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  • 一个基于角色的WEB 安全访问控制系统 赵锐 河北工业职业技术学院计算机技术系软件专业 Email: zr04rj@hotmail.com 摘要 在WEB安全...对现行的Web 安全认证和访问控制中存在的问题和隐患进行了分析,并给出了一种新
    一个基于角色的WEB 安全访问控制系统
     
    赵锐     河北工业职业技术学院计算机技术系软件专业      Email: zr04rj@hotmail.com
     
    摘要
     在WEB安全管理上访问控制是一个富有挑战性的问题。本文对基于角色的访问控制模型进行分析并对相关的概念进行了定义,给出了实现模型和算法设计;对现行的Web 安全认证和访问控制中存在的问题和隐患进行了分析,并给出了一种新的可行的安全解决方案。本文最终实现了一个基于角色访问控制策略的 WEB 资源安全管理系统,该系统在实际应用中取得可靠,稳定和有效的结果。
     
    关键词 访问控制,网络安全
     
    A Role-based WEB Se
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  • web的越权访问处理(步骤详解)

    万次阅读 2018-07-04 12:49:00
    用户越权访问处理 一般来说,越权放问就好比你是非系统管理员用户,却偷偷的跑进了系统管理菜单,僭越权利访问里面的信息甚至修改其中的数据(不同级别的越权又称垂直越权访问),因此对数据的安全性造成极大的...

    用户越权访问的处理

    一般来说,越权放问就好比你是非系统管理员用户,却偷偷的跑进了系统管理菜单,僭越权利访问里面的信息甚至修改其中的数据(不同级别的越权又称垂直越权访问),因此对数据的安全性造成极大的威胁,是故每家企业都有其方法来保证企业内部数据的安全性,也就是解决越权访问的问题。

    有关改业务处理主要考虑下面两个方面:

    url的越权访问和接口方法的越权访问

    1. 通过角色用户来判断是否越权访问

    分下面几种情况来讨论:

      a.当没有用户登录的时候:

        只允许登录界面和一些js,css等非jsp/html的页面访问,这样算是越权

      b.当用户登录了之后:

        首先通过角色关系去数据库中查找他能够访问的页面,这样的话就可以针对能访问的做一个放行处理,非权限内的页面属于越权,这个时候拦截掉,可以直接让其跳转到登陆界面表示他越权了已经(自行处理越权后的操作)。

      2.具体实现流程

      a.统计好每个菜单url对应的接口方法和子页面访问路径(jsp或html等)

      b.将统计好的数据一一对应起来,存放在配置文件中或者数据库某个表中,这些数据随着业务的新增或者裁剪应有相关对应的维护,暂时以配置文件为例

      c.在登录模块中通过登录的用户角色查找它能够访问的菜单URL(写一个接口方法),存放在一个静态公有list变量中,如下定义:

    public static List<String> MENU_URLS = new ArrayList<>();

    将查询返回过来的url集合塞给MENU_URLS

      d,定义一个静态公有Properties变量,用来存放配置文件中的键值对,如下定义:

    public static Properties MENU_INTERFACE = null;

    然后对其进行读取配置文件并赋值

    String url = request.getSession().getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/classes/porturl.properties");
    File file = new File(url);
        try {
            MENU_INTERFACE = new Properties();
            FileInputStream inStream = new FileInputStream(file);
            MENU_INTERFACE.load(inStream);
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(e);
    }

      e.SpringMVC拦截器,判断session中用户是否过期,在doFilter 方法里匹配,只要js,css,pdf,png,jpg等文件可放行,在里面判断用户是否登录,没有登录的话只要是非登录页面的页面,统一视为越权访问。如果是已经登录的用户,我们可以取到登录后的MENU_URLS  MENU_INTERFACE 的信息,可以做如下判断:

    如果访问的路径checkURL和MENU_URLS 中的任意子串能匹配的上的话说明是可以访问的,这种情况放行,否则拦截下来跳转登录,记录越权访问信息;

    在上面的情况下,还会存在一种情况,当访问的路径是子页面的时候,这个时候需要去匹配,能匹配上的可以放行,这个需要通过checkURL去配置文件中找到对应的父URL,然后再进行匹配MENU_URLS这个里面的父URL是唯一的,配置文件中一(父)对多(子)。

    接口访问的也是同样的道理。

    其中放行方法:

    //正常访问,直接放行
    filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    return;
    //初始化printWriterURL
    String printWriterURL="<script>window.location.href='"+httpRequest.getContextPath()+ "/jsps/login/login.jsp';</script>";
    //其他jsp的时候算是越权访问
    logger.info("用户越权访问!!!!" + url);
    PrintWriter p = httpResponse.getWriter();
    p.write(printWriterURL);
    p.flush();
    p.close();
    return;

