maio 04 2010

Segurança com Spring Security 3.0 utilizando banco de dados em apenas alguns minutos

Category: SpringEdson Gonçalves @ 5:13

Olá, tudo bom? Como vão vocês?
Este artigo é o segundo, de uma série, que falaremos sobre segurança em aplicações Java, continuando com o Spring Security.  Dúvidas e críticas são bem vindas.

Spring Security 3.0 com banco de dados

Aplicações comerciais sempre necessitam de acesso ao banco de dados então, porque seria diferente criar uma segurança sem estar com as informações contidas no banco de dados.

No artigo anterior,   tivemos uma introdução de como usar o Spring Security utilizando as configurações somente no XML. Neste artigo veremos como criar a segurança utilizando o Spring Security e o banco de dados.

O banco de dados

O banco de dados utilizado será o MySQL. Você pode baixar a versão 5.1, utilizada no artigo, aqui.

Preparando o banco de dados do exemplo

Abra o terminal do MySQL com seu usuário e senha ROOT (aquela que você configurou na instalação).

Crie o banco de dados e a tabela executando os seguintes comandos:

create database security;

use security;

CREATE TABLE users

(

username VARCHAR(15) NOT NULL,

password VARCHAR(40),

authority VARCHAR(15),

PRIMARY KEY (username)

);

Insira um usuário assim:

INSERT INTO users  VALUES(‘edson’,’integrator’,’ROLE_ADMIN’);

Figura 1 – A tabela criada no banco de dados security

Figura 1 – A tabela criada no banco de dados security

Baixando e descompactando o driver JDBC

Podemos baixar o MySQL clicando aqui, além da versão atual do driver JDBC, chamado de Connector/J 5.1. Baixe os arquivos, instale o MySQL, caso não o tenha em sua máquina e descompacte o arquivo JAR, do qual iremos precisar, que será:

mysql-connector-java-5.1.10-bin.jar

O projeto

Pegue o projeto criado no artigo anterior, adicione a biblioteca JDBC do MySQL e também a biblioteca JAR do Spring Framework:

org.springframework.jdbc-3.0.0.RELEASE.jar

Figura 2 – Bibliotecas adicionadas ao projeto nas properties

Figura 2 – Bibliotecas adicionadas ao projeto nas properties

O arquivo de configurações do Spring

No arquivo de configurações do Spring, altere como mostrado na Listagem 1 a seguir:

Listagem 1 – O arquivo applicationContext.xml

A mudança feita no arquivo applicationContext.xml, visto na Listagem 1, com relação ao artigo anterior, está na forma como vamos acessar o usuário, senha e seu role. Alteramos o antigo elemento <user-service /> por <jdbc-user-service />.

Em <jdbc-user-service />, temos TRÊS atributos importantes: users-by-username-query e authorities-by-username-query e data-source-ref. O primeiro atributo possui uma query que deve buscar três informações: username, password e um valor booleano chamado enable. A tabela criada no banco de dados, vista na Figura 1, possui três campos (username, password e authority), mas não possui enable. Portanto, a query deve simular este campo, informando que todos os cadastrados na tabela estão habilitados:

SELECT username, password, ‘true’ as enable FROM users WHERE username=?

Observe também que há uma condição WHERE na cláusula SQL, para que o usuário seja filtrado no login e para que o Spring Security se encarregue do resto, analisando se o usuário transmitido e sua senha são similares ao existente no banco de dados.

Além de verificar se o usuário existe, o Spring Security precisa saber se ele possui autorização para acessar determinado local. O role, no caso, foi adicionado no terceiro campo da tabela users, chamado de authority. O atributo authorities-by-username-query, portanto, recebe uma query onde existe o usuário e seu role, sempre filtrando pelo usuário:

SELECT username, authority FROM users WHERE username=?

Atenção: A query utilizada para o spring security precisa retornar os seguintes nomes de colunas: username, password, enable e authority.

No atributo data-source-ref indicamos o data source necessário para se conectar ao banco de dados.

A conexão é feita pelo elemento <beans/> no qual a classe utilizada é a org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource, responsável por fazer a conexão com o banco de dados.

Logout, acesso negado e criptografia da senha

Depois de concluído o acesso à área restrita, temos que efetuar o logout quando não interessa mais estar naquela área.

Também precisamos definir o que será apresentado aos usuários cujo não possuem acesso a uma determinada área.

Logout

Para fazer o logout de uma área restrita, utilizamos o padrão para fazer isto é: /j_spring_security_logout. Sua utilização será no arquivo /admin/index.jsp, como por exemplo a adição de um link, como na Listagem 2.

