注:本章代码基于《第五章 企业项目开发--mybatis注解与xml并用》的代码,链接如下:
http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5120792.html
在实际项目中,我们会存储用户状态信息,基本使用两种手段:cookie和session
1、cookie:
1.1、流程:
- 服务端将cookie的属性值设置好之后,通过HttpServletResponse将cookie写入响应头;
- 服务端从请求头中通过HttpServletRequest将所有cookie(当前被访问页面的所有cookie)读取出来,遍历寻找指定name的cookie即可。
流程与下边的例子对应一下,立刻就清楚了。
1.2、包含选项:(当前使用最多的就是version0版本的cookie,这里仅说version0的几个最常用的属性)
- name:cookie名
- value:cookie值
- domain:cookie写在哪一个域下(例如:aaa.com)
- path:cookie写在哪一个uri下(例如:/admin)
- expires:cookie过期时间,超过某个指定时间点cookie就消失,当然设成-1的话,关闭浏览器cookie就会消失;指定了时间点的话,该cookie就会存在硬盘上
对于domain,一个例子解释清楚:
假设:www.baidu.com和e.baidu.com两个域,path="/",
1)当domain="baidu.com"时,两个域都可以访问生成的cookie
2)当domain="www.baidu.com"时,只有前一个域有生成cookie
对于path,用一个例子解释清楚:
假设http://www.baidu.com/dev/zz/和http://www.baidu.com/dev/xx/,
1)当path="/dev",生成的cookie上边的两个地址共享;
2)当path="/dev/zz",生成的cookie只有第一个地址有,第二个地址没有。
根据上边的例子,对于path与domain是相互依赖的,共同决定某个页面地址是否可以生成指定的cookie
1.3、优点:
- 基本不需要使用服务器空间,用户会话信息存在了客户端(这个只是列出来,基本不能算优点,反而应该算是缺点,因为存在客户端不安全)
- 在分布式系统中,因为cookie存在了浏览器,所以不需要考虑同一个用户怎样定位到同一台服务器这个问题
1.4、缺点:
- cookie个数和总大小有限制,一般而言,每个域下可存放<=50个cookie,所有cookie的总大小<=4095个字节左右,chrome浏览器的cookie总大小会大很多(>80000个字节)。这些数据参考自《深入分析Java Web技术内幕》
- 如果cookie很多,客户端和服务端会浪费很对带宽,而且也会拖慢速度,一般而言,可以使用压缩算法做压缩,但是,可能压缩后的size也很大
- 不安全,如果被窃听者劫取到你的cookie,即使你对这些cookie做了加密,使其看不到cookie中的信息,但是其也可以通过该cookie模拟登录行为,然后获得一些权限,执行一些操作。(这是个疑问,记住我这个功能就是这样做的,怎样做到安全的呢?)(答案见最下方)
2、项目中使用cookie存储用户会话状态
代码实现:本章代码基于上一章代码实现,下面只列出修改或添加的一些类。
通常情况下,如果工具类很多,我们可以重开一个项目,例如:ssmm0-util,然后在这个子项目中添加类,当然,如果项目本身也不大,直接将工具类放在ssmm0-data子项目下即可。
2.1、ssmm0-data:
2.1.1、pom.xml:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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> <!-- 指定父模块 -->
<parent>
<groupId>com.xxx</groupId>
<artifactId>ssmm0</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent> <groupId>com.xxx.ssmm0</groupId>
<artifactId>ssmm0-data</artifactId> <name>ssmm0-data</name>
<packaging>jar</packaging><!-- 只是作为其他模块使用的工具 --> <!-- 引入实际依赖 -->
<dependencies>
<!-- mysql -->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<!-- 数据源 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.tomcat</groupId>
<artifactId>tomcat-jdbc</artifactId>
</dependency>
<!-- mybatis -->
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis-spring</artifactId>
</dependency>
<!-- servlet --><!-- 为了会用cookie -->
<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
</dependency>
<!-- bc-加密 -->
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
</dependency>
<!-- cc加密 -->
<dependency>
<groupId>commons-codec</groupId>
<artifactId>commons-codec</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</project>
说明:
- 引入了servlet-jar包,主要是需要HttpServletResponse向响应头写cookie和使用HttpServletRequest从请求头读取cookie;
- 引入commons-codec和bouncy-castle,主要是为了实现AES加密与Base64编码。
注意:
- servlet-jar的scope是provided,不具有传递性,所以如果在ssmm0-userManagement中需要用到servlet-jar,则ssmm0-userManagement需要自己再引一遍
- commons-codec和bouncy-castle的scope都是采用了默认的compile,具有传递性,所以如果在ssmm0-userManagement中需要用到commons-codec和bouncy-castle,ssmm0-userManagement不需要自己再引一遍了
2.1.2、AESUtil:(AES加密)
