深入分析Pac4j

Pac4j是一個強大的客戶端/服務器身份驗證和授權Java庫。Pac4j致力於為Java應用程序提供可重用的安全保障。在Java世界中，它是一個非常受歡迎的庫，能夠非常方便地處理各種身份驗證和授權場景。

一、Pac4j的基本介紹

Pac4j定義了一組用於身份驗證和授權的api。Pac4j提供了許多已經實現的客戶端，包括CAS, OAuth, SAML, OpenID Connect, LDAP, JWT等。此外，您可以自定義和添加客戶端或直接使用web.xml或spring security進行配置。最終，您可以使用Pac4j來保護Java Web應用程序的任何部分。

Pac4j整個庫結構如下圖所示：

├── pac4j-core
├── pac4j-http
├── pac4j-cas
├── pac4j-oauth
├── pac4j-saml
├── pac4j-openid-connect
├── pac4j-jwt
├── pac4j-ldap
├── pac4j-sql
├── pac4j-mongo
├── pac4j-oidc-demo
└── pac4j-webmvc-demo

pac4j-core包括所有的通用api和模型。pac4j-http實現了web安全方面的功能。接下來的許多子項目均用於特定的身份驗證方案。

二、身份驗證/授權的實現

Pac4j實現身份驗證和授權的基礎流程是相似的，必須理解以下幾個主要類：

Client

Client代表身份驗證和授權服務提供商。每個客戶端模塊提供了特定的API來與後端服務進行通信，實現認證過程。

Credentials

Credentials代表一組身份驗證憑據，例如用戶名，密碼等。

Authenticator

Authenticator驗證Credentials並將其轉換為一個或多個用戶配置文件。

Profile

Profile代表一個用戶配置文件和已經建立過的身份驗證，承載用戶相關的個人信息。

Authorizer

Authorizer接收用戶配置文件並將其轉換為一組授權數據，用於控制用戶在應用程序中的訪問權限。

Pac4j通過一組抽象接口來支持所有這些概念：

public interface Client {
    RedirectionAction getRedirectionAction(WebContext context);
    C getCredentials(WebContext context);
    U getUserProfile(C credentials, WebContext context);
}
public interface Authenticator {    
    void validate(C credentials, WebContext context, U profileManager);
}
public interface UserProfile {
    boolean isAdmin();   
    String getId();
    String getUsername();
}
public interface Authorizer {
    boolean isAuthorized(WebContext context, List profiles);
}

三、實現示例

程序流程

Pac4j的官方例子提供了一個簡單的程序流程，其中使用了兩個客戶端:

FormClient: 用於表單身份驗證

FacebookClient: 用於Facebook身份驗證

1、添加依賴

在Maven項目中添加Pac4j的核心依賴和Web依賴。

<dependency>
    <groupId>org.pac4j</groupId>
    <artifactId>pac4j-core</artifactId>
    <version>4.0.5</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.pac4j</groupId>
    <artifactId>pac4j-web</artifactId>
    <version>4.0.5</version>
    <scope>compile</scope>
</dependency>

2、編寫代碼

在代碼中，我們在Web部分實現了我們的身份驗證和授權。以下是實現表單驗證和Facebook驗證的代碼：

private Config createConfig() {        
    FormClient formClient = new FormClient("/login.html", new SimpleTestUsernamePasswordAuthenticator(), new SimpleTestUsernamePasswordAuthorizer());
    FacebookClient facebookClient = new FacebookClient("id", "secret");
    Config config = new Config("TestApp", formClient, facebookClient);        
    config.setHttpActionAdapter(new DefaultHttpActionAdapter());
    return config;
}

public class SimpleTestUsernamePasswordAuthenticator extends UsernamePasswordAuthenticator {    
    protected void internalInit() {
        final String salt = "!#$%%&/()=@[]^";
        setPasswordEncoder(new CommonSaltedPasswordEncoder(salt, "SHA-512"));
        setUsers(new InMemoryUsers(User.build("test", salt + "testpwd", "admin")));
    }
}

public class SimpleTestUsernamePasswordAuthorizer implements Authorizer {    
    public boolean isAuthorized(final WebContext context, final List profiles) {
        RequestContext requestContext = new J2EContext((HttpServletRequest) context.getNativeRequest(), (HttpServletResponse) context.getNativeResponse());
        return 
            FormRedirect.class.isAssignableFrom(requestContext.getResponseType()) ||
            profiles != null && profiles.stream().anyMatch(profile -> profile.getUsername().equals("admin"));
    }
}