bean>


  <!-- ユーザアカウント 設定 -->
  <authentication-manager id="resourceOwner">
    <authentication-provider>
      <user-service id="userDetailsService">
        <user name="user01" password="pass01" authorities="ROLE_USER" />
        <user name="user02" password="pass02" authorities="ROLE_USER" />
      </user-service>
    </authentication-provider>
  </authentication-manager>


  <!-- OAuth Provider 全体設定 -->
  <oauth:authorization-server
    client-details-service-ref="myClientDetailsService"
    token-services-ref="myTokenServices"
    user-approval-handler-ref="myUserApprovalHandler">
    <oauth:authorization-code authorization-code-services-ref="myAuthorizationCodeServices"/>
    <oauth:implicit />
    <oauth:refresh-token />
    <oauth:client-credentials />
    <oauth:password authentication-manager-ref="resourceOwner"/>
  </oauth:authorization-server>
  
  <beans:bean
    id="myUserApprovalHandler"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.approval.TokenServicesUserApprovalHandler">
    <beans:property name="tokenServices" ref="myTokenServices"/>
  </beans:bean>
   
  <!-- Request Token 設定 -->
  <beans:bean
    id="myAuthorizationCodeServices"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.code.JdbcAuthorizationCodeServices" >
    <beans:constructor-arg name="dataSource" ref="myDataSource"/>
  </beans:bean>


  <beans:bean
    id="oauthAccessDeniedHandler"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.error.OAuth2AccessDeniedHandler" />

  <beans:bean
    id="myDataSource"
    class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
    <beans:property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
    <beans:property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/studying_oauth"/>
    <beans:property name="username" value="root"/>
    <beans:property name="password" value=""/>
  </beans:bean>

  <context:component-scan base-package="com.mydomain" />
  <mvc:annotation-driven />

</beans:beans>
  • URL 設定①

    Access Token が必要な URL
    ここはセッション管理しないので 強気に stateless とした。

    URL 設定②

    Access Token を発行する URL
    この段階でどのユーザアカウントが Access Token を求めてきているか
    なにかしらの方法で分かるはずなのでここもセッションは stateless とした。

    URL 設定③

    あちら側 my-sns のログイン画面、アプリ承認画面を表示するURL
    Authorization Code Grant であれば Request Token を
    Implicit Grant であれば Access Token を発行する URL になる。
    ここはログイン画面などを使ってどのユーザアカウントであるか
    判別する必要があるだろうからセッション管理は通常どうりとした。

    Access Token 設定

    ここのデータのやりとりを観察したいのでデータベース用のもを使った。

    連携アプリ設定

    こちら側 my-app があちら側 my-sns の認証が必要な URL に
    アクセスするためのサイトのアカウント登録になる。
    Facebook、Twitter でいうアプリの登録になると思う。
    client-id、secret が アカウントIDとパスワードになる。
    ここは InMemory のものを使った。
    データベース用のものも用意されているので
    JdbcClientDetailsService(org.springframework.security.oauth2.provider パッケージ)
    あたりを解析すれば テーブル Schema が割り出せると思う。

    権限設定

    ScopeVoter によって Access Token の scope が Spring Security の Role に変換される。
    Access Token 取得時に Request パラメータで scope=trust というように指定された場合
    prefix 「SCOPE_」が付けられ 「SCOPE_TRUST」というような Role になる。

    ユーザアカウント設定

    あちら側 my-sns のユーザアカウントになる。
    ユーザアカウントは2つ、IDとパスワードはそれぞれ「user01/pass01」「user02/pass02」を登録した。
    ここも InMemory のものを使った。
    ここは Spring Security 本体でデータベース用のもが用意されている。

    OAuth Provider 全体設定

    OAuth の4つの Grant と Refresh Token が試せるように設定した。

    Request Token 設定

    このあたりもデータのやりとりを観察したいのでデータベース用のもを使った。


内容は空なのですが「アプリケーションコンテキスト名-servlet.xml」ファイルがないと
うまく動かないようなので一応作成しておきます。
my-sns/src/main/webapp/WEB-INF/studying-oauth-servlet.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans:beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/security" 
  xmlns:oauth="http://www.springframework.org/schema/security/oauth2" 
  xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans" 
  xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/security
    http://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd
    http://www.springframework.org/schema/security/oauth2
    http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-oauth2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/mvc
    http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd">
</beans:beans>


Controller クラスの作成

「/my-sns/members」でログインユーザ情報を json 形式で返すようにします。
my-sns/src/main/java/com/mydomain/ApiController.java
package com.mydomain.web;

import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.security.core.context.SecurityContextHolder;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;


@Controller
public class ApiController {

  @RequestMapping("/members")
  @ResponseBody
  public UserDetails members() {
    Authentication auth = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
    return (UserDetails)auth.getPrincipal();
  }
}


my-app の設定

こちら側 my-app の設定をします。
以下のような内容でOAuthのテストページを作成します。
my-app/src/main/webapp/index.jspx
<%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" %>
<html>
  <head>
    <title>OAuthのテスト</title>
  </head>
  <body>
    <h2>OAuthのテスト</h2>
  </body>
</html>

いらないかもしれないけど以下のような内容で web.xml も作成しておきます。
my-app/src/main/webapp/WEB-INF/web.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app id="WebApp_ID" version="3.0"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
  xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
  xsi:schemaLocation="
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">

  <session-config>
    <cookie-config>
      <http-only>true</http-only>
    </cookie-config>
    <tracking-mode>COOKIE</tracking-mode>
  </session-config>
</web-app>


ビルドスクリプトの作成

まずは Top プロジェクトのビルドスクリプトを以下の内容で作成します。
settings.gradle
include 'my-app', 'my-sns'
build.gradle
ext { 
  springVersion = '4.0.3.RELEASE'
  springSecurityVersion = '3.2.3.RELEASE'
  springSecurityOAuth2Version = '1.0.5.RELEASE'
  tomcatVersion = '7.0.53'
}

allprojects {
  repositories {
    mavenCentral()
  }
}

subprojects {
  apply plugin: 'war'
  apply plugin: 'tomcat'
  
  dependencies {
    compile "org.springframework:spring-context:${springVersion}"
    compile "org.springframework:spring-webmvc:${springVersion}"
    compile "org.springframework:spring-jdbc:${springVersion}"    
    
    compile "org.springframework.security:spring-security-web:${springSecurityVersion}"
    compile "org.springframework.security:spring-security-config:${springSecurityVersion}"
    compile "org.springframework.security:spring-security-taglibs:${springSecurityVersion}"   
    
    compile "org.springframework.security.oauth:spring-security-oauth2:${springSecurityOAuth2Version}"
    
    compile 'commons-dbcp:commons-dbcp:1.4'
    compile 'mysql:mysql-connector-java:5.1.30'
    compile 'log4j:log4j:1.2.17'
    
    tomcat "org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-core:${tomcatVersion}",
           "org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-logging-juli:${tomcatVersion}"
    tomcat("org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-jasper:${tomcatVersion}") {
           exclude group: 'org.eclipse.jdt.core.compiler', module: 'ecj'
    }
  }
  
  sourceCompatibility = '1.8'
  targetCompatibility = '1.8'
  [compileJava, compileTestJava]*.options*.encoding = 'UTF-8'
}

buildscript {
  repositories {
    jcenter()
  }

  dependencies {
    classpath 'org.gradle.api.plugins:gradle-tomcat-plugin:1.2.3'
  }
}

次は my-sns プロジェクトのビルドスクリプトを以下の内容で作成します。
my-sns/build.gradle
war {
  baseName = 'my-sns'
}

最後は my-app プロジェクトのビルドスクリプトを以下の内容で作成します。
Tomcat を2つ起動することになるので my-sns とは違う port を指定しています。
my-app/build.gradle
war {
  baseName = 'my-app'
}

tomcat {
  httpPort  = 15080
  httpsPort = 15443
  ajpPort   = 15009
  stopPort  = 15081
}


OAuth 認証を試す準備

とりあえずデータベースのデータを削除します。
DELETE FROM oauth_access_token;
DELETE FROM oauth_code;
DELETE FROM oauth_refresh_token;

そしてそれぞれの Tomcat を起動します。
まずは my-sns から
コマンドプロンプトを起動して以下を入力する。
cd /d C:\work\studying-spring-security-oauth
gradle :my-sns:clean :my-sns:tomcatRun

次は my-app 
もう一枚コマンドプロンプトを起動して以下を入力する。
cd /d C:\work\studying-spring-security-oauth
gradle :my-app:clean :my-app:tomcatRun


Authorization Code Grant を試す

手始めに一番一般的な方法、認可コードグラントで Access Token 取得をしてみます。

OAuthのテストに用意した my-app のページ「http://localhost:15080/my-app/」を開きます。
認可コードグラントの場合、Access Token の取得に Request Token が必要になってくるので
Request Token から取得してみます。
以下のURLをアドレスバーに入力して my-sns にアクセスします。
http://localhost:8080/my-sns/oauth/authorize?client_id=my-auth&scope=trust&response_type=code&redirect_uri=http://localhost:15080/my-app/
  • Request パラメータ にはアプリのID(client_id)は必要なのですがこの段階ではまだアプリのパスワード(client_secret)は不要です。

上記のURLにアクセスするとログイン画面が表示されると思います。
my-sns のユーザアカウント「user01/pass01」または「user02/pass02」でログインします。

ログインするとアプリの承認画面が表示されると思います。
「Authorize」ボタンを押してアプリを承認します。

今度は my-sns から my-app にリダイレクトされます。
この時 URL に ?code=XXXXX のような形で Request Token が送られてきているかと思います。
ここで oauth_code テーブルを見てみると送られてきた Request Token が登録されていると思います。

次に取得した Request Token から Access Token 取得をしてみます。
以下のURLをアドレスバーに入力して my-sns にアクセスします。
http://localhost:8080/my-sns/oauth/token?client_id=my-auth&client_secret=pass123&grant_type=authorization_code&redirect_uri=http://localhost:15080/my-app/&code=XXXXX
  • この段階で Request パラメータ にアプリのID(client_id)と共にアプリのパスワード(client_secret)が必要になります。
  • 最後の部分 code=XXXXX で取得した Request Token を指定します。