    这样就大功告成,具体代码细节如下所示:

    public class SystemFilter implements Filter {
        private static Logger logger = Logger.getLogger(SystemFilter.class);
    
        @Override
        public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
                throws IOException, ServletException {
            HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) servletRequest;
            HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) servletResponse;
            HttpSession session = httpRequest.getSession(true);
            String url = httpRequest.getRequestURI();
            String printWriterURL = "<script>window.location.href='" + httpRequest.getContextPath() + "/jsps/login/login.jsp';</script>";
            String checkURL = url;
            if(checkURL.endsWith("/")){
                checkURL = checkURL.substring(0, checkURL.length()-1);
                if(checkURL.split("/").length == 2){
                    PrintWriter p = httpResponse.getWriter();
                    p.write(printWriterURL);
                    p.flush();
                    p.close();
                    return;
                }
            }
            Object object = session.getAttribute("user");
            User user = object == null ? null : (User) object;
            boolean isAjaxRequest = false;
            if (!StringUtils.isBlank(httpRequest.getHeader("x-requested-with"))
                    && httpRequest.getHeader("x-requested-with").equals("XMLHttpRequest")) {
                isAjaxRequest = true;
            }
            StringBuffer server = httpRequest.getRequestURL();
            if (server.toString().contains(".css") || server.toString().contains(".jsp")
                    || (server.toString().contains(".js") && !server.toString().contains(".jsp"))
                    || server.toString().contains(".png") || server.toString().contains(".jpg") || server.toString().contains(".gif") || server.toString().contains(".svg")
                    || server.toString().contains(".so") || server.toString().contains(".woff") 
                    || server.toString().contains(".ttf") 
                    || server.toString().endsWith("/downPDF")         // 下载放行
                    || server.toString().contains("/websocket")     // 推送放行
            ){
                if(user ==null && server.toString().contains(".jsp")){
                    if(server.toString().contains("index.jsp")){
                        logger.info("!!!用户未登录且使用index.jsp页面:" + url);
                        PrintWriter p = httpResponse.getWriter();
                        p.write(printWriterURL);
                        p.flush();
                        p.close();
                        return;
                    }else if(server.toString().contains("login.jsp")){
                        //当访问的是login.jsp的时候放行
                        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
                        return;
                    }else{
                        //其他jsp的时候算是越权访问
                        logger.info("用户越权访问!!!!" + url);
                        PrintWriter p = httpResponse.getWriter();
                        p.write(printWriterURL);
                        p.flush();
                        p.close();
                        return;
                    }
                }else if(user !=null && server.toString().contains(".jsp") && !(server.toString().contains("login.jsp"))){
                    Boolean ISURL = false;
                    //获取访问url的字符串
                    int urllen = checkURL.split("/").length;
                    String checkurl = "";
                    for(int i=2;i<urllen;i++){
                        if(i<urllen-1){
                            checkurl+=checkURL.split("/")[i]+"/";
                        }else{
                            checkurl+=checkURL.split("/")[i];
                        }
                    }
                    c:for(int j=0;j<LoginService.MENU_URLS.size();j++){
                        //获取角色用户对应二级菜单的URL
                        String _orUrls = LoginService.MENU_URLS.get(j);
                        if(_orUrls.equals(checkurl)){
                            System.out.println("符合条件的:"+checkurl);
                            ISURL = true;
                            break c;
                        }
                    }
                    //当上一个判断时不能访问考虑第二种情况
                    if(!ISURL){
                        //通过二级菜单读取配置文件中对应的子url,防止空指针异常
                        String purls = LoginService.MENU_INTERFACE.get(checkurl)==null?"":LoginService.MENU_INTERFACE.get(checkurl).toString();
                        d:for(int j=0;j<LoginService.MENU_URLS.size();j++){
                            String _orUrls = LoginService.MENU_URLS.get(j);
                            //获取角色用户对应二级菜单的URL和通过访问路径去查配置文件时候存在吻合则放行
                            if(_orUrls.equals(purls)){
                                System.out.println("符合条件的:"+purls);
                                ISURL = true;
                                break d;
                            }
                        }
                    }
                    
                    if(!ISURL){
                        //越权访问
                        String msg = "ip=" + user.getIpaddr() + "&name=" + user.getUsername();
                        logger.info("!!!越权访问:" + url + ";用户信息:" + msg);
                        printWriterURL = "<script>window.location.href='" + httpRequest.getContextPath() + "/jsps/login/login.jsp?" + msg + "';</script>";
                    }else{
                        System.out.println("========>"+LoginService.MENU_INTERFACE.get(checkURL.split("/")[2]+"/"+checkURL.split("/")[3]));
                        //正常访问,直接放行
                        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
                        return;
                    }
                    PrintWriter p = httpResponse.getWriter();
                    p.write(printWriterURL);
                    p.flush();
                    p.close();
                    return;
                }
                // 如果发现是css或者js文件,直接放行
                filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
                return;
            }
            
