Spring Security 中如何細化權(quán)限粒度？
有小伙伴表示微人事(https://github.com/lenve/vhr)的權(quán)限粒度不夠細。不過松哥想說的是，技術(shù)都是相通的，明白了 vhr 中權(quán)限管理的原理，在此基礎(chǔ)上就可以去細化權(quán)限管理粒度，細化過程和還是用的 vhr 中用的技術(shù)，只不過設(shè)計層面重新規(guī)劃而已。
當(dāng)然今天我想說的并不是這個話題，主要是想和大家聊一聊 Spring Security 中權(quán)限管理粒度細化的問題。因為這個問題會涉及到不同的權(quán)限管理模型，今天和小伙伴們聊一聊～
1.權(quán)限管理模型
要想將細化權(quán)限粒度，我們不可避免會涉及到一些權(quán)限模型，例如 ACL、RBAC、DAC、MAC 以及 ABAC、PBAC 等。
在這些眾多的權(quán)限模型中，我們使用較多的是 RBAC，ACL 也有一些項目在使用，另外幾種則使用相對較少。因此松哥這里重點和大家介紹 ACL 和 RBAC。
1.1 ACLACL
ACL是一種比較古老的權(quán)限控制模型。英文全稱是 Access Control List，中文稱作訪問控制列表，這是一種面向資源的訪問控制模型，所有的權(quán)限配置都是針對資源的。
它的原理是這樣：
對于系統(tǒng)中的每一個資源，都會配置一個訪問列表，這個列表中記錄了用戶/角色對于資源的 CURD 權(quán)限，當(dāng)系統(tǒng)需要訪問這些資源時，會首先檢查列表中是否存在當(dāng)前用戶的訪問權(quán)限，進而確定當(dāng)前用戶是否可以執(zhí)行相應(yīng)的操作。
ACL 的使用非常簡單，搞明白它的原理自己分分鐘就能實現(xiàn)。但是 ACL 有一個明顯的缺點，就是需要維護大量的訪問權(quán)限列表。大量的訪問控制列表帶來的問題就是性能下降以及維護復(fù)雜。
1.2 RBAC
RBAC(Role-based access control)是一種以角色為基礎(chǔ)的訪問控制，也是目前使用較多的一種權(quán)限模型，它有多種不同的變體，松哥后面會專門寫一篇文章來介紹 RBAC，這里僅簡單科普下。
RBAC 權(quán)限模型將用戶按角色進行歸類，通過用戶的角色來確定用戶對某項資源是否具備操作權(quán)限。RBAC 簡化了用戶與權(quán)限的管理，它將用戶與角色關(guān)聯(lián)、角色與權(quán)限管理、權(quán)限與資源關(guān)聯(lián)，這種模式使得用戶的授權(quán)管理變得非常簡單和易于維護。
1.3 其他
下面這些使用常見較少，小伙伴們做一個了解即可，感興趣的小伙伴也可以自行研究下。
- ABAC：這是一種基于屬性的訪問控制。
- PBAC：這是一種基于策略的訪問控制。
- DAC：除了權(quán)限控制，主體也可以將權(quán)限授予其他主體。
- MAC：資源可以被哪些類別的主體進行哪些操作，主體可以對哪些等級的資源進行哪些操作，這兩個條件同時滿足時，允許訪問。
2.ACL
接下來松哥要和大家仔細介紹一下 ACL 這種權(quán)限模型，RBAC 我后面專門寫文章介紹，本文先不做討論。
Acl 的全稱是 Access Control List，也就是我們所說的訪問控制列表，是用以控制對象的訪問權(quán)限的。Acl 的一個核心思路就是將某個對象的某種權(quán)限授予某個用戶或某種角色，它們之間的關(guān)系是多對多，即一個用戶/角色可以具備某個對象的多種權(quán)限，某個對象的權(quán)限也可以被多個用戶/角色所持有。
舉個簡單例子：
現(xiàn)在有一個 User 對象，針對該對象有查詢、修改、刪除等權(quán)限，可以將這些權(quán)限賦值給某一個用戶，也可以將這些權(quán)限賦值給某一個角色，當(dāng)用戶具備這些角色時就具有執(zhí)行相應(yīng)操作的權(quán)限。
從這個角度看，Acl 是一種粒度非常細的權(quán)限控制，它就是專門控制某一個對象的操作權(quán)限。所有的這些權(quán)限都記錄在數(shù)據(jù)庫中，這帶來了另外一個問題就是需要維護的權(quán)限數(shù)據(jù)量非常龐大，不利于后期擴展。當(dāng)然，對于一個簡單的系統(tǒng)，使用 Acl 還是可以的，沒有任何問題。
2.1 核心概念
接下來我們來看看 Acl 中一些核心概念。
Sid