レスポンスデータとして Access Token が json 形式で画面に表示されると思います。
表示された access_token と refresh_token をメモしておきます。
ここで oauth_access_token テーブルと oauth_refresh_token テーブルを見てみると
Access Token と Refresh Token が登録されていると思います。
また一回使った Request Token でもう一度 Access Token 取得しようとすると
"error":"invalid_grant" とかになり Access Token が取得できないようになっていると思います。
また oauth_code テーブルを見てみると先ほどの Request Token 削除されていると思います。

これで Access Token を使って my-sns のユーザ認証が必要な情報にアクセスができるように
なっていると思います。
以下のURLをアドレスバーに入力して my-sns にアクセスしてログインユーザ情報が取得してみます。
http://localhost:8080/my-sns/members/?access_token=YYYYY
  • ?access_token=YYYYY で取得した Request Token を指定します。

レスポンスデータとして ログインユーザ情報 が json 形式で画面に表示されると思います。
また、Request Token なしでアクセスしてみると 
An Authentication object was not found in the SecurityContext 的なデータが表示されると思います。


Refresh Token を試す

リフレッシュトークンも試してみたいと思います。
先ほどと同様に認可コードグラントを使います。

Access Token の有効期間は初期値で12時間になっている。
ここではそんなに待てないので1分にしてみる。
「applicationContext-oauth.xml」の myTokenServices に以下を追加する。
my-sns/src/main/resources/META-INF/spring/applicationContext-oauth.xml
  ...
  <beans:bean
    id="myTokenServices"
    class="org.springframework.security.oauth2.provider.token.DefaultTokenServices">
    ...
    <beans:property name="accessTokenValiditySeconds" value="60"/>
  </beans:bean>
  ...
OAuth 認証を試す準備で行ったデータベースの削除と my-sns の Tomcat を再起動してから
認可コードグラントの手順で Access Token と Refresh Token を取得します。
一応取得した Access Token で my-sns からログインユーザ情報が取得してみます。
それで待つこと1分以下のURLでログインユーザ情報が取得してみます。
http://localhost:8080/my-sns/members/?access_token=YYYYY
Access token expired: 的なデータが表示されると思います。
以下のURLをアドレスバーに入力して my-sns から Access Token を再取得してみます。
http://localhost:8080/my-sns/oauth/token?client_id=my-auth&client_secret=pass123&scope=trust&grant_type=refresh_token&refresh_token=ZZZZZ
  • Request パラメータ にアプリのID(client_id)とアプリのパスワード(client_secret)が必要になります。
  • ?refresh_token=ZZZZZ で取得した Refresh Token を指定します。

レスポンスデータとして Access Token が json 形式で画面に表示されると思います。
ここは手際よく再取得した Access Token で my-sns からログインユーザ情報を取得してみてください。


Implicit Grant を試す

インプリシットグラントで Access Token 取得をしてみます。
テストデータをリセットしたいのでOAuth 認証を試す準備で行った
データベースの削除と my-sns の Tomcat を再起動を行います。

OAuthのテストに用意した my-app のページ「http://localhost:15080/my-app/」を開きます。
以下のURLをアドレスバーに入力して my-sns にアクセスします。
http://localhost:8080/my-sns/oauth/authorize?client_id=my-auth&scope=trust&response_type=token&redirect_uri=http://localhost:15080/my-app/
  • Request パラメータ にアプリのID(client_id)は必要なのですがアプリのパスワード(client_secret)は不要なようです。

認可コードグラントの時と同様に my-sns のユーザアカウントのログイン、アプリの承認と進むのですが
インプリシットグラントの場合、Access Token の取得に Request Token がいらないので
直接 Access Token が指定した call back に指定した URL に送られてきます。

ここで注意が必要なのですが、?access_token=YYYYY の形ではなく #access_token=YYYYY で送られてくるので
通常の Request パラメータの取り出し方法では Access Token が取り出せない。
URL のハッシュ「#」以降を自力で解析して Access Token を取り出さないといけないようです。

また Access Token の取得にアプリのパスワードが不要なところも微妙だと思う。
さらに認可コードグラントのように Access Token をレスポンスデータでなく
call back URL の Request パラメータ(厳密には Request パラメータではない?)から
取得するところもどうかと思う。
call back URL といえど他の URL と変わらないので
悪意?のあるサイトが #access_token=YYYYY 的な Request パラメータで
関係ない(なりすまし用?) Access Token 直接送り付けてくることも考えられる。
とりあえず、こちら側のサイト my-app 側も送られてくる Request パラメータを無条件に信用するのでなく
何かしらのチェックは必要になるでしょう。


Resource Owner Password Credentials Grant を試す

リソースオーナーパスワードクレデンシャルグラントで Access Token 取得をしてみます。
まず試す前にテストデータのリセットを行います。
OAuth 認証を試す準備で行ったデータベースの削除と my-sns の Tomcat を再起動をします。

OAuthのテストに用意した my-app のページ「http://localhost:15080/my-app/」から
以下のURLをアドレスバーに入力して my-sns にアクセスします。
http://localhost:8080/my-sns/oauth/token?client_id=my-auth&client_secret=pass123&scope=trust&grant_type=password&username=user01&password=pass01
  • Request パラメータ username、password で my-sns のユーザアカウントのログインID、パスワードを指定します。
  • またアプリのIDとパスワードも必要になるようです。

ユーザアカウントのログイン画面が無ければアプリ承認画面もなく
レスポンスデータとして Access Token が json 形式で画面に表示されると思います。
まぁ username、password を Request パラメータで送っていくるのだから
あちら側 my-sns としてはログイン画面は必要ないのでしょう。

ここで微妙な仕様に気づくと思います。
あちら側 my-sns のユーザアカウントのログインID、パスワードを 
こちら側 my-app でどうやって知りえるのか?
たぶん、こちら側 my-app でログイン画面を用意して
あちら側 my-sns の ログインID、パスワード入力してもらい
こちら側 my-app で送られてきたログインID、パスワードを Request パラメータに付けて 
Access Token 取得 URL を呼び出すことになるのだろう。
本来 OAuth こちら側 my-app があちら側 my-sns のユーザアカウントのログインID、パスワードを知ることなく
あちら側 my-sns のユーザ認証の必要なデータにアクセスするということだと思う。
微妙な仕様だ。
アプリ承認画面に関してもきっとこちら側 my-app で用意する仕様なのだろう。


Client Credentials Grant を試す

クライアントクレデンシャルグラントで Access Token 取得をしてみます。
例によってテストデータのリセットのためにデータベースの削除と my-sns の Tomcat を再起動を行います。

OAuthのテストに用意した my-app のページ「http://localhost:15080/my-app/」から
以下のURLをアドレスバーに入力して my-sns にアクセスします。
http://localhost:8080/my-sns/oauth/token?client_id=my-auth&client_secret=pass123&scope=trust&grant_type=client_credentials
  • Request パラメータ には、アプリのIDとパスワードが必要になるようです。

先ほどのリソースオーナーパスワードクレデンシャルグラントと同様に
ユーザアカウントのログイン画面が無ければアプリ承認画面もなく
レスポンスデータとして Access Token が json 形式で画面に表示されると思います。

クライアントクレデンシャルグラントの場合、特定のユーザアカウントとという訳でなく
アプリのIDとパスワードに対して Access Token 発行されるような感じになるようです。
なのでこの場合 Access Token でログインユーザ情報が取得できないようです。
まぁこれも微妙といえば微妙な仕様だなぁ。


おわりに

触ってみて、なるほどと思うところとやっぱりそうなっていたのかと思うところがあった。
あたり前だけど発行した Token をユーザと紐づけてデータベースで管理する。
OAuth Provider の実装は、他にもいろいろある(java 以外を含めて)とあると思うけど
このあたりはどれも変わらないのだろう。

今回は、Access Token を Request パラメータで渡していたけど
Restful な API を目指すなら Basic認証、Digest認証と同じように
Request ヘッダーでやりとりするのが正しいようだ。
この辺は、Client 側の対応になりそうだ。
それは、また次回に。
次の Version の開発も着々と進んでそうなのでその時にでも。


参考URL
http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1209/10/news105.html
http://penq.co.jp/blog/engineer/amazon-web-service/3113

2013年5月22日水曜日

Spring Security で Active Directory にログインする

はじめに

Active Directory のユーザで Spring Security の From 認証ができるか試してみたいと思います。
前提としては、Active Directory を構築済みということになります。
Active Directoryは、無料で楽しめる Samba 4 AD を使用しました。
Samba 4 の PDC の構築手順は、わたしも をまとめてみたりしています。
( 『Samba4 で Active Directory / インストール編』   『Samba4 で Active Directory / PDC編』
それから、もう一点、Spring MVC Framework など特定の MVC Framework、ライブラリーを使用しなくても
単独で Spring Security が動くことも確認したいと思います。

今回は、簡単な ログインアプリを作成して動作を検証してみたいと思います。
ではでは!Getting Started!!