            if (!isAjaxRequest) {
                if (user != null && (server.toString().contains("index.jsp") || server.toString().contains("login.jsp"))) {
                    // 如果发现是css或者js文件,直接放行
                    filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
                    return;
                } else {
                    if(user != null){
                        System.out.println("-----------1-----------"+checkURL);
                        if(LoginService.MENU_INTERFACE != null && LoginService.MENU_INTERFACE.size() != 0 
                                && LoginService.MENU_URLS != null && LoginService.MENU_URLS.size() != 0 ){
                            if(checkURL.split("/").length == 4){
                                System.out.println("-----------2-----------"+LoginService.MENU_INTERFACE.get(checkURL.split("/")[2]+"/"+checkURL.split("/")[3]));
    //                            if(LoginService.MENU_INTERFACE.get(checkURL.split("/")[2]+"/"+checkURL.split("/")[3]) == null){
    //                                // 如果发现是css或者js文件,直接放行
    //                                filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    //                                return;
    //                            }
                                Boolean hasIn = false;
                                if(null != LoginService.MENU_INTERFACE.get(checkURL.split("/")[2]+"/"+checkURL.split("/")[3])){
                                    String[] urls = LoginService.MENU_INTERFACE.get(checkURL.split("/")[2]+"/"+checkURL.split("/")[3]).toString().split(",");
                                    // jsp/pages/configmgt/device/deviceList.jsp,jsp/pages/configmgt/systemmgt/systemmgtList.jsp
                                    a:for(int i=0;i<urls.length;i++){
                                        String _url = urls[i];
                                        for(int j=0;j<LoginService.MENU_URLS.size();j++){
                                            String _orUrls = LoginService.MENU_URLS.get(j);
                                            if(_orUrls.equals(_url)){
                                                System.out.println("符合条件的:"+_url);
                                                hasIn = true;
                                                break a;
                                            }
                                        }
                                    }
                                    
                                }
                                if(!hasIn){
                                    //越权访问
                                    String msg = "ip=" + user.getIpaddr() + "&name=" + user.getUsername();
                                    logger.info("!!!越权访问:" + url + ";用户信息:" + msg);
                                    printWriterURL = "<script>window.location.href='" + httpRequest.getContextPath() + "/jsps/login/login.jsp?" + msg + "';</script>";
                                }else{
                                    System.out.println("========>"+LoginService.MENU_INTERFACE.get(checkURL.split("/")[2]+"/"+checkURL.split("/")[3]));
                                    //正常访问,直接放行
                                    filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
                                    return;
                                }
                            }
                        }
                        
                        
                    }
                    PrintWriter p = httpResponse.getWriter();
                    p.write(printWriterURL);
                    p.flush();
                    p.close();
                    return;
                }
            }
            if (url.toString().contains(".jsp")) {
                logger.info(httpRequest.getSession().getServletContext().getRealPath("/") + "-------");
                logger.info("拦截器放行地址:-------------------" + url);
            }
            filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
            return;
        }
    
        /**
         * 判断是否为Ajax请求
         * 
         * @param request
         *            HttpServletRequest
         * @return 是true, 否false
         */
        public static boolean isAjaxRequest(HttpServletRequest request) {
            return request.getRequestURI().startsWith("/api");
            // String requestType = request.getHeader("X-Requested-With");
            // return requestType != null && requestType.equals("XMLHttpRequest");
        }
    
        @Override
        public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        }
    
        @Override
        public void destroy() {
            // To change body of implemented methods use File | Settings | File
            // Templates.
        }
    
    }

     

     

     

     

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  • java web后台使用异常控制业务流程

    千次阅读 2018-08-03 18:37:59
    controller负责调用业务方法和返回前台数据,service层负责处理业务逻辑返回数据到controller,dao负责访问数据库。因为service返回的数据需要在controller层包装下才能返回到前台。而service的返回值只有一种。对于...

    在web后台使用controller、service、dao模式开发时。controller负责调用业务方法和返回前台数据,service层负责处理业务逻辑返回数据到controller,dao负责访问数据库。因为service返回的数据需要在controller层包装下才能返回到前台。而service的返回值只有一种。对于复杂的异常情况(非程序异常)来说是不够的,所以返回的都是正常业务的数据。

    对于此种情况可以使用自定义异常来处理。

    基本思路:

    1、自定义一个异常类。

    2、编写全局的异常处理类,捕获自定义异常统一处理,生成前台可识别的消息返回给前台。

    3、service层处理业务逻辑遇到异常情况时throw自定义异常。

     

    代码实现:

    1、自定义异常类

    public class ExpectedException extends RuntimeException {
        private static final long serialVersionUID = 4061732202885069884L;
        /**
         * 错误码
         */
        private int code;
        /**
         * 错误描述
         */
        private String msg;
        
        public ExpectedException(int code, String msg) {
            super(msg);
            this.code = code;
            this.msg = msg;
        }
        
        public ExpectedException(String msg) {
            super(msg);
            //通用错误码,可以使用常量或枚举
            this.code = 500;
            this.msg = msg;
        }
    
        /**
         * 重写堆栈填充,不填充错误堆栈信息,提高性能
         */
        @Override
        public Throwable fillInStackTrace() {
            return this;
        }
    }

    因为该异常不是程序异常,所以没有必要记录异常栈信息,所以重写fillInStackTrace方法。且记录异常栈信息非常影响性能。

    2、异常处理类,使用spingboot的@RestControllerAdvice注解来实现。

    @RestControllerAdvice
    @Slf4j
    public class MyExceptionHandler extends BaseController {
    	
    
    	@ExceptionHandler(value = Exception.class)
    	@ResponseBody
    	public Response defaultExceptionHandler(Exception exception) throws Exception {
    		Response result = new Response();
    		result.setSuccess(false);
    		try {
    			throw exception;
    		} catch (ExpectedException e) {
                //自定义异常处理,返回前台能识别的状态码和描述
    			log.error(e.getMessage());
    			result.setCode(e.getCode());
    			result.setMessage(e.getMsg());
    		} catch (Exception e) {
                //其他异常统一处理,上面也可以加上一些特别的异常处理
    			log.error(e.getMessage(), e);
    			result.setCode(WebError.SYS_ERROR_CODE);
    			result.setMessage(WebError.SYS_ERROR_MSG);
    		}
    		log.info(result.toString());
    		return result;
    		
    	}
    }

    3、service层业务逻辑异常时throw自定义异常

    public User getUser(String id){
        User user = userDao.get(id);
        if (user == null) {
            throw new ExpectedException("该用户不存在");
        }
        return user;
    }
    
    

     

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  • 限制对Web资源的访问 现在,可以指示服务器使用何种验证方法了。"了不起,"你说道,"除非我能指定一个来收到保护的URL,否则没有多大用处。"没错。指出这些URL并说明他们应该得到何种保护正是security-constriaint...

     限制对Web资源的访问

          现在,可以指示服务器使用何种验证方法了。"了不起,"你说道,"除非我能指定一个来收到保护的URL,否则没有多大用处。"没错。指出这些URL并说明他们应该得到何种保护正是security-constriaint元素的用途。此元素在web.xml中应该出现在login-config的紧前面。它包含是个可能的子元素,分别是:web-resource-collection、auth-constraint、user-data-constraint和display-name。下面各小节对它们进行介绍。

          web-resource-collection

          此元素确定应该保护的资源。所有security-constraint元素都必须包含至少一个web-resource-collection项。此元素由一个给出任意标识名称的web-resource-name元素、一个确定应该保护的URL的url-pattern元素、一个指出此保护所适用的HTTP命令(GET、POST等,缺省为所有方法)的http-method元素和一个提供资料的可选description元素组成。例如,下面的Web-resource-collection项(在security-constratint元素内)指出Web应用的proprietary目录中所有文档应该受到保护。

    <security-constraint>
    <web-resource-coolection>
    <web-resource-name>Proprietary</web-resource-name>
    <url-pattern>/propritary/*</url-pattern>
    </web-resource-coolection>
    <!-- ... -->
    </security-constraint>

          重要的是应该注意到,url-pattern仅适用于直接访问这些资源的客户机。特别是,它不适合于通过MVC体系结构利用RequestDispatcher来访问的页面,或者不适合于利用类似jsp:forward的手段来访问的页面。这种不匀称如果利用得当的话很有好处。例如,servlet可利用MVC体系结构查找数据,把它放到bean中,发送请求到从bean中提取数据的JSP页面并显示它。我们希望保证决不直接访问受保护的JSP页面,而只是通过建立该页面将使用的bean的servlet来访问它。url-pattern和auth-contraint元素可通过声明不允许任何用户直接访问JSP页面来提供这种保证。但是,这种不匀称的行为可能让开发人员放松警惕,使他们偶然对应受保护的资源提供不受限制的访问。

          auth-constraint

          尽管web-resource-collention元素质出了哪些URL应该受到保护,但是auth-constraint元素却指出哪些用户应该具有受保护资源的访问权。此元素应该包含一个或多个标识具有访问权限的用户类别role-name元素,以及包含(可选)一个描述角色的description元素。例如,下面web.xml中的security-constraint元素部门规定只有指定为Administrator或Big Kahuna(或两者)的用户具有指定资源的访问权。

    <security-constraint>
    <web-resource-coolection> ... </