package com.xxx.util; import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.NoSuchProviderException;
import java.security.Security;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException; import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider; /**
* 基于JDK或BC的AES算法,工作模式采用ECB
*/
public class AESUtil {
private static final String ENCODING = "UTF-8";
private static final String KEY_ALGORITHM = "AES";//产生密钥的算法
private static final String CIPHER_ALGORITHM = "AES/ECB/PKCS5Padding";//加解密算法 格式:算法/工作模式/填充模式 注意:ECB不使用IV参数
private static final String ENCRYPT_KEY = "WAUISIgpBh1R/+3f2Ze4csUU/tl/O8x56DbVb7mTs7w=";//这个是先运行一遍getKey()方法产生的,然后卸载了这里。 /**
* 产生密钥(线下产生好,然后配在项目中)
*/
public static byte[] getKey() throws NoSuchAlgorithmException{
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());//在BC中用,JDK下去除
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
keyGenerator.init(256);//初始化密钥长度,128,192,256(选用192和256的时候需要配置无政策限制权限文件--JDK6)
SecretKey key =keyGenerator.generateKey();//产生密钥
return key.getEncoded();
} /**
* 还原密钥:二进制字节数组转换为Java对象
*/
public static Key toKey(byte[] keyByte){
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());//在BC中用,JDK下去除
return new SecretKeySpec(keyByte, KEY_ALGORITHM);
} /**
* AES加密,并转为16进制字符串或Base64编码字符串
*/
public static String encrypt(String data, byte[] keyByte) throws InvalidKeyException,
NoSuchAlgorithmException,
InvalidKeySpecException,
NoSuchPaddingException,
IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException,
UnsupportedEncodingException,
NoSuchProviderException,
InvalidAlgorithmParameterException {
Key key = toKey(keyByte);//还原密钥
//Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);//JDK下用
Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM,"BC");//BC下用
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);//设置加密模式并且初始化key
byte[] encodedByte = cipher.doFinal(data.getBytes(ENCODING));
return Base64.encodeBase64String(encodedByte);//借助CC的Base64编码
} /**
* AES解密
* @param data 待解密数据为字符串
* @param keyByte 密钥
*/
public static String decrypt(String data, byte[] keyByte) throws InvalidKeyException,
NoSuchAlgorithmException,
InvalidKeySpecException,
NoSuchPaddingException,
IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException,
UnsupportedEncodingException,
NoSuchProviderException,
InvalidAlgorithmParameterException {
Key key = toKey(keyByte);//还原密钥
//Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);//JDK下用
Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM,"BC");//BC下用
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
byte[] decryptByte = cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(data));//注意data不可以直接采用data.getByte()方法转化为字节数组,否则会抛异常
return new String(decryptByte, ENCODING);//这里注意用new String()
} /**
* 测试
*/
public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException,
InvalidKeyException,
InvalidKeySpecException,
NoSuchPaddingException,
IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException,
UnsupportedEncodingException,
NoSuchProviderException,
InvalidAlgorithmParameterException {
String data = "找一个好姑娘做老婆是我的梦 想!";
/*************测试encryptAESHex()、decrypt()**************/
System.out.println("原文-->"+data);