環境

プリケーションサーバー

アプリケーションサーバー Tomcat 7.0.37
Java JDK 1.7.0_21
フレームワーク Spring Framework 3.2.3.RELEASE
Spring Security 3.1.4.RELEASE
ビルドツール Maven 3.0.5
※mvnコマンドが実行できるように設定しておきます。
OS Windows XP

Active Directory

Active Directory Samba 4.0.5
レルム MYDOMAIN.LOCAL
ドメイン MYDOMAIN
Host pdc


プロジェクト構成

Cドライブ直下に「studying-spring-security-ad」フォルダを作成し各ファイルを以下のように配置します。
ファイルは、すべて UTF-8 で保存します。

  • C:\studying-spring-security-ad
    • src
      • main
        • java
          • com
            • mydomain
              • MyGrantedAuthoritiesMapper.java
        • resources
          • META-INF
            • spring
              • applicationContext-locale.xml
              • applicationContext-security.xml
          • log4j.properties
        • webapp
          • resources
            • style.css
          • WEB-INF
            • i18n
              • messages_ja.properties
            • web.xml
          • admin.jsp
          • denied.jsp
          • index.jsp
          • login.jsp
    • pom.xml


ServletとLoggerの設定

web.xml ファイルを以下の内容で作成する。

web.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="3.0"
  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
  xmlns:xml="http://www.w3.org/XML/1998/namespace"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">

  <display-name>studying-spring-security-ad</display-name>
  
  <context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <param-value>classpath*:META-INF/spring/applicationContext*.xml</param-value>
  </context-param>
  <listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
  </listener>

  <filter>
    <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>
    <init-param>
      <param-name>encoding</param-name>
      <param-value>UTF-8</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
      <param-name>forceEncoding</param-name>
      <param-value>true</param-value>
    </init-param>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>

  <filter>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>

  <session-config>
    <session-timeout>10</session-timeout>
    <tracking-mode>COOKIE</tracking-mode>
  </session-config>
</web-app>

ログ設定ファイルを以下の内容で作成する。
Active Directory 認証処理の Debug ログがコンソールに出力されるようにしました。

log4j.properties
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Target=System.out
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d{ABSOLUTE} %5p %c{1}:%L - %m%n
 
log4j.rootLogger=error, stdout

log4j.logger.org.springframework.security.ldap.authentication.ad.ActiveDirectoryLdapAuthenticationProvider=debug, stdout
log4j.logger.org.springframework.security.ldap.authentication=debug, stdout


エラーメッセージの日本語化設定

Spring 設定 ファイルを以下の内容で作成する。

applicationContext-locale.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd">

  <bean id="messageSource"
    class="org.springframework.context.support.ReloadableResourceBundleMessageSource"
    p:basenames="WEB-INF/i18n/messages"
    p:fallbackToSystemLocale="false"
    p:fileEncodings="UTF-8"
    p:defaultEncoding="UTF-8" />
</beans>

エラーメッセージファイルを以下の内容で作成する。
日本語化については雰囲気です。(笑

messages_ja.properties
LdapAuthenticationProvider.badCredentials=ログインユーザ、パスワードが違います。
LdapAuthenticationProvider.credentialsExpired=パスワードをもう一度入力してください。
LdapAuthenticationProvider.disabled=無効なユーザです。
LdapAuthenticationProvider.expired=期限切れユーザです。
LdapAuthenticationProvider.locked=ロックされています。
LdapAuthenticationProvider.emptyUsername=ログインユーザを入力してください。
プロパティファイルのキーについて

AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.XXX で始まるものを使用していたため
エラーメッセージをなかなか日本語表示できず結構ハマっていました。
Active Directory (というか Ldap ?)の場合、LdapAuthenticationProvider.XXX のものを使用するようです。
元々のメッセージプロパティファイルは、spring-security-core のバイナリの方の jar ファイルに含まれています。
/org/springframework/security フォルダあたりにあると思います。
割と他の言語のものは、揃っているのに日本語はありませんでした。



権限 Mapping クラスの作成

Active Directory の Group と Spring Security の Role の紐付けを行います。
Active Directory の memberOf 属性を元に紐付けを行うのですが
わたしの環境では、なぜか Primary Group に設定された Group が memberOf 属性に追加されないみたいでした。
となると Domain Users Group にしか所属しない AD ユーザの場合、memberOf 属性がなしになり Role を割り当てられません。
本来なら Domain Users あたりに所属する AD ユーザに ROLE_USER 権限を付与したいところなのですが
とりあえず、認証OK の場合は、無条件に ROLE_USER 権限を付与することにしました。
あとは、memberOf 属性から Domain Admins または、Administrators に所属する AD ユーザに ROLE_ADMIN 権限を付与しています。

MyGrantedAuthoritiesMapper.java
package com.mydomain;

import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.authority.SimpleGrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.authority.mapping.GrantedAuthoritiesMapper;

public class MyGrantedAuthoritiesMapper implements
    GrantedAuthoritiesMapper {

  public Collection<? extends GrantedAuthority> mapAuthorities(
      Collection<? extends GrantedAuthority> authorities) {

    Set<SimpleGrantedAuthority> roles = new HashSet<SimpleGrantedAuthority>();
    roles.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_USER"));

    for (GrantedAuthority authority : authorities) {
      switch (authority.toString()) {
        case "Domain Admins" :
        case "Administrators" :
          roles.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_ADMIN"));
          break;          
      }
    }

    return roles;
  }
}


Spring Securityの設定

「/resources」以下は、認証を設定せず、それ以外の URL に認証を設定しています。
「/admin.jsp」へのアクセスは、管理者権限を持つユーザに制限しています。
ログイン後にログインページが表示されるのが微妙なので
「/login.jsp」へのアクセスは、ログインしていないユーザに制限しています。
権限エラーページを使い回ししていますが、別に作った方がいいかも?
ログイン Top ページにリダイレクトするのもありかも??

ActiveDirectoryLdapAuthenticationProvider を定義して
AuthoritiesMapper に先ほど作成した MyGrantedAuthoritiesMapper クラスを設定します。

applicationContext-security.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans:beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/security"
  xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:c="http://www.springframework.org/schema/c"
  xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/security
    http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-3.1.xsd
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd">

  <http pattern="/resources/**" security="none"/>
  
  <http pattern="/login.jsp*" auto-config='true' access-denied-page="/denied.jsp">
    <intercept-url pattern="/**" access="ROLE_ANONYMOUS" />
  </http>
  
  <http pattern="/**" auto-config='true' access-denied-page="/denied.jsp" use-expressions="true">
    <intercept-url pattern="/admin.jsp" access="hasRole('ROLE_ADMIN')" />
    <intercept-url pattern="/**" access="isFullyAuthenticated()" />
    <form-login
      login-page="/login.jsp"
      authentication-failure-url="/login.jsp?login_error=t" />
  </http>

  <authentication-manager>
    <authentication-provider ref="ldapActiveDirectoryAuthProvider" />
  </authentication-manager>

  <beans:bean id="ldapActiveDirectoryAuthProvider"
    class="org.springframework.security.ldap.authentication.ad.ActiveDirectoryLdapAuthenticationProvider"
    c:domain="mydomain.local"
    c:url="ldap://pdc:389/"
    p:authoritiesMapper-ref="myAuthoritiesMapper"
    p:useAuthenticationRequestCredentials="true"
    p:convertSubErrorCodesToExceptions="true" />
  
  <beans:bean id="myAuthoritiesMapper" class="com.mydomain.MyGrantedAuthoritiesMapper"/>
</beans:beans>
<http> タグの use-expressions 属性について

true にすると <intercept-url> タグの access 属性は、Spring EL の Security Expressions での設定になるようです。
access="ROLE_ADMIN"、access="IS_AUTHENTICATED_FULLY" は
access="hasRole('ROLE_ADMIN')"、access="isFullyAuthenticated()" となるようです。
結果が ture / false になるような EL 式 をaccess 属性値に設定する感じになるみたいです。
また、View ファイル中で Spring Security の Taglib の属性値に EL 式を使用する場合も
use-expressions="true" としておく必要があるようです。



View ファイルの作成

ログインページ、Top ページ、管理者ページ、権限エラーページの4つを作成します。
なんとなく、ヘッダーとフッターをテンプレート化できそうですが
今回は、他のライブラリーなしでも Spring Security が動くこと確認したかったので使用しませんでした。
ページ遷移についても MVC フレームワークなどを使用していないので直リンクになっています。

login.jsp
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8" %>
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c" %>
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/functions" prefix="fn" %>
<%@ taglib uri="http://www.springframework.org/tags" prefix="spring" %>
<%@ taglib uri="http://www.springframework.org/tags/form" prefix="form" %>

<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
    <c:url value="/resources/style.css" var="style"/>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="${style}" />
    <title>ログイン</title>
  </head>
  <body>
    <div id="page">
      <h3>ログイン</h3>
      <c:if test="${not empty param.login_error}">
      <div class="errors">
        <p><c:out value="${SPRING_SECURITY_LAST_EXCEPTION.message}" /></p>
      </div>
      </c:if>
      <spring:url value="/j_spring_security_check" var="form_url" />
      <form name="f" action="${fn:escapeXml(form_url)}" method="POST">
        <table>
          <tbody>
            <tr>
              <th><label for="j_username">ログインユーザ</label></th>
              <td><input id="j_username" type="text" name="j_username"/></td>
            </tr>
            <tr>
              <th><label for="j_password">パスワード</label></th>
              <td>
                <input id="j_password" type="password" name="j_password" />
                <input id="proceed" type="submit" value="ログイン" />
              </td>
            </tr>
          </tbody>
        </table>
      </form>
    </div>
  </body>
</html>
index.jsp
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c"%>
<%@ taglib uri="http://www.springframework.org/security/tags" prefix="sec" %>

<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
    <c:url value="/resources/style.css" var="style" />
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="${style}" />
    <title>Top ページ</title>
  </head>
  <body>
    <div id="page">
      <h3>Top ページ</h3>

      ようこそ<sec:authentication property="principal.username" />さん<br />
      <sec:authentication property="principal.dn" /><br />
      <br />
      以下の権限が設定されています。
      <sec:authentication property="authorities" var="roles" scope="page" />
      <ul>
        <c:forEach var="role" items="${roles}">
          <li>${role}</li>
        </c:forEach>
      </ul>

      <div class="footer">
        <a href="./admin.jsp">Admin ページへ</a>
        <sec:authorize access="hasRole('ROLE_ADMIN') == false">
        ※管理者権限は設定されていません。
        </sec:authorize>
        <br />
        <a href="./j_spring_security_logout">ログアウト</a>
      </div>
    </div>
  </body>
</html>
admin.jsp
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8" %>
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c"%>

<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
    <c:url value="/resources/style.css" var="style" />
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="${style}" />
    <title>管理者ページ</title>
  </head>
  <body>
    <div id="page">
      <h3>管理者ページ</h3>
      <div class="footer">
        <a href="./">Top ページへ</a><br />
        <a href="./j_spring_security_logout">ログアウト</a>
      </div>
    </div>
  </body>
</html>
denied.jsp
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c"%>