Sid 代表了用戶和角色，它有兩種：GrantedAuthoritySid 和 PrincipalSid，前者代表角色，后者代表用戶。在 Spring Security 中，用戶和角色信息都是保存在 Authentication 對象中的，即 Sid 是從 Authentication 對象中提取出來的，提取出來的值是 GrantedAuthoritySid+PrincipalSid，而不是其中某一項，具體的提取方法是 SidRetrievalStrategyImpl#getSids，相關(guān)源碼如下：
- public List<Sid> getSids(Authentication authentication) {
- Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = roleHierarchy
- .getReachableGrantedAuthorities(authentication.getAuthorities());
- List<Sid> sids = new ArrayList<>(authorities.size() + 1);
- sids.add(new PrincipalSid(authentication));
- for (GrantedAuthority authority : authorities) {
- sids.add(new GrantedAuthoritySid(authority));
- }
- return sids;
- }
這個 Sid 大家可以簡單理解為當(dāng)前用戶的權(quán)限(這個說法不是很準確，可以近似理解)。
ObjectIdentity
ObjectIdentity 是一個域?qū)ο?，這是官方的說法，有點拗口。實際上這就是你要操作的對象。
例如我有一個 User 對象，如果直接去記錄能夠?qū)?User 對象執(zhí)行哪些操作，這就會導(dǎo)致高耦和。所以我們需要對其解耦，將所有需要操作的對象通過 ObjectIdentity 描述出來，這樣就能確保權(quán)限系統(tǒng)不和具體的業(yè)務(wù)綁定。
ObjectIdentity 中有兩個關(guān)鍵方法，getType 和 getIdentifier。一般來說，getType 方法返回真實對象類的全路徑，例如 org.javaboy.acl.model.User，getIdentifier 方法則返回真實對象的 id，通過這兩個方法，就能夠鎖定一個對象。
Acl
看名字就知道，這算是整個系統(tǒng)的核心調(diào)度部分。
一個 Acl 對象會關(guān)聯(lián)一個 ObjectIdentity，一個 Acl 對象還擁有一個 Sid，這個 Sid 表示這個 Acl 是屬于誰的?屬于誰，誰就可以修改甚至刪除這個 Acl 對象。
AccessControlEntry
AccessControlEntry 簡寫為 ACE，一個 AccessControlEntry 對象代表一條權(quán)限記錄。每一個 AccessControlEntry 都對應(yīng)了一個 Acl，一個 Acl 對象對應(yīng)多個 AccessControlEntry，有了這層對應(yīng)關(guān)系，相當(dāng)于就知道這個權(quán)限操作的是哪個對象。
然后 AccessControlEntry 中還包含一個 Sid 和一個 Permission 對象，表示某個 Sid 具備某種權(quán)限。
可以看到，Acl+ACE，就描述出來了某個 Sid 可以具備某個 ObjectIdentity 的某種 Permission。
Permission
這個就是具體的權(quán)限對象。似乎是受 Linux 影響，它使用了權(quán)限掩碼，最多支持 232-1 種權(quán)限。
Spring Security 種默認定義了五種：
- public class BasePermission extends AbstractPermission {
- public static final Permission READ = new BasePermission(1 << 0, 'R'); // 1
- public static final Permission WRITE = new BasePermission(1 << 1, 'W'); // 2
- public static final Permission CREATE = new BasePermission(1 << 2, 'C'); // 4
- public static final Permission DELETE = new BasePermission(1 << 3, 'D'); // 8
- public static final Permission ADMINISTRATION = new BasePermission(1 << 4, 'A'); // 16