byte[] keyByte3 = Base64.decodeBase64(ENCRYPT_KEY);
System.out.println("密钥-->"+Base64.encodeBase64String(keyByte3));//这里将二进制的密钥使用base64加密保存,这也是在实际中使用的方式
String encodedStr = AESUtil.encrypt(data, keyByte3);
System.out.println("加密后-->"+encodedStr);
System.out.println("解密String后-->"+AESUtil.decrypt(encodedStr, keyByte3));
}
}
说明:
关于AES的具体内容,可以参照"Java加密与解密系列的第八章",具体链接如下:
http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5087046.html
AESUtil这个类就是根据上边这篇博客的AESJDK这个类进行修改封装的。
注意:
AESUtil类的ENCRYPT_KEY变量的值是先运行了其中的getKey()方法,然后又通过Base64编码产生的,产生这个密钥后,我们将这个密钥写在类中。简单来说,就是线下先产生密钥,然后写在程序中,之后getKey()方法就再没有用了,可以直接删掉。
关于生成密钥的这段代码如下:
String key = Base64.encodeBase64String(AESUtil.getKey());
2.1.3、CookieUtil:(cookie的基本操作:增删查,注意没有改)
package com.xxx.util; import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; /**
* cookie操作相关类
*/
public class CookieUtil { /**
* 增加cookie
* @param name cookie名
* @param value cookie值
* @param domain 指定cookie写在哪个域下
* @param path 指定cookie存在那个路径下(其实就是一个uri)
* @param expiry 指定cookie过期时间
*/
public static void addCookie(String name,
String value,
String domain,
String path,
int expiry,
HttpServletResponse response){
Cookie cookie = new Cookie(name, value); cookie.setDomain(domain);
cookie.setPath(path);
cookie.setMaxAge(expiry); response.addCookie(cookie);
} /**
* 获取cookie
* @param request
* @param key 将要查找的cookie的名
* @return 返回cookie的值
*/
public static String getCookie(HttpServletRequest request, String key){
Cookie[] cookies = request.getCookies();
/*
* 注意在执行循环之前,不需要判断cookies是否为空,因为iterator会在循环前执行hasNext;
* 但是,最好判断一下,这样如果cookies为null的话,我们就可以直接返回,不需要执行循环,
* 这样就不需要平白的创建一个iterator对象并执行一次hasNext。
*
* 下边的判断也可以换成这样CollectionUtils.isEmpty(Arrays.asList(cookies));
*/
if(cookies == null || cookies.length == 0){
return null;
} for(Cookie cookie : cookies){
if(cookie.getName().equals(key)){
return cookie.getValue();
}
}
return null;
} /**
* 清空指定cookie
* 值得注意的是,清空cookie不是只将相应的cookie的value置空即可,其他信息依旧设置,
* 最后加在响应头中,去覆盖浏览器端的相应的cookie
*/
public static void removeCookie(String name,
String domain,
String path,
HttpServletResponse response){
Cookie cookie = new Cookie(name, null); cookie.setMaxAge(0);
cookie.setDomain(domain);
cookie.setPath(path); response.addCookie(cookie);
}
}
注意:
- 在使用response将cookie写入响应头后,我们可以在浏览器查看响应头中的Set-Cookie信息,每添加一条cookie,就会有一个Set-Cookie;
- 在使用request从请求头中获取cookie的时候,我们可以在浏览器查看请求头中的Cookie信息,所有cookie信息会以key=value的形式、多个key-value对之间以分号隔开的形式存成一条。
- 在删除cookie的时候,一定要注意我们不是只将相应的cookie的value置空即可,其他信息依旧设置,最后加在响应头中,去覆盖浏览器端的相应的cookie
前两条注意点可以查看后边的截图来验证。
2.1.4、Admin:
package com.xxx.model.userManagement; import com.alibaba.fastjson.JSON; /**
* 管理员
*/
public class Admin {
private int id;
private String username;
private String password; public int getId() {
return id;
} public void setId(int id) {
this.id = id;
} public String getUsername() {
return username;
} public void setUsername(String username) {
this.username = username;
} public String getPassword() {
return password;
} public void setPassword(String password) {
this.password = password;
} //将json串转为Admin
public static Admin parseJsonToAdmin(String jsonStr){
try {