<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
    <c:url value="/resources/style.css" var="style" />
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="${style}" />
    <title>権限エラー</title>
  </head>
  <body>
    <div id="page">
      <div class="errors">
        <h3>権限エラー</h3>
        <p>このページにアクセスする権限がありません。</p>
      </div>
      <div class="footer">
        <a href="./">Top ページへ</a><br />
        <a href="./j_spring_security_logout">ログアウト</a>
      </div>
    </div>
  </body>
</html>
style.css
body {
  margin: 0px;
  padding: 0px;
  font: 13px Arial, Helvetica, sans-serif;
  color: #212121;
}
 
h1 {
  margin-top: 0px;
  font-size: 2.4em;
}
 
p {
  margin-bottom: 1.8em;
  line-height: 160%;
}
 
table {
  margin: 0px auto;
}
 
th, td {
  text-align: left;
}
 
div.errors {
  background-color: #FFEBE8;
  border: solid 1px #DD3C10;
  width: 300px;
  margin: 3px auto;
  padding: 3px;
}

div.footer {
  border-top: solid 1px #777;
  margin-top: 7px;
  padding-top: 3px;
  text-align: left;
}
 
#page {
  width: 320px;
  margin: 0px auto;
  padding: 30px 0px;
  text-align: center;
}

#j_username {
  width: 98%;
}

#j_password {
  width: 100px;
}


POM ファイルの作成

POM ファイルを以下の内容で作成する。

pom.xml
<project
  xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://maven.apache.org/POM/4.0.0
    http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">

  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.mydomain</groupId>
  <artifactId>studying-spring-security-ad</artifactId>
  <packaging>war</packaging>
  <version>1.0</version>
  <name>studying-spring-security-ad</name>

  <properties>
    <java.version>1.7</java.version>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <spring.version>3.2.3.RELEASE</spring.version>
    <spring-security.version>3.1.4.RELEASE</spring-security.version>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>javax</groupId>
      <artifactId>javaee-api</artifactId>
      <version>6.0</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>javax.servlet</groupId>
      <artifactId>jstl</artifactId>
      <version>1.2</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-context</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-core</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-config</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-web</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-ldap</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-taglibs</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.11</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>log4j</groupId>
      <artifactId>log4j</artifactId>
      <version>1.2.17</version>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <finalName>studying-spring-security-ad</finalName>
    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
        <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
        <version>3.1</version>
        <configuration>
          <source>${java.version}</source>
          <target>${java.version}</target>
          <encoding>${project.build.sourceEncoding}</encoding>
        </configuration>
      </plugin>
      <plugin>
        <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
        <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
        <version>2.1</version>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>
</project>


ビルドと実行

コマンドプロンプトを開きCドライブ直下の「studying-spring-security-ad」フォルダに移動後、以下の mvn コマンドを実行します。

cd c:\studying-spring-security-ad
mvn clean package
mvn tomcat7:run

ブラウザから「http://localhost:8080/studying-spring-security-ad/」を開いて AD ユーザでログインできるか試してみてください。
また、管理者ページを表示できるユーザとできないユーザも確認できると思います。

Administrator について

なぜかわたしの環境では最初、Administrator でログインできませんでした。
ログイン処理の際に Active Directory の userPrincipalName 属性を元にユーザーが検索されるようなのですが
これの登録がありませんでした。
Samba 4 で生成された Administrator は、自動的に userPrincipalName 属性が登録されないのでしょか?
Windows の Active Directory 管理から Administrator の「プロパティ」を開いて
「アカウント」タブにある「ユーザログオン名」を入力することでログインできるようになりました。


おわりに

割と簡単に AD ユーザでの Form認証ができたのでは思う。(Primary Group など微妙なところがあったにせよ…
この感じだとアプリ側をあまり変更せず、DB を使う認証プロバイダーにも変更できそうだ。
よくできているなぁと思った。
とはいっても、実際の業務アプリなどでお客さんに提案するのには勇気がいる。
Spring Security のものをベースにしつつも自分で MyActiveDirectoryLdapAuthenticationProvider 的なものを
作る覚悟は必要になるだろう。
Spring MVC Framework を使わなくても認証処理が動くことも確認できたと思う。
認証処理が Servlet Filter として実装されているからなのだろうけど。
Spring MVC Framework 以外の MVC Framework を選択したとしても
認証処理には、Spring Security を使うということも可能だと思う。

参考URL
http://static.springsource.org/spring-security/site/docs/3.1.x/reference/ldap.html
http://comdynamics.net/blog/544/spring-security-3-integration-with-active-directory-ldap/
http://raymondhlee.wordpress.com/2012/03/17/active-directory-authentication-with-spring-security-3-1/
http://static.springsource.org/spring-security/site/docs/3.1.x/reference/taglibs.html
http://doanduyhai.wordpress.com/2012/02/26/spring-security-part-v-security-tags/
http://support.microsoft.com/kb/275523/ja

2013年5月20日月曜日

Spring Security で Digest 認証をテストする

はじめに

なぜに Digest 認証なのか?
RESTful な Web アプリでユーザ認証を考えた場合
普通に Form 認証的な感じで Cookie に Session Id を保存するパターンでもいいのでは?
と思ったのですが RESTful の要件に Stateless というのもがあり
アクセスは 1回ごとに完結しないといけないとのことです。
クライアントのセッション状態をサーバーで管理するのはよくないようです。
このあたりは、理念というか、こだわりというか、なんとなくどちらでもいいような…
まぁ、とりあえず、Cookie / Session はダメということで
Http 認証ということになる訳ですが
Basic 認証では、ちょっと…なので Digest 認証になりました。
どの場合であっても SSL にはしておきたいところです。

今回は、簡単な Web アプリとテストを作成して動作を検証してみたいと思います。
また、Spring Framework 3.2 から Spring MVC Test Framework が利用できるので、これも試してみます。
ではでは!Getting Started!!


環境

OS Windows XP
アプリケーションサーバー Tomcat 7.0.37
Java JDK 1.7.0_21
フレームワーク Spring Framework 3.2.2.RELEASE
Spring Security 3.1.4.RELEASE
ライブラリー HttpClient 4.2.5
JsonPath 0.8.1
Jackson 2.2.1
JXPath Component 1.3
ビルドツール Maven 3.0.5
※mvnコマンドが実行できるように設定しておきます。


プロジェクト構成

Cドライブ直下に「studying-spring-security-digest」フォルダを作成し各ファイルを以下のように配置します。
ファイルは、すべて UTF-8 で保存します。

  • C:\studying-spring-security-digest
    • src
      • main
        • java
          • com
            • mydomain
              • web
                • ApiController.java
        • resources
          • META-INF
            • spring
              • applicationContext-security.xml
          • log4j.properties
        • webapp
          • WEB-INF
            • spring
              • webmvc-config.xml
            • web.xml
      • test
        • java
          • com
            • mydomain
              • web
                • ApiControllerDigestAuthTest.java
    • pom.xml


ServletとLoggerの設定

web.xml ファイルを以下の内容で作成する。

web.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="3.0"
  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
  xmlns:xml="http://www.w3.org/XML/1998/namespace"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">
    
  <display-name>studying-spring-security-digest</display-name>

  <context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <param-value>classpath*:META-INF/spring/applicationContext*.xml</param-value>
  </context-param>
  <listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
  </listener>
  
  <filter>
    <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>
    <init-param>
      <param-name>encoding</param-name>
      <param-value>UTF-8</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
      <param-name>forceEncoding</param-name>
      <param-value>true</param-value>
    </init-param>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>
  
  <filter>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>
  
  <servlet>
    <servlet-name>springMVCServlet</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <init-param>
      <param-name>contextConfigLocation</param-name>
      <param-value>WEB-INF/spring/webmvc-config.xml</param-value>
    </init-param>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>springMVCServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

ログ設定ファイルを以下の内容で作成する。
Digest 認証の Debug ログがコンソールに出力されるようにしています。

log4j.properties
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Target=System.out
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d{ABSOLUTE} %5p %c{1}:%L - %m%n
 
log4j.rootLogger=error, stdout

log4j.logger.org.springframework.security.web.authentication.www.DigestAuthenticationEntryPoint=debug, stdout
log4j.logger.org.springframework.security.web.authentication.www.DigestAuthenticationFilter=debug, stdout


Spring MVCの設定

Spring MVCの設定 ファイルを以下の内容で作成する。

webmvc-config.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
  xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context
    http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/mvc
    http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.2.xsd">

  <context:component-scan base-package="com.mydomain" />
  <mvc:annotation-driven />
</beans>


Spring Securityの設定

「/」は、認証を設定せず、それ以外の URL に認証を設定しています。
「/Admin」へのアクセスは、管理者権限を持つユーザに制限しています。
セッションは使用しないので stateless としています。

Spring Security で Digest 認証を行うためには、いろいろ決め事があるみたいで
とりあえず、ユーザーのパスワードは平文で保存しておかないといけないようです。
ハッシュ化して保存したい場合は、 DigestAuthenticationFilter あたりを改造することになるのでしょうか?
Digest 認証の Filter も明示的に定義する必要があるようです。
今回、Basic 認証を使わないので、その位置に挟んでいます。
また、Digest 認証の Filter には、AuthenticationManager でなく
直接 UserDetailsService を設定するようです。
nonce の有効期限は 3秒に設定しています。

ログインユーザー情報は、InMemoryDaoImpl から取得するようにしました。
ユーザーアカウントは一般ユーザと管理者ユーザを登録しています。

applicationContext-security.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans:beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/security"
  xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/security
    http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-3.1.xsd
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd">

  <http pattern="/" security="none" create-session="stateless"/>
  
  <http entry-point-ref="digestEntryPoint" create-session="stateless">
    <intercept-url pattern="/Admin" access="ROLE_ADMIN" />
    <intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" />
    <custom-filter position="BASIC_AUTH_FILTER" ref="digestFilter"/>
  </http>

  <beans:bean id="digestFilter"
    class="org.springframework.security.web.authentication.www.DigestAuthenticationFilter">
    <beans:property name="userDetailsService" ref="inMemoryDaoImpl" />
    <beans:property name="authenticationEntryPoint" ref="digestEntryPoint" />
  </beans:bean>

  <beans:bean id="digestEntryPoint"
    class="org.springframework.security.web.authentication.www.DigestAuthenticationEntryPoint">
    <beans:property name="realmName" value="My Realm" />
    <beans:property name="key" value="mykey" />
    <beans:property name="nonceValiditySeconds" value="3" />
  </beans:bean>
  
