扩展jwt解决oauth2 性能瓶颈

oauth2 性能瓶颈

资源服务器的请求都会被拦截 到认证服务器校验合法性 （如下图）

• 用户携带token 请求资源服务器
• 资源服务器拦截器 携带token 去认证服务器 调用tokenstore 对token 合法性校验
• 资源服务器拿到token，默认只会含有用户名信息
• 通过用户名调用userdetailsservice.loadbyusername 查询用户全部信息

  如上步骤在实际使用，会造成认证中心的负载压力过大，成为造成整个系统瓶颈的关键点。

check-token 过程中涉及的源码

• 更为详细的源码讲解可以参考我上篇文章《Spring Cloud OAuth2 资源服务器CheckToken 源码解析》
• check-token 涉及到的核心类

扩展jwt 生成携带用户详细信息

• 为什么使用jwt 替代默认的UUID token ？

通过jwt 访问资源服务器后，不再使用check-token 过程，通过对jwt 的解析即可实现身份验证，登录信息的传递。减少网络开销，提高整体微服务集群的性能

• spring security oauth 默认的jwttoken 只含有username，通过扩展TokenEnhancer,实现关键字段的注入到 JWT 中，方便资源服务器使用

    @Bean
    public TokenEnhancer tokenEnhancer() {
        return (accessToken, authentication) -> {
            if (SecurityConstants.CLIENT_CREDENTIALS
                    .equals(authentication.getOAuth2Request().getGrantType())) {
                return accessToken;
            }

            final Map<String, Object> additionalInfo = new HashMap<>(8);
            PigxUser pigxUser = (PigxUser) authentication.getUserAuthentication().getPrincipal();
            additionalInfo.put("user_id", pigxUser.getId());
            additionalInfo.put("username", pigxUser.getUsername());
            additionalInfo.put("dept_id", pigxUser.getDeptId());
            additionalInfo.put("tenant_id", pigxUser.getTenantId());
            additionalInfo.put("license", SecurityConstants.PIGX_LICENSE);
            ((DefaultOAuth2AccessToken) accessToken).setAdditionalInformation(additionalInfo);
            return accessToken;
        };
    }

• 生成的token 如下，含有关键的字段

重写默认的资源服务器处理行为

• 不再使用RemoteTokenServices 去掉用认证中心 CheckToken,自定义客户端TokenService

@Slf4j
public class PigxCustomTokenServices implements ResourceServerTokenServices {
    @Setter
    private TokenStore tokenStore;

    @Setter
    private DefaultAccessTokenConverter defaultAccessTokenConverter;

    @Setter
    private JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter;
    
    @Override
    public OAuth2Authentication loadAuthentication(String accessToken) throws AuthenticationException, InvalidTokenException {
        OAuth2Authentication oAuth2Authentication = tokenStore.readAuthentication(accessToken);
        UserAuthenticationConverter userTokenConverter = new PigxUserAuthenticationConverter();
        defaultAccessTokenConverter.setUserTokenConverter(userTokenConverter);
        Map<String, ?> map = jwtAccessTokenConverter.convertAccessToken(readAccessToken(accessToken), oAuth2Authentication);
        return defaultAccessTokenConverter.extractAuthentication(map);
    }


    @Override
    public OAuth2AccessToken readAccessToken(String accessToken) {
        return tokenStore.readAccessToken(accessToken);
    }
}

• 解析jwt 组装成Authentication

/**
 * @author lengleng
 * @date 2019-03-17
 * <p>
 * jwt 转化用户信息
 */
public class PigxUserAuthenticationConverter implements UserAuthenticationConverter {
    private static final String USER_ID = "user_id";
    private static final String DEPT_ID = "dept_id";
    private static final String TENANT_ID = "tenant_id";
    private static final String N_A = "N/A";
    
    @Override
    public Authentication extractAuthentication(Map<String, ?> map) {
        if (map.containsKey(USERNAME)) {
            Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = getAuthorities(map);

            String username = (String) map.get(USERNAME);
            Integer id = (Integer) map.get(USER_ID);
            Integer deptId = (Integer) map.get(DEPT_ID);
            Integer tenantId = (Integer) map.get(TENANT_ID);
            PigxUser user = new PigxUser(id, deptId, tenantId, username, N_A, true
                    , true, true, true, authorities);
            return new UsernamePasswordAuthenticationToken(user, N_A, authorities);
        }
        return null;
    }

    private Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities(Map<String, ?> map) {
        Object authorities = map.get(AUTHORITIES);
        if (authorities instanceof String) {
            return AuthorityUtils.commaSeparatedStringToAuthorityList((String) authorities);
        }
        if (authorities instanceof Collection) {
            return AuthorityUtils.commaSeparatedStringToAuthorityList(StringUtils
                    .collectionToCommaDelimitedString((Collection<?>) authorities));
        }
        throw new IllegalArgumentException("Authorities must be either a String or a Collection");
    }
}

• 资源服务器配置中注入以上配置即可

@Slf4j
public class PigxResourceServerConfigurerAdapter extends ResourceServerConfigurerAdapter {
    @Override
    public void configure(ResourceServerSecurityConfigurer resources) {
        DefaultAccessTokenConverter accessTokenConverter = new DefaultAccessTokenConverter();
        UserAuthenticationConverter userTokenConverter = new PigxUserAuthenticationConverter();
        accessTokenConverter.setUserTokenConverter(userTokenConverter);

        PigxCustomTokenServices tokenServices = new PigxCustomTokenServices();
        
        // 这里的签名key 保持和认证中心一致
        JwtAccessTokenConverter converter = new JwtAccessTokenConverter();
        converter.setSigningKey("123");
        converter.setVerifier(new MacSigner("123"));
        JwtTokenStore jwtTokenStore = new JwtTokenStore(converter);
        tokenServices.setTokenStore(jwtTokenStore);
        tokenServices.setJwtAccessTokenConverter(converter);
        tokenServices.setDefaultAccessTokenConverter(accessTokenConverter);

        resources
                .authenticationEntryPoint(resourceAuthExceptionEntryPoint)
                .tokenServices(tokenServices);
    }
}

使用JWT 扩展后带来的问题

• JWT 的最大缺点是，由于服务器不保存 session 状态，因此无法在使用过程中废止某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 JWT 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。

• 去认证服务器校验的过程就是 通过tokenstore 来控制jwt 安全性的一个方法，去掉Check-token 意味着 jwt token 安全性不可保证
• JWT 本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行认证。
• 为了减少盗用，JWT 不应该使用 HTTP 协议明码传输，要使用 HTTPS 协议传输。

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• 个人项目 基于Spring Cloud、OAuth2.0开发基于Vue前后分离的开发平台
• QQ: 2270033969 一起来聊聊你们是咋用 spring cloud 的吧。