Listagem 2 – Adição do link para efetuar logout da área restrita

Página com a mensagem de acesso negado

Caso tenhamos um usuário cadastrado válido, que não possui permissão de acesso a uma determinada área, vemos uma página padrão, como de costume, exibida pelo servidor.

Figura 3 – Acesso negado a um usuário que não tem permissão a esta área

Figura 3 – Acesso negado a um usuário que não tem permissão a esta área

Para modificar esta página, podemos criar uma página que será exibida em seu lugar, informando o usuário da falta de permissão de acesso.

Sua configuração depois será no elemento <http />, do arquivo applicationContext.xml, com o atributo access-denied-page. Abaixo vemos a página negado.jsp como sendo a responsável por exibir uma mensagem personalizada caso o usuário entre em uma área não permitida.

Criptografia de senha

O padrão para as senhas é de texto plano, como já sabem. Entretanto, o Spring Security permite ler informações criptografadas. Digamos que, na tabela de usuários, tenhamos as senhas criptografadas em MD5. Teríamos que informar isso nas configurações do Spring Security da seguinte forma:

Nota: No MySQL podemos adicionar uma string em MD5 simplesmente utilizando a função de mesmo nome:

INSERT INTO users VALUES(‘usuario’, MD5(‘senha’),’ROLE_…’)

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abr 25 2010

Segurança passo a passo com Spring Security 3.0

Category: SpringEdson Gonçalves @ 6:48

Olá, tudo bom? Como vão vocês?

Este artigo é o primeiro de uma série que falaremos sobre segurança em aplicações Java, começando com a primeira parte do artigo sobre Spring Security.  Dúvidas e críticas são bem vindas.

Segurança de dados através do Spring Security

A segurança de áreas restritas em aplicações Web escritas em Java não é uma tarefa das mais triviais.

Sabendo que não era simples criar áreas de segurança, em 2003 surge o Acegi Security System for Spring, um framework extremamente configurável  e complexo. Comum na época, suas configurações eram baseadas em XML e demorava um tempo para que o desenvolvedor o dominasse completamente.

O projeto Acegi evoluiu e, em 2007, foi incorporado aos projetos do Spring Framework, sendo renomeado para Spring Security.

A versão 2.0 foi lançada em 2008 e em 2010 a versão 3.0, a que iremos utilizar neste artigo.

Download do Framework

Para trabalhar com o Spring Security, você deve realizar o download no endereço http://www.springsource.org/download. No momento em que este artigo é escrito, a versão utilizada é a Spring Security 3.0.2. Clique em Download.

Figura 1 – Local de download do Spring Security 3.0.2

Figura 1 – Local de download do Spring Security 3.0.2

Baixe a versão spring-security-3.0.2.RELEASE.zip. Ao baixar, descompacte o arquivo extraindo todos os JARs existentes no diretório lib.

Figura 2 – Download do Spring Security

Figura 2 – Download do Spring Security

Também será preciso baixar o Spring Framework. No momento em que este artigo é escrito, a versão utilizada é a Spring Framework 3.0.2.

Figura 3 – Download do Spring Framework

Figura 3 – Download do Spring Framework

Como o Spring Security trabalha

Da mesma forma que faríamos se estivéssemos utilizando JAAS, o Spring Security trabalha a segurança através de declarações baseadas em papéis (roles). Seja em XML ou Anotações, o Spring Security  não necessita chamar método algum para realizar uma autenticação ou autorização.

Através dos roles definidos, podemos informar ao aplicativo em questão, ao qual está sendo assegurada  uma área, quais recursos podem ser acessados ou restringidos a uma determinada pessoa que acessou a área restrita.

Preparando o ambiente de trabalho

Para este artigo, iremos utilizar a IDE da Spring Source, divisão da VMware,  criada sobre a plataforma Eclipse, chamada de SpringSource Tools Suite.

Para baixar o SpringSource Tools Suite, clique aqui, preencha o formulário e faça o Download. Como a ferramenta possui uma opção de instalador, use-a como facilitador se desejar. Na própria página onde baixar o arquivo, haverá a explicação da instalação em cada plataforma, em Installation Instructions.

Criando um projeto

No SpringSource Tools Suite, clique no menu File>New>Dynamic Web Project. Na caixa de diálogo New Dynamic Web Project, digite ProjSpringSecurity (ou o nome que desejar) em Project name.