  <authentication-manager>
    <authentication-provider>
      <user-service id="inMemoryDaoImpl">
        <user name="admin" password="admin-pass" authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" />
        <user name="user" password="user-pass" authorities="ROLE_USER" />
      </user-service>
    </authentication-provider>
  </authentication-manager>
</beans:beans>


Controller クラスの作成

ApiController クススを以下の内容で作成する。
呼出可能な URL は、「/」「/Home」「/Admin」「UserDetails」4つです。
「/」「/Home」「/Admin」は、文字列を返します。
「UserDetails」は、ログインユーザ情報を Json 形式で返します。

ApiController.java
package com.mydomain.web;

import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.security.core.context.SecurityContextHolder;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;


@Controller
public class ApiController {

  @RequestMapping("/")
  @ResponseBody
  public String index() { return "Index"; }
  
  @RequestMapping("/Home")
  @ResponseBody
  public String home() { return "Home"; }

  @RequestMapping("/Admin")
  @ResponseBody
  public String admin() { return "Admin"; }

  @RequestMapping("/UserDetails")
  @ResponseBody
  public UserDetails userDetails() {
    Authentication auth = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
    return (UserDetails)auth.getPrincipal();
  }
}


Controller クラスのテスト作成

Spring Security が起動するように setup() メソッドの中で FilterChainProxy を
MockMvc の Filter に追加しています。
MockHttpServletRequestBuilder から Digest 認証の Authorization リクエストヘッダー を
追加できそうになかったので Apache HttpComponents を使用することにしました。
このあたりを自作してしまうと今度はそこのテストが必要になってきそうなので…
Json データの検証は、JsonPath を使う方法と Jackson と JXPath を使う方法を試してみました。

ApiControllerDigestAuthTest.java
package com.mydomain;

import static org.junit.Assert.assertEquals;
import static org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders.*;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.*;

import java.util.Map;

import org.apache.commons.jxpath.JXPathContext;
import org.apache.http.Header;
import org.apache.http.HeaderElement;
import org.apache.http.auth.UsernamePasswordCredentials;
import org.apache.http.impl.auth.DigestScheme;
import org.apache.http.message.BasicHeader;
import org.apache.http.message.BasicHttpRequest;
import org.apache.http.protocol.BasicHttpContext;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.mock.web.MockHttpServletRequest;
import org.springframework.security.web.FilterChainProxy;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import org.springframework.test.context.web.WebAppConfiguration;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
import org.springframework.test.web.servlet.MvcResult;
import org.springframework.test.web.servlet.setup.MockMvcBuilders;
import org.springframework.web.context.WebApplicationContext;
import org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;


@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@WebAppConfiguration()
@ContextConfiguration({
  "file:src/main/webapp/WEB-INF/spring/webmvc-config.xml",
  "file:src/main/resources/META-INF/spring/applicationContext-security.xml"})
public class ApiControllerDigestAuthTest {

  @Autowired
  private WebApplicationContext wac;
  
  @Autowired
  private FilterChainProxy springSecurityFilterChain;

  private MockMvc mockMvc;

    
  @Before
  public void setup() {
    this.mockMvc = MockMvcBuilders.webAppContextSetup(this.wac)
      .addFilters(this.springSecurityFilterChain).build();
  }
    
  @SuppressWarnings("unchecked")
  @Test
  public void RoleUserTest() throws Exception {

    // ===== RoleUser Test Data ===== //
    String userName = "user";
    String password = "user-pass";
    UsernamePasswordCredentials credentials = new UsernamePasswordCredentials(userName, password);
    BasicHttpRequest request = new BasicHttpRequest("GET", "/");
    BasicHttpContext context = new BasicHttpContext();
    BasicHeader header = null;
    DigestScheme digestScheme = null;
    Header reqHeader = null;
    String resHeader = "";
    MvcResult mvcResult = null;
  

    // ===== Test 1 ===== //
    this.mockMvc
      .perform(
        get("/")
        .accept(MediaType.TEXT_PLAIN))
      .andExpect(status().isOk())
      .andExpect(content().string("Index"));


    // ===== Test 2 ===== //
    mvcResult = this.mockMvc
      .perform(
        get("/Home")
        .accept(MediaType.TEXT_PLAIN))
      .andExpect(status().isUnauthorized())
      .andReturn();
  

    // ===== Test 3 ===== //
    // Response Header から Authorization Digest Request Header を作成する。
    resHeader = mvcResult.getResponse().getHeaderValue("WWW-Authenticate").toString();
    resHeader = resHeader.substring(7); // 先頭文字列 Digest を削除
    header = new BasicHeader("WWW-Authenticate", resHeader);
  
    digestScheme = new DigestScheme();
    for (HeaderElement elm : header.getElements()) {      
      switch (elm.getName()) {
        case "realm" :
        case "nonce" :
          digestScheme.overrideParamter(elm.getName(), elm.getValue());
          break;
      }
    }
    digestScheme.overrideParamter("qop", "auth");
    reqHeader = digestScheme.authenticate(credentials, request, context);
  
    // URL 呼出し
    this.mockMvc
      .perform(
        get("/Home")
        .accept(MediaType.TEXT_PLAIN)
        .header(reqHeader.getName(), reqHeader.getValue()))
      .andExpect(status().isOk())
      .andExpect(content().string("Home"));


    // ===== Test 4 ===== //
    reqHeader = digestScheme.authenticate(credentials, request, context);
    this.mockMvc
      .perform(
        get("/Admin")
        .accept(MediaType.TEXT_PLAIN)
        .header(reqHeader.getName(), reqHeader.getValue()))
      .andExpect(status().isForbidden());
  

    // ===== Test 5 ===== //
  
    // 3秒スリープして nonce を期限切れにする。
    Thread.sleep(3000);
    reqHeader = digestScheme.authenticate(credentials, request, context);
    mvcResult = this.mockMvc
      .perform(
        get("/UserDetails")
        .accept(MediaType.TEXT_PLAIN)
        .header(reqHeader.getName(), reqHeader.getValue()))
      .andExpect(status().isUnauthorized())
      .andReturn();
  

    // ===== Test 6 ===== //
    // Response Header から Authorization Digest Request Header を作成する。
    resHeader = mvcResult.getResponse().getHeaderValue("WWW-Authenticate").toString();
    resHeader = resHeader.substring(7);
    header = new BasicHeader("WWW-Authenticate", resHeader);
  
    digestScheme = new DigestScheme();
    for (HeaderElement elm : header.getElements()) {      
      switch (elm.getName()) {
        case "realm" :
        case "nonce" :
          digestScheme.overrideParamter(elm.getName(), elm.getValue());
          break;
      }
    }
    digestScheme.overrideParamter("qop", "auth");
    reqHeader = digestScheme.authenticate(credentials, request, context);

    // URL 呼出し - JsonPath で JSON データを検証
    this.mockMvc
      .perform(
        get("/UserDetails")
        .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
        .header(reqHeader.getName(), reqHeader.getValue()))
      .andExpect(status().isOk())
      .andExpect(jsonPath("$.username").value(userName))
      .andExpect(jsonPath("$.authorities").isArray())
      .andExpect(jsonPath("$.authorities[?(@.authority == 'ROLE_USER')]").exists())
      .andExpect(jsonPath("$.authorities[?(@.authority == 'ROLE_ADMIN')]").doesNotExist());
  }

  @SuppressWarnings("unchecked")
  @Test
  public void RoleAdminTest() throws Exception {

    // ===== RoleAdmin Test Data ===== //
    String userName = "admin";
    String password = "admin-pass";
    UsernamePasswordCredentials credentials = new UsernamePasswordCredentials(userName, password);
    BasicHttpRequest request = new BasicHttpRequest("GET", "/");
    BasicHttpContext context = new BasicHttpContext();
    BasicHeader header = null;
    DigestScheme digestScheme = null;
    Header reqHeader = null;
    String resHeader = "";
    MvcResult mvcResult = null;


    // ===== Test 7 ===== //
    mvcResult = this.mockMvc
      .perform(
        get("/Admin")
        .accept(MediaType.TEXT_PLAIN))
      .andExpect(status().isUnauthorized())
      .andReturn();


    // ===== Test 8 ===== //
    // Response Header から Authorization Digest Request Header を作成する。
    resHeader = mvcResult.getResponse().getHeaderValue("WWW-Authenticate").toString();
    resHeader = resHeader.substring(7);
    header = new BasicHeader("WWW-Authenticate", resHeader);

    digestScheme = new DigestScheme();
    for (HeaderElement elm : header.getElements()) {      
      switch (elm.getName()) {
        case "realm" :
        case "nonce" :
          digestScheme.overrideParamter(elm.getName(), elm.getValue());
          break;
      }
    }
    digestScheme.overrideParamter("qop", "auth");
    reqHeader = digestScheme.authenticate(credentials, request, context);

    // URL 呼出し
    this.mockMvc
      .perform(
        get("/Admin")
        .accept(MediaType.TEXT_PLAIN)
        .header(reqHeader.getName(), reqHeader.getValue()))
      .andExpect(status().isOk())
      .andExpect(content().string("Admin"));


    // ===== Test 9 ===== //
    mvcResult = this.mockMvc
      .perform(
        get("/UserDetails")
        .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
        .header(reqHeader.getName(), reqHeader.getValue()))
      .andExpect(status().isOk())
      .andReturn();
  