return JSON.parseObject(jsonStr, Admin.class);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
} //将当前实例转化为json串
public String toJson(){
return JSON.toJSONString(this);
}
}
说明:在Admin中,增加了两个方法,一个是将当前实例转化为json串,一个是将json串转化为Admin;这是因为cookie的传输只能传递字符串而不能传递对象。
2.2、ssmm0-userManagement:
2.2.1、pom.xml
注意:这个类没有改动,之所以列出来,是要提醒去注意compile的传递性与provided的不可传递性
2.2.2、AdminCookieUtil
package com.xxx.util.admin; import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.commons.lang.StringUtils; import com.xxx.model.userManagement.Admin;
import com.xxx.util.AESUtil;
import com.xxx.util.CookieUtil; /**
* Admin的cookie操作类
*/
public class AdminCookieUtil {
private static final String COOKILE_NAME = "allinfo";
private static final String USER_NAME = "username";
private static final String DOMAIN = "";//when working on localhost the cookie-domain must be set to "" or NULL or FALSE
private static final String PATH = "/";
private static final int EXPIRY = -1;//关闭浏览器,则cookie消失 private static final String ENCRYPT_KEY = "gEfcsJx8VUT406qI4r6/3104noOzI/YAaS98cToY+nI=";//加解密密钥 public static void addLoginCookie(Admin admin, HttpServletResponse response){
try{
CookieUtil.addCookie(COOKILE_NAME, AESUtil.encrypt(admin.toJson(), Base64.decodeBase64(ENCRYPT_KEY)), DOMAIN, PATH, EXPIRY, response);
CookieUtil.addCookie(USER_NAME, admin.getUsername(), DOMAIN, PATH, EXPIRY, response);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} public static Admin getLoginCookie(HttpServletRequest request){
String json = CookieUtil.getCookie(request, COOKILE_NAME);
if(StringUtils.isNotBlank(json)){
try{
return Admin.parseJsonToAdmin(AESUtil.decrypt(json, Base64.decodeBase64(ENCRYPT_KEY)));
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
return null;
}
}
注意点:
- 在localhost下设置的域,必须是""或null或false
步骤:(这就是cookie的使用流程)
- 登录成功后,写两个cookie,一个是username=value,一个是allinfo=一个加密串,这个加密串是先将admin实例转化为json串,然后通过AES进行加密。
- 在执行findAdmin方法时,假设前提是需要用户处于登录状态(即存在cookie),这个时候读cookie,先从request中获取所有cookie,然后遍历这些cookie,找出其中是否存在name为allinfo的cookie,如果没有,没登录,如果有,就登录了,将allinfo的cookie的value先解密再转化为Admin,之后使用该实例做一些事儿。
2.2.3、AdminController
package com.xxx.web.admin; import java.util.List; import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView; import com.xxx.model.userManagement.Admin;
import com.xxx.service.userManagement.AdminService;
import com.xxx.util.admin.AdminCookieUtil; /**
* adminController
*/
@Controller
@RequestMapping("/admin")
public class AdminController { @Autowired
private AdminService adminService; /**
* 管理员注册
*/
@ResponseBody
@RequestMapping("/register")
public boolean register(@RequestParam("username") String username,
@RequestParam("password") String password){
Admin admin = new Admin();
admin.setUsername(username);
admin.setPassword(password); boolean isRegisterSuccess = adminService.register(admin); return isRegisterSuccess;
} /**
* 管理员登录
*/
@RequestMapping("/login")
public ModelAndView login(@RequestParam("username") String username,
@RequestParam("password") String password,
HttpServletResponse response){ Admin admin = adminService.login(username, password); ModelAndView modelAndView = new ModelAndView();
if(admin == null){