O SpringSource Tools Suite possui embutido um servidor de aplicações Java Web baseado no Apache Tomcat 6, só que com algumas modificações. Entretanto, vamos utilizar o Tomcat, que pode ser adicionado como mostro neste artigo.

Confirme a criação do projeto no botão Finish.

Adicionando as bibliotecas ao Projeto

Com o direito do mouse sobre o projeto, na view Project Explorer, vá até Properties. Na  caixa de diálogo das propriedades do projeto, vá até Java EE Module Dependencies. Clique em Add External JARs e adicione os seguintes arquivos:

  1. org.springframework.aop-3.0.2.RELEASE.jar
  2. org.springframework.asm-3.0.2.RELEASE.jar
  3. org.springframework.beans-3.0.2.RELEASE.jar
  4. org.springframework.context-3.0.2.RELEASE.jar
  5. org.springframework.core-3.0.2.RELEASE.jar
  6. org.springframework.expression-3.0.2.RELEASE.jar
  7. org.springframework.transaction-3.0.2.RELEASE.jar
  8. org.springframework.web-3.0.2.RELEASE.jar
  9. spring-security-config-3.0.2.RELEASE.jar
  10. spring-security-core-3.0.2.RELEASE.jar
  11. spring-security-taglibs-3.0.2.RELEASE.jar
  12. spring-security-web-3.0.2.RELEASE.jar
  13. commons-logging-1.1.1.jar

Note que o 13º item é um JAR que não pertence a família do Spring Framework. Você pode baixar o arquivo compactado, contendo a biblioteca commons-logging-1.1.1.jar, clicando aqui.

Figura 4 – Arquivos JARs adicionados ao projeto

Figura 4 – Arquivos JARs adicionados ao projeto

Uma aplicação simples com Spring Security

Para exemplificar como funciona o Spring Security, vamos criar uma aplicação simples com apenas uma área segura. Esta área segura será representada dentro de um diretório, chamado admin.

Teremos duas páginas index.jsp: uma na raiz do aplicativo e outra dentro do diretório admin, como mostra a Figura 5.

Figura 5 – As páginas do Projeto

Figura 5 – As páginas do Projeto

As páginas JSP

A página index.jsp, existente dentro do diretório admin exibe apenas uma mensagem simples, como mostra a Figura 6, com apenas HTML.

O conteúdo é mostrado na Listagem 1.

Figura 6 – Página index.jsp exibida após logar na área admin

Figura 6 – Página index.jsp exibida após logar na área admin

Listagem 1 – O conteúdo HTML da página /admin/index.jsp

A página index.jsp encontrada na raiz exibe apenas um link que o leva até a área administrativa. Sua aparência é idêntica a Figura 7.

O conteúdo da página index.jsp encontrada na raiz da aplicação é mostrado na Listagem 2.

Figura 7 – Página index.jsp exibida quando acessada a aplicação

Figura 7 – Página index.jsp exibida quando acessada a aplicação

Listagem 2 – O conteúdo HTML da página /index.jsp

Configurando o web.xml

Para que o Spring Security, assim como o Spring, precisamos configurar o web.xml. O Spring Security utiliza um filtro HTTP para interceptar as URLs acessadas e verificar as permissões de acesso.

A Listagem 3 exibe a configuração do arquivo web.xml.

Listagem 3 – O arquivo web.xml

Para configurar o Spring Security, utilizamos o filtro org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy, devidamente configurado na Listagem 3. O filtro está sendo aplicado em todo o aplicativo, podendo ser visto no elemento <url-pattern />.

Atenção: Um detalhe importante que precisa ser notado é o nome do filtro, colocado no elemento <filter-name/>.  Não o altere, pois o Spring já espera pelo nome springSecurityFilterChain.

Configurando o applicationContext.xml

O Spring Security será configurado no arquivo applicationContext.xml. Este arquivo deverá ser criado dentro do diretório WEB-INF, com o conteúdo mostrado na Listagem 4.

Listagem 4 – O arquivo applicationContext.xml

No Spring Security, as configurações de autenticação e autorização estão sendo feitas no arquivo de contexto padrão do Spring (applicationContext.xml). Para que este arquivo seja lido, adicionamos no web.xml o elemento <listener />, contendo o listener org.springframework.web.context.ContextLoaderListener.

O listener do Spring faz com que as configurações sejam carregadas na inicialização da aplicação Web.

Ao ser carregado pelo listener, o arquivo da Listagem 4 declara os usuários e suas regras de acesso ao aplicativo.