    // Jackson と JXPath で JSON データを検証
    String response = mvcResult.getResponse().getContentAsString();
    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    Map<String, Object> userDetails = mapper.readValue(response, Map.class);
    JXPathContext jxContext = JXPathContext.newContext(userDetails);
  
    assertEquals(userName, jxContext.getValue("username").toString());
    assertEquals(2, jxContext.selectNodes("authorities").size());
    assertEquals(1, jxContext.selectNodes("authorities[@authority='ROLE_USER']").size());
    assertEquals(1, jxContext.selectNodes("authorities[@authority='ROLE_ADMIN']").size());
  }
}
RoleUser Test Data
一般ユーザのテストデータ
Test 1
「/」の呼出しテスト
認証が不要な URL にアクセスする。
レスポンスコード 200:OK と共に文字列 Index を取得する。
Test 2
「/Home」の呼出しテストA
認証が必要な URL に Authorization リクエストヘッダーなしでアクセスする。
レスポンスコード 401:Unauthorized が返る。
Test 3
「/Home」の呼出しテストB
Test 2 のレスポンスヘッダー WWW-Authenticate から realm と nonce を取得し
ユーザー と パスワードを加えて Authorization リクエストヘッダー作成する。
Authorization リクエストヘッダーを付けてアクセスする。
レスポンスコード 200:OK と共に文字列 Home を取得する。
Test 4
「/Admin」の呼出しテスト
Admin 権限が必要な URL に 一般ユーザでアクセスする。
Test 3 で作成した Authorization リクエストヘッダーを使用する。
レスポンスコード 403:Forbidden が返る。
Test 5
「/UserDetails」の呼出しテストA
有効期限切れ nonce でアクセスする。
nonce を有効期限切れにするため 3秒スリープする。
Test 3 で作成した Authorization リクエストヘッダーを使用する。
レスポンスコード 401:Unauthorized が返る。
Test 6
「/UserDetails」の呼出しテストB
Test 5 のレスポンスヘッダー WWW-Authenticate から realm と nonce を取得し
ユーザー と パスワードを加えて Authorization リクエストヘッダー再作成する。
Authorization リクエストヘッダーを付けてアクセスする。
レスポンスコード 200:OK と共にログインユーザ情報を Json 形式で取得する。
JSON データを JsonPath で検証する。
RoleAdmin Test Data
管理者ユーザのテストデータ
Test 7
「/Admin」の呼出しテストA
認証が必要な URL に Authorization リクエストヘッダーなしでアクセスする。
レスポンスコード 401:Unauthorized が返る。
Test 8
「/Admin」の呼出しテストB
Test 7 のレスポンスヘッダー WWW-Authenticate から realm と nonce を取得し
ユーザー と パスワードを加えて Authorization リクエストヘッダー作成する。
Authorization リクエストヘッダーを付けてアクセスする。
Admin 権限が必要な URL に 管理者ユーザでアクセスする。
レスポンスコード 200:OK と共に文字列 Admin を取得する。
Test 9
「/UserDetails」の呼出しテスト
Test 8 で作成した Authorization リクエストヘッダーを使用する。
レスポンスコード 200:OK と共にログインユーザ情報を Json 形式で取得する。
JSON データを Jackson と JXPath で 検証する。


POM ファイルの作成

POM ファイルを以下の内容で作成する。

pom.xml
<project
  xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://maven.apache.org/POM/4.0.0
    http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">

  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.mydomain</groupId>
  <artifactId>studying-spring-security-digest</artifactId>
  <packaging>war</packaging>
  <version>1.0</version>
  <name>studying-spring-security-digest</name>

  <properties>
    <java.version>1.7</java.version>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <spring.version>3.2.2.RELEASE</spring.version>
    <spring-security.version>3.1.4.RELEASE</spring-security.version>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>javax.servlet</groupId>
      <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
      <version>3.0.1</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>javax.servlet.jsp</groupId>
      <artifactId>jsp-api</artifactId>
      <version>2.2</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-context</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-test</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-core</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-web</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-config</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
      <artifactId>jackson-databind</artifactId>
      <version>2.2.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
      <artifactId>httpclient</artifactId>
      <version>4.2.5</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.11</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.jayway.jsonpath</groupId>
      <artifactId>json-path-assert</artifactId>
      <version>0.8.1</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>commons-jxpath</groupId>
      <artifactId>commons-jxpath</artifactId>
      <version>1.3</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>log4j</groupId>
      <artifactId>log4j</artifactId>
      <version>1.2.17</version>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <finalName>studying-spring-security-digest</finalName>
    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
        <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
        <version>3.1</version>
        <configuration>
          <source>${java.version}</source>
          <target>${java.version}</target>
          <encoding>${project.build.sourceEncoding}</encoding>
        </configuration>
      </plugin>
      <plugin>
        <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
        <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
        <version>2.1</version>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>
</project>


ビルドと実行

コマンドプロンプトを開きCドライブ直下の「studying-spring-security-digest」フォルダに移動後、以下の mvn コマンドを実行します。

cd c:\studying-spring-security-digest
mvn clean package
mvn tomcat7:run

テストがパスして war ファイルが生成されれば、とりあえず OK です。
実際に直接ブラウザから「http://localhost:8080/studying-spring-security-digest/」にアクセスしてみるのもよいと思います。
Controller の URL 「/」「/Home」「/Admin」「/UserDetails」を一般ユーザと管理者ユーザで呼出してコンソールログを確認してみる。
設定した有効期限(3秒)のタイミングで nc がリセットされ 新しい nonce に変わっているのも確認できると思います。


おわりに

テストコードの中で digestScheme.authenticate() メソッドを呼出して nc をインクリメントなどして
Authorization リクエストヘッダーを更新しているのですが、この呼出しをコメントアウトしてもテストは通ってしまいます。
一度受け入れたことのある Response ダイジェスト文字列が送られてきた場合、エラーにしてほしいような気がしますが…
リプレイ攻撃とか大丈夫なのだろうか?
とりあえず、nonce の有効期限は効いているようなので問題ないかな?
RESTful の要件は満たさないのかもしれないけど
Spring Security で WebAPI の認証をする場合、Cookie / Session が無難かも?
もしくは、OAuth の対応に期待か?!
Spring MVC Test Framework は、かなりいい感じだ。
いろいろテストできそうだ!

参考URL
http://static.springsource.org/spring-security/site/docs/3.1.x/reference/basic.html
http://static.springsource.org/spring/docs/3.2.x/spring-framework-reference/html/testing.html
http://www.baeldung.com/2011/11/20/basic-and-digest-authentication-for-a-restful-service-with-spring-security-3-1/
http://d.hatena.ne.jp/kuwalab/20130402/p1
http://x68000.q-e-d.net/~68user/net/http-auth-2.html
http://hc.apache.org/
http://code.google.com/p/json-path/
http://jackson.codehaus.org/
http://commons.apache.org/proper/commons-jxpath/

2012年5月24日木曜日

SpringSecurityユーザをDBで管理、JPAでログインする

はじめに

Spring Securityを使ってデータベースに保存されたユーザ、パスワードでログインする機能を作ってみたいと思います。
Spring Securityで規定されたusersテーブルのスキーマをそのまま使う分には、
Springの定義ファイルを編集するするだけでよいのですが
このusersテーブルに他の項目を追加してログインセッションに置きたい場合は、カスタマイズが必要になります。
ログインが成功した場合、セッションキー「SPRING_SECURITY_CONTEXT」にusersテーブルの情報が置かれます。

カスタマイズとしては、UserDetailsインターフェイス(org.springframework.security.core.userdetails)実装クラスと
UserDetailsServiceインターフェイス(org.springframework.security.core.userdetails)実装クラスの作成になります。
UserDetailsインターフェイス実装クラスは、ログイン成功時、セッションに置かれるログインユーザ情報を保持するクラスです。
今回は、EntityBeanで作成します。
UserDetailsServiceインターフェイス実装クラスは、ユーザ情報取得メソッド(loadUserByUsername)を実装します。
今回は、EntityManagerを使ってユーザ情報を取得します。

今回は、usersテーブルに連絡先(contact)を追加したいと思います。
ではでは!Getting Started!!

環境

OS Windows XP
データベース MySQL 5.5.8
アプリケーションサーバー Tomcat 7.0.27
Java JDK 1.7.0
フレームワーク Spring Framework 3.1.0.RELEASE
Spring Security 3.1.0.RELEASE
Hibernate 3.6.10.Final
ビルドツール Maven 3.0.4
※mvnコマンドが実行できるように設定しておきます。
Spring Security について

「3.1.0.RELEASE」でMavenビルドすると「invalid LOC header」エラーなるものが 発生していたのですが、Springframeworkのローカルのリポジトリ「C:\Documents and Settings\{user}\.m2\repository\org\springframework」を削除して 再度ビルドするとうまくいきました。



プロジェクト構成

Cドライブ直下に「studying-spring-security」フォルダを作成し各ファイルを以下のように配置します。

  • C:\studying-spring-security
    • src
      • main
        • java
          • com
            • mydomain
              • bizlogic
                • MyUserDetailsService.java
              • entity
                • MyAuthority.java
                • MyUser.java
        • resources
          • META-INF
            • spring
              • applicationContext.xml
              • applicationContext-locale.xml
              • applicationContext-security.xml
            • persistence.xml
          • log4j.properties
        • webapp
          • resources
            • style.css
          • WEB-INF
            • i18n
              • messages_ja.properties
            • spring
              • webmvc-config.xml
            • views
              • index.jspx
              • login.jspx
            • web.xml
    • pom.xml
プロジェクト作成について

Spring Rooでプロジェクトを作成し、今回使わないもの(Tiles、Themeなど)を削除しました。



データベースの作成

DROP DATABASE IF EXISTS studying_spring_security;
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS studying_spring_security DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;

※データベースユーザとして、パスワードなしのrootユーザが作成してあるとします。



テーブルの作成とログインユーザの登録

ログインユーザとして、adminとuserを作成します。
ログインID/パスワードはそれぞれ
admin/admin、user/user
としています。

DROP TABLE IF EXISTS `users`;
CREATE TABLE `users` (
  `username` varchar(50)  NOT NULL,
  `password` varchar(255) NOT NULL,
  `enabled`  tinyint(1)   NOT NULL,
  `contact`  varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;


DROP TABLE IF EXISTS `authorities`;
CREATE TABLE `authorities` (
  `username`  varchar(50) NOT NULL,
  `authority` varchar(50) NOT NULL,
  UNIQUE KEY `ix_auth_username` (`username`,`authority`),
  CONSTRAINT `fk_authorities_users` FOREIGN KEY (`username`) REFERENCES `users` (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