modelAndView.addObject("message", "用户不存在或者密码错误!请重新输入");
modelAndView.setViewName("error");
}else{
modelAndView.addObject("admin", admin);
modelAndView.setViewName("userinfo");
/*
* 这为什么不直接传一个username,而传了一个admin,
* 是因为在实际开发中,你传过去的信息可能不只是username,还有用户手机号、地址等等
*/
AdminCookieUtil.addLoginCookie(admin, response);
} return modelAndView;
} /*****************************mybatis xml方式解决的问题*******************************/
/**
* 根据username或password查找List<Admin>
*/
@ResponseBody
@RequestMapping("/findAdmin")
public List<Admin> findAdmin(@RequestParam(value="username",required=false) String username,
@RequestParam(value="password",required=false) String password,
@RequestParam("start") int start,
@RequestParam("limit") int limit,
HttpServletRequest request){
Admin admin = AdminCookieUtil.getLoginCookie(request);
if(admin == null){//未登录
return null;
}
List<Admin> adminList = adminService.findAdmin(username, password, start, limit);
return adminList;
} /**
* 插入一个用户并返回主键
* 注意:get请求也会自动装配(即将前台传入的username和password传入admin)
*/
@ResponseBody
@RequestMapping("/insert")
public Admin insertAdminWithBackId(Admin admin){
return adminService.insertAdminWithBackId(admin);
}
}
说明,这个类只修改了两个方法login()和findAdmin()。
测试:
- 向浏览器写入cookie
- 从浏览器读cookie
注意:
- 上述我们发了两个cookie,其中username的value没有加密,是因为这个value不是私密数据且我们在前台会直接使用,这样的话,省去了js解密的过程。
- 对于allinfo的加密是为了在浏览器端不让用户将cookie看的那么明显,保护一些私密数据;或者在整个传输过程中,即使被窃听者获取了,也难以知道其中的cookie值。但是,如果窃听者获取了allinfo这个cookie后,就可以使用这个cookie模拟登录然后做一些操作,这个不知道cookie机制会怎样解决?(答案见最下方)
- 对于allinfo的加密而言,仅使用AES加密事实上也不太合适,因为如果窃听者窃听到你的cookie后,对其进行篡改,当请求头再将这些信息传递过来的时候,可能经过json转化后就会是另一个Admin的信息了,如果需要防止这种情况发生,需要同时对cookie值进行消息摘要加密了(具体的消息摘要加密可以参照"Java加密与解密"系列博客),当然,在绝大多数情况下,如果窃听者不知道你的cookie值得话,如果他对这个值进行了随意的篡改,那么将来在将这个值进行解密后,对其转化成json的过程中就会抛出异常,因为解密后的json串很可能就不符合json的格式了,所以绝大多数情况下,仅适用于AES是可行的。
- 对于cookie的name实际上也应该加密,加密后浏览器端或窃听者截到的cookie他就不知道是什么意思了,这个加密非常简单,直接在线下使用SHA256出一个字符串或者就使用上边所讲的AES的生成key的方法生成一个就好,然后写在name中,代码再列一遍:
String key = Base64.encodeBase64String(AESUtil.getKey());
- cookie不可以在多种浏览器之间共享,因为每个浏览器存cookie路径不是一样的
- 同一种浏览器,多个标签页共享的话,需要再生成cookie的时候添加cookie的有效期;否则cookie为会话cookie,这种客户端是不会把cookie存到硬盘上的,其他标签也无法获取到cookie
总结:
- 如果安全措施搞得好+cookie数量不多+cookie的总大小对带宽的占用可以接受,使用cookie(对于安全措施这一块,cookie被劫持的可能性一般不大,如果不是非常敏感的权限,可以使用记住我这些功能,如果对于敏感权限,例如金钱操作,就强制重新登录,类似于shiro)
- 对于浏览器禁用cookie的事情,基本可以不考虑,绝大多数现代浏览器都不会禁用cookie。
疑问:
- 如果被窃听者劫取到你的cookie,即使你对这些cookie做了加密,使其看不到cookie中的信息,但是其也可以通过该cookie模拟登录行为,然后获得一些权限,执行一些操作。(这是个疑问,记住我这个功能就是这样做的,怎样做到安全的呢?)
解答:方案
1、使用权限框架shiro
注意:shiroshiro保存了你的账户名(编码)和可记住密码的有效时间到cookie里,下次会把账户名带过来,可以允许执行一些非敏感操作。根据你后台设定的权限;当然对于敏感权限的话,一定要重新登录才行。(当然,由于还是存在cookie里,可能还是存在会被劫持的情况)
具体看下边图片:("记住我"的功能)
2、https(即使被劫取到,也不能重传)
这个是可以解决上边问题的,但是https没闹懂。
3、IP变动
1)客户端登陆的时候,记录客户端IP到数据库
2)下次登录从request中获取IP并与前一次记录的IP作对比,如果IP没有发生变化,则得直接进入已登录状态了;如果IP发生了变化,则重新登录,登录之后,修改IP
3)之后的过程如上
当然,对于以上这种方式,还有一种改进,就是将用户登录的IP放入缓存(当然可以指定缓存时间),这样每次就可以从缓存中查IP了。
但是这种方式有个问题,就是说同一台电脑换一个网络环境,这时候IP就变了,就得重新登陆了。
4、数字签名算法
数字签名的三个作用中的一个就是"认证数据来源",感觉这会是一个思路,但是具体怎么实现还没想好。如果大家有想好的,帮指点一下!
数字签名算法的具体实现见"Java加密与解密"《第十四章 数字签名算法--RSA》,链接如下:
http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5091363.html
有关于session的细节与解决方案,以后再说!