O controle de acesso é feito pelo elemento <http />, do applicationContext.xml. Este controle é definido no sub-elemento <intercept-url />. O atributo pattern, de <intercept-url />, informa, através de uma expressão, em qual local o filtro deve agir, bem como define a sua regra de acesso, através do atributo access.

Para que possamos definir que qualquer elemento dentro do diretório admin fique acessível somente para os usuários do role ROLE_ADMIN, adicionamos uma expressão comum no Apache Ant.

Caso tenhamos mais de um sub-elemento <intercept-url />, teremos sua interpretação sendo feita por ordem de definição, sendo que, a primeira que atender a regra, será chamada. Na prática, isto significa que, se houver /admin/relatorios/** e /admin/**, o primeiro caso deverá ser lido primeiro, portanto será o primeiro a ser adicionado na ordem em  applicationContext.xml.

O atributo auto-config, com o valor true, indica a configuração automática da aplicação para utilizar um formulário de login. O JSP do formulário é gerado automaticamente pelo Spring Security neste caso. A Figura 8 exibe o formulário gerado pelo Spring Security.

Figura 8 – Formulário de login gerado automaticamente pelo Spring Security

Figura 8 – Formulário de login gerado automaticamente pelo Spring Security

Com o atributo <authentication-manager>, gerenciamos os usuários e seus respectivos roles  que darão permissão ao diretório especificado anteriormente, em <intercept-url />, pelo filtro.

Para facilitar a compreensão do exemplo, adicionamos apenas um usuário, através de <user/>, informando o nome de usuário, a senha e o seu papel de acesso.

Ao logar no aplicativo, o Spring analisará qual role é permitido no diretório e quem possui  tal permissão.

Personalizando o formulário de acesso a área restrita

É interessante ter uma geração automática de formulário no Spring Security, ajuda a testar a codificação, com certeza. Mas não é agradável ao aplicativo como um todo, pois sempre precisamos criar o formulário com as características gerais desenvolvidas no layout das páginas.

Criando a página personalizada de login

Para isso, o Spring Security nos fornece a personalização do formulário.  A Listagem 5 exibe o conteúdo da página /login.jsp que ficará na raiz do seu aplicativo, junto com index.jsp.

Listagem 5 – A página login.jsp

Para que o formulário funcione com o Spring Security, as regras mais básicas são:

  • O atributo action deve apontar para j_spring_security_check;
  • O atributo name da caixa de entrada de  texto, do nome de usuário, deve ser j_username;
  • O atributo name da caixa de entrada de senha deve ser j_ password.

Estes princípios básicos farão com que seu formulário funcione com o Spring Security. Entretanto, precisamos mostrar uma mensagem de erro, caso o usuário não tenha colocado as informações necessárias ou, as mesmas não sejam compatíveis com o registrado no sistema para permitir a entrada na área restrita.

É exatamente o papel do if(request.getParameter(“error”) e if (request.getParameter(“error”).equals(“invalido”)),  na página login.jsp, personalizado, com um parâmetro que iremos transmitir, através do Spring Security, caso ocorra um erro na permissão.

A página personalizada pode ser vista na Figura 9.

Figura 9 – Formulário de acesso a área restrita personalizado

Figura 9 – Formulário de acesso a área restrita personalizado

Alterando o arquivo applicationContext.xml

Por fim, mas não menos importante, precisamos alterar o arquivo applicationContext.xml para que o Spring Security passe a trabalhar com a página de login personalizada que criamos. A seguir você tem o trecho, contendo o elemento <form-login/>, que deve ser inserido por entre o elemento <http />:

<form-login login-page=“/login.jsp” authentication-failure-url=“/login.jsp?error=invalido”/>

O elemento <form-login/> é de simples compreensão, pois temos atributos que descrevem bem sua função:

login-page: A página personalizada com o formulário de substituição do padrão existente no framework

authentication-failure-url: URL de retorno caso ocorra um erro. Note que adicionamos,  após “?” , error=invalido. Isto demonstra, claramente, que não é uma regra fixa o que pode ser transmitido, caso ocorra um erro, na entrada de uma determinada área restrita.

Figura 10 – Resultado final do projeto com todos os arquivos criados

Figura 10 – Resultado final do projeto com todos os arquivos criados

No próximo artigo sobre Spring Security

Embora tenhamos conhecido os elementos básicos de utilização do Spring Security, restou colocar o acesso ao banco de dados para fazer uma autenticação verdadeira, como ocorre em sistemas.

No próximo artigo veremos como fazer para trabalhar com Spring Security e o acesso ao banco de dados, com um exemplo completo, passo a passo.

Até o próximo artigo pessoALL.

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