DROP TABLE IF EXISTS `persistent_logins`;
CREATE TABLE `persistent_logins` (
  `username`  varchar(64) NOT NULL,
  `series`    varchar(64) NOT NULL,
  `token`     varchar(64) NOT NULL,
  `last_used` timestamp   NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`series`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `users` VALUES ('admin', '8c6976e5b5410415bde908bd4dee15dfb167a9c873fc4bb8a81f6f2ab448a918', '1', 'admin@mydomain.com');
INSERT INTO `users` VALUES ('user',  '04f8996da763b7a969b1028ee3007569eaf3a635486ddab211d512c85b9df8fb', '1', 'user@mydomain.com');

INSERT INTO `authorities` VALUES ('admin', 'ROLE_ADMIN');
INSERT INTO `authorities` VALUES ('admin', 'ROLE_USER');
INSERT INTO `authorities` VALUES ('user',  'ROLE_USER');


ServletとLoggerの設定

web.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<web-app version="3.0" 
  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" 
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
  xsi:schemaLocation="
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd ">

  <display-name>studying-spring-security</display-name>
  
  <context-param>
    <param-name>defaultHtmlEscape</param-name>
    <param-value>true</param-value>
  </context-param>
  
  <context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <param-value>classpath*:META-INF/spring/applicationContext*.xml</param-value>
  </context-param>
  
  <listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
  </listener>
  
  <filter>
    <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>
    <init-param>
      <param-name>encoding</param-name>
      <param-value>UTF-8</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
      <param-name>forceEncoding</param-name>
      <param-value>true</param-value>
    </init-param>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>

  <filter>
    <filter-name>HttpMethodFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.HiddenHttpMethodFilter</filter-class>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>HttpMethodFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>
  
  <filter>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>
  
  <servlet>
    <servlet-name>studying-spring-security</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <init-param>
      <param-name>contextConfigLocation</param-name>
      <param-value>WEB-INF/spring/webmvc-config.xml</param-value>
    </init-param>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>studying-spring-security</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  
  <session-config>
    <session-timeout>10</session-timeout>
    <tracking-mode>COOKIE</tracking-mode>
  </session-config>
</web-app>
log4j.properties
log4j.rootLogger=error, stdout

log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout

# Print the date in ISO 8601 format
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d [%t] %-5p %c - %m%n

log4j.appender.R=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.R.File=application.log

log4j.appender.R.MaxFileSize=100KB
# Keep one backup file
log4j.appender.R.MaxBackupIndex=1

log4j.appender.R.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.R.layout.ConversionPattern=%p %t %c - %m%n


データベース接続の設定

persistence.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<persistence version="2.0"
  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/persistence"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://java.sun.com/xml/ns/persistence
    http://java.sun.com/xml/ns/persistence/persistence_2_0.xsd">

  <persistence-unit name="persistenceUnit" transaction-type="RESOURCE_LOCAL">
    <provider>org.hibernate.ejb.HibernatePersistence</provider>
    <properties>
      <property name="hibernate.dialect" value="org.hibernate.dialect.MySQLDialect"/>
      <property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="validate" />
      <property name="hibernate.ejb.naming_strategy" value="org.hibernate.cfg.DefaultNamingStrategy" />
      <property name="hibernate.connection.charSet" value="UTF-8" />
    </properties>
  </persistence-unit>
</persistence>
applicationContext.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
 xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
 xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xsi:schemaLocation="
   http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd
  http://www.springframework.org/schema/context
  http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">

  <bean id="dataSource"
    class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
    <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
    <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/studying_spring_security"/>
    <property name="username" value="root"/>
    <property name="password" value=""/>
    <property name="testOnBorrow" value="true"/>
    <property name="testOnReturn" value="true"/>
    <property name="testWhileIdle" value="true"/>
    <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="1800000"/>
    <property name="numTestsPerEvictionRun" value="3"/>
    <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="1800000"/>
    <property name="validationQuery" value="SELECT 1"/>
  </bean>

  <context:annotation-config/>
  <bean id="entityManagerFactory"
    class="org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean"
    p:persistenceUnitName="persistenceUnit" p:dataSource-ref="dataSource" />
</beans>
データベース接続について

persistence.xmlファイルにデータベース接続設定を記述したいところなのですが
Spring Securityの標準の実装では、RememberMeトークンをデータベースに保存する場合、
JDBCを使用している(org.springframework.security.web.authentication.rememberme.JdbcTokenRepositoryImpl)みたいで
DataSourceをSpringコンテナに登録しておく必要があるようです。
この部分もカスタマイズすればよいのですが、今回はパスで…



Entityクラスの作成

MyUser.java
package com.mydomain.entity;

import java.util.Collection;

import javax.persistence.CollectionTable;
import javax.persistence.ElementCollection;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.FetchType;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.MapKeyColumn;
import javax.persistence.Table;
import javax.persistence.Transient;
import javax.persistence.JoinColumn;

import org.springframework.security.core.CredentialsContainer;
import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;

@Entity
@Table(name = "users")
public class MyUser implements UserDetails, CredentialsContainer{

  private static final long serialVersionUID = 1L;
  

  @Id
  private String username;
  
  private String password;
  
  private boolean enabled;

  private String contact;

  @ElementCollection(targetClass=MyAuthority.class, fetch=FetchType.EAGER)
  @CollectionTable(
    name="authorities",
    joinColumns={@JoinColumn(name="username", referencedColumnName="username")})
  @MapKeyColumn(name="authority")
  private Collection<GrantedAuthority> authorities;

  @Transient
  private boolean accountNonExpired = true;

  @Transient
  private boolean accountNonLocked = true;

  @Transient
  private boolean credentialsNonExpired = true;


  @Override
  public void eraseCredentials() {
    password = null;
  }

  @Override
  public boolean equals(Object rhs) {
    if (rhs instanceof User) {
      return username.equals(((User) rhs).username);
    }
    return false;
  }

  @Override
  public int hashCode() {
    return username.hashCode();
  }


  public String getContact() {
    return contact;
  }

  public void setContact(String contact) {
    this.contact = contact;
  }

  @Override
  public String getUsername() {
    return this.username;
  }

  public void setUsername(String username) {
    this.username = username;
  }
  
  @Override
  public String getPassword() {
    return this.password;
  }

  public void setPassword(String password) {
    this.password = password;
  }

  @Override
  public boolean isEnabled() {
    return this.enabled;
  }

  public void setEnabled(boolean enabled) {
    this.enabled = enabled;
  }
  
  @Override
  public boolean isAccountNonExpired() {
    return this.accountNonExpired;
  }
  
  public void setAccountNonExpired(boolean accountNonExpired) {
    this.accountNonExpired = accountNonExpired;
  }

  @Override
  public boolean isAccountNonLocked() {
    return this.accountNonLocked;
  }

  public void setAccountNonLocked(boolean accountNonLocked) {
    this.accountNonLocked = accountNonLocked;
  }

  @Override
  public boolean isCredentialsNonExpired() {
    return this.credentialsNonExpired;
  }

  public void setCredentialsNonExpired(boolean credentialsNonExpired) {
    this.credentialsNonExpired = credentialsNonExpired;
  }

  @Override
  public Collection<GrantedAuthority> getAuthorities() {
    return this.authorities;
  }
  
  public void setAuthorities(Collection<GrantedAuthority> authorities) {
    this.authorities = authorities;
  }
}
MyUserクラスについて

equals()メソッド、hashCode()メソッドは、User(org.springframework.security.core.userdetails)クラスを参考に実装しました。
CredentialsContainerインターフェイスの実装も同様に参考にしました。
…toString()メソッドはパスです。

MyAuthority.java
package com.mydomain.entity;

import javax.persistence.Embeddable;

import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;

@Embeddable
public class MyAuthority implements GrantedAuthority{

  private static final long serialVersionUID = 1L;
  
  private String authority;

  @Override
  public String getAuthority() {
    return this.authority;
  }

  public void setAuthority(String authority) {
    this.authority = authority;
  }

  public boolean equals(Object obj) {
    if (this == obj) {
      return true;
    }

    if (obj instanceof MyAuthority) {
      return authority.equals(((MyAuthority) obj).authority);
    }

    return false;
  }

  public int hashCode() {
    return this.authority.hashCode();
  }

  public String toString() {
    return this.authority;
  }
}
MyAuthorityクラスについて

equals()メソッド、hashCode()メソッド、toString()メソッドは、
SimpleGrantedAuthority(org.springframework.security.core.authority)クラスを参考に実装しました。



UserDetailsServiceクラスの作成

MyUserDetailsService.java
package com.mydomain.bizlogic;

import javax.persistence.EntityManager;
import javax.persistence.NoResultException;
import javax.persistence.PersistenceContext;
import javax.persistence.Query;

import org.springframework.dao.DataAccessException;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.stereotype.Service;

import com.mydomain.entity.MyUser;

@Service
public class MyUserDetailsService implements UserDetailsService {
  
  @PersistenceContext
  private EntityManager em;

  @Override
  public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException, DataAccessException {

    try {
      String jpql = "SELECT u FROM User u Where username = :username";
      Query query = this.em.createQuery(jpql, MyUser.class);
      query.setParameter("username", username);
      MyUser user = (MyUser) query.getSingleResult();

      return user;
    } catch(NoResultException exp) {
      throw new UsernameNotFoundException("ユーザが見つかりません");
    }
  }
}


Spring Securityの設定

/login、/resourcesには、アクセス制限を設定せず、それ以外のURLにアクセス制限を設定します。

<authentication-provider>タグと<remember-me>タグのuser-service-ref属性に
作成したUserDetailsServiceインターフェイス実装クラスを指定します。

RememberMeトークンをデータベースに保存する場合、<remember-me>タグのdata-source-ref属性に
Springコンテナに登録されたDataSourceを指定します。

applicationContext-security.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans:beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/security" 
  xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/security
    http://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd">

  <http auto-config="true" use-expressions="true">
    <form-login login-processing-url="/resources/j_spring_security_check"
      login-page="/login" authentication-failure-url="/login?login_error=t" 
      default-target-url="/" always-use-default-target="true"/>
    <logout logout-url="/resources/j_spring_security_logout" logout-success-url="/"/>

    <intercept-url pattern="/login*" access="permitAll" />
    <intercept-url pattern="/resources/**" access="permitAll" />
    <intercept-url pattern="/**" access="hasRole('ROLE_USER')" />
        