- protected BasePermission(int mask) {
- super(mask);
- }
- protected BasePermission(int mask, char code) {
- super(mask, code);
- }
- }
AclService
AclService 接口中主要定義了一些解析 Acl 對象的方法，通過 ObjectIdentity 對象解析出其對應(yīng)的 Acl。
AclService 主要有兩類實現(xiàn)接口：
- JdbcAclService
- JdbcMutableAclService
前者主要是針對 Acl 的查詢操作，后者支持 Acl 的添加、更新以及刪除等操作。我們常用的是 JdbcMutableAclService。
至此，Acl 中一些核心概念就和小伙伴們介紹完了。
2.2 Acl 數(shù)據(jù)表
上面提到的對象數(shù)據(jù)，都需要對應(yīng)的數(shù)據(jù)表來維護，在 spring-security-acl 依賴中，為這些數(shù)據(jù)表都提供了腳本。
可以看到，針對不同類型的數(shù)據(jù)庫，都有對應(yīng)的腳本。
這里主要涉及到四張表，接下來松哥以 MySQL 腳本為例，來分別介紹每張表的作用及其字段的含義。
acl_class
acl_class 是用來保存對象類型的全路徑，如下：
這里的 id 自增長，class 中保存的是相應(yīng)對象的全路徑名。
acl_sid
acl_sid 表用來保存 Sid 的。
根據(jù)前面的介紹，存在兩種類型的 Sid，GrantedAuthoritySid 和 PrincipalSid。所以這里的 principal 字段表示該 Sid 是哪種類型的。
acl_object_identity
acl_object_identity 用來保存需要進行訪問控制的對象信息。
- object_id_class：關(guān)聯(lián) acl_class.id。
- object_id_identity：需要控制的對象的 id。
- parent_object：父對象 ID，關(guān)聯(lián)一條 acl_object_identity 記錄。
- owner_sid：這個 acl 記錄擁有者的 sid。
- entries_inheriting：是否需要繼承父對象的權(quán)限。
簡單來說，這個表中的 object_id_class 和 object_id_identity 字段鎖定了你要進行權(quán)限控制的對象，具體如何控制呢?則要看 acl_entry 中的關(guān)聯(lián)關(guān)系了。
acl_entry
這個表單純看數(shù)據(jù)，一堆數(shù)字。
松哥來捋一下，大家就懂了。
- acl_object_identity：關(guān)聯(lián) acl_object_identity.id。
- ace_order：權(quán)限順序。acl_object_identity 和 ace_order 的組合要唯一。
- sid：關(guān)聯(lián) acl_sid.id。這條權(quán)限記錄關(guān)聯(lián)哪個用戶/角色。
- mask：權(quán)限掩碼。
- granting：表示當(dāng)前記錄是否生效。
- audit_success/audit_failure：審計信息。
簡單來說，acl_entry 中的一條記錄，關(guān)聯(lián)了一個要操作的對象(acl_object_identity 和 ace_order 字段)，關(guān)聯(lián)了 Sid(sid 字段)，也描述了權(quán)限(mask)，將權(quán)限涉及到的東西都在該字段中整合起來了。
3.小結(jié)
好啦，這就本文和小伙伴們科普一下 ACL 的概念，下篇文章松哥通過一個完整的案例來和小伙伴們演示具體用法～
參考資料：
https://blog.gaoyuexiang.cn/2020/07/02/spring-security-acl-conception-and-component
https://www.iteye.com/blog/elim-2269021
本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「 江南一點雨」，可以通過以下二維碼關(guān)注。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系 江南一點雨公眾號。