    <remember-me data-source-ref="dataSource" user-service-ref="myUserDetailsService"/>
  </http>

  <authentication-manager alias="authenticationManager">
    <authentication-provider user-service-ref="myUserDetailsService">
      <password-encoder hash="sha-256"/>
    </authentication-provider>
  </authentication-manager>
    
  <beans:bean id="myUserDetailsService" class="com.mydomain.bizlogic.MyUserDetailsService"/>
</beans:beans>
applicationContext-locale.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd">

  <bean id="messageSource"
    class="org.springframework.context.support.ReloadableResourceBundleMessageSource"
    p:basenames="WEB-INF/i18n/messages" p:fallbackToSystemLocale="false"
    p:fileEncodings="UTF-8" p:defaultEncoding="UTF-8" />
</beans>
エラーメッセージの日本語化について

SpringSecurity関連のクラスがSpringコンテナに登録される際に ReloadableResourceBundleMessageSourceクラスなどからmessages_ja.propertiesファイルが読み込めないと エラーメッセージが日本語化できないようです。
webmvc-config.xmlファイルが読み込まれる時点では、 SpringSecurity関連クラスのSpringコンテナへの登録が終わっているようなので このファイルでReloadableResourceBundleMessageSourceクラスなどの設定をしていると SpringSecurityのデフォルトのエラーメッセージを日本語で上書きされないみたいです。

messages_ja.properties
AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.badCredentials=ログインID、パスワードが違います。
native2asciiについて

ReloadableResourceBundleMessageSourceクラスを使用するとnative2asciiで変換を行わなくてもよいようです。



Spring MVCの設定

webmvc-config.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<beans
  xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
  xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd
    http://www.springframework.org/schema/mvc
    http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.1.xsd">

  <mvc:annotation-driven />
  <mvc:resources location="/resources/" mapping="/resources/**" />
  <mvc:view-controller path="/login" />
  <mvc:view-controller path="/" view-name="index" />

  <bean id="internalResourceViewResolver"
    class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver"
    p:viewClass="org.springframework.web.servlet.view.JstlView"
    p:prefix="/WEB-INF/views/" p:suffix=".jspx" />
</beans>


Viewファイルの作成

login.jspx
<html version="2.0"
  xmlns:jsp="http://java.sun.com/JSP/Page"
  xmlns:c="http://java.sun.com/jsp/jstl/core"
  xmlns:fn="http://java.sun.com/jsp/jstl/functions"
  xmlns:spring="http://www.springframework.org/tags"
  xmlns:form="http://www.springframework.org/tags/form">

  <jsp:output doctype-root-element="HTML" doctype-system="about:legacy-compat" />
  <jsp:directive.page contentType="text/html;charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8" />
  
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
    <c:url value="/resources/style.css" var="style"/>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="${style}" />
    <title>ログイン</title>
  </head>
  <body>
    <div id="page">
      <h3>ログイン</h3>
      <c:if test="${not empty param.login_error}">
      <div class="errors">
        <p><c:out value="${SPRING_SECURITY_LAST_EXCEPTION.message}" /></p>
      </div>
      </c:if>
        <spring:url value="/resources/j_spring_security_check" var="form_url" />
        <form name="f" action="${fn:escapeXml(form_url)}" method="POST">
        <table>
          <tbody>
            <tr>
              <th><label for="j_username">ログインユーザ</label></th>
              <td><input id="j_username" type='text' name='j_username' style="width:98%" /></td>
            </tr>
            <tr>
              <th><label for="j_password">パスワード</label></th>
              <td><input id="j_password" type='password' name='j_password' style="width:100px" />
              <input id="proceed" type="submit" value="ログイン" /></td>
            </tr>
            <tr>
              <td></td>
              <th>
                <input id="_spring_security_remember_me" 
                  type='checkbox' name='_spring_security_remember_me' value="true"/>
                <label for="_spring_security_remember_me">ログインしたままにする</label>
              </th>
            </tr>
          </tbody>
        </table>
        </form>
    </div>
  </body>
</html>
エラーメッセージの表示について

SpringSecurityのエラーメッセージはセッションに保存されているみたいなので <jsp:directive.page session="false" /> としているとエラーメッセージが表示されなくようです。

index.jspx
<html version="2.0"
  xmlns:jsp="http://java.sun.com/JSP/Page"
  xmlns:c="http://java.sun.com/jsp/jstl/core"
  xmlns:sec="http://www.springframework.org/security/tags">

  <jsp:output doctype-root-element="HTML" doctype-system="about:legacy-compat" />
  <jsp:directive.page contentType="text/html;charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8" />
  
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
    <c:url value="/resources/style.css" var="style"/>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="${style}" />
    <title>ようこそ</title>
  </head>
  <body>
    <div id="page">
      <h3>ようこそ</h3>
      <p>
        <sec:authentication property="principal.username" htmlEscape="true"/>さん<br />
        あなたの連絡先は<sec:authentication property="principal.contact" htmlEscape="true"/>です。<br />
        <sec:authorize access="hasRole('ROLE_ADMIN')">※管理者権限が設定されています。</sec:authorize>
      </p>
      <c:url value="/resources/j_spring_security_logout" var="logout_url"/>
      <a href="${logout_url}">ログアウト</a>
    </div>
  </body>
</html>
style.css
body {
  margin: 0px;
  padding: 0px;
  font: 13px Arial, Helvetica, sans-serif;
  color: #212121;
}

h1 {
  margin-top: 0px;
  font-size: 2.4em;
}

p {
  margin-bottom: 1.8em;
  line-height: 160%;
}

table {
  margin: 0px auto;
}

th, td {
  text-align: left;
}

div.errors {
  background-color: #FFEBE8;
  border: solid 1px #DD3C10;
  width: 300px;
  margin: 3px auto;
  padding: 3px;
}

#page {
  width: 900px;
  margin: 0px auto;
  padding: 30px 0px;
  text-align: center;
}


POMファイルの作成

pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<project 
  xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="
    http://maven.apache.org/POM/4.0.0
    http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">
    
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.mydomain</groupId>
  <artifactId>studying-spring-security-02</artifactId>
  <packaging>war</packaging>
  <version>1.0</version>
  <name>studying-spring-security-02</name>
  
  <properties>
    <java.version>1.7</java.version>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <spring.version>3.1.0.RELEASE</spring.version>
    <spring-security.version>3.0.7.RELEASE</spring-security.version>
  </properties>
  
  <repositories>
    <repository>
      <id>spring-maven-release</id>
      <name>Spring Maven Release Repository</name>
      <url>http://maven.springframework.org/release</url>
    </repository>
  </repositories>
  
  <pluginRepositories>
    <pluginRepository>
      <id>spring-maven-release</id>
      <name>Spring Maven Release Repository</name>
      <url>http://maven.springframework.org/release</url>
    </pluginRepository>    <pluginRepository>
      <id>apache.snapshots</id>
      <url>http://repository.apache.org/snapshots/</url>
    </pluginRepository>
  </pluginRepositories>
  
  <dependencies>     
    <dependency>
      <groupId>javax</groupId>
      <artifactId>javaee-api</artifactId>
      <version>6.0</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>javax.servlet</groupId>
      <artifactId>jstl</artifactId>
      <version>1.2</version>
    </dependency>
    
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-context</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-orm</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-core</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-config</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-web</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.security</groupId>
      <artifactId>spring-security-taglibs</artifactId>
      <version>${spring-security.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.hibernate</groupId>
      <artifactId>hibernate-entitymanager</artifactId>
      <version>3.6.10.Final</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>commons-pool</groupId>
      <artifactId>commons-pool</artifactId>
      <version>1.5.6</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>commons-dbcp</groupId>
      <artifactId>commons-dbcp</artifactId>
      <version>1.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>mysql</groupId>
      <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
      <version>5.1.18</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.10</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <finalName>studying-spring-security-02</finalName>
    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
        <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
        <version>2.3.2</version>
        <configuration>
          <source>${java.version}</source>
          <target>${java.version}</target>
          <encoding>${project.build.sourceEncoding}</encoding>
        </configuration>
      </plugin>
      <plugin>
        <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
        <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
        <version>2.0-SNAPSHOT</version>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>
</project>


ビルドと実行

コマンドプロンプトを開きCドライブ直下の「studying-spring-security」フォルダに移動後、mvnコマンドを実行します。

cd c\studying-spring-security
mvn clean package
mvn tomcat7:run

Webブラウザを開き「http://localhost:8080/studying-spring-security/」にアクセスします。
ログインユーザ/パスワードは admin/admin と user/user になります。

tomcat7-maven-pluginについて

現時点での最新は「2.0-beta-1」だと思われるのですが、このVersionでtomcatを実行すると
「Unable to determine URL for WEB-INF/classes」的なエラー発生してしまいます。
これは、tomcat7-maven-pluginが使用しているtomcat(7.0.25)が原因とのことです。
エラーは出るもののとりあえずは動いてそうなので問題なさそうなのですが、
エラーが出ているのがなんとなく嫌な感じなのでSNAPSHOTにしてみました。
なにぶんSNAPSHOTなので日によって挙動が違うかもしれません…

おわりに

SpringSecurityは、もっとガチガチで入り込む余地があまりないような印象だったのですが
さわってみた感じ割と挟みどころがいろいろ用意されているようです。
全然使い込んではないのでなんとも言えませんが…
とりあえずSpringは期待できそうだ。!
Webの開発をJavaでとなるとSpringの今後に懸かってますね。!
…JavaでWebかぁ~
ないのかな?

参考URL
http://news.mynavi.jp/articles/2010/03/25/spring3/003.html
http://sites.google.com/site/soracane/home/springnitsuite/spring-security/spring-securityno-settei-houhou
http://ameblo.jp/spring-beginner/entry-10239724907.html
http://oajamfibia.wordpress.com/2011/07/05/writing-a-custom-jpa-userdetailservice/
http://krams915.blogspot.jp/2010/12/spring-security-mvc-integration_18.html
http://www.codercorp.com/blog/spring/security-spring/writing-custom-userdetailsservice-for-spring-security.html
http://stackoverflow.com/questions/9580031/javax-naming-namenotfoundexception-resource-web-inf-classes-not-found-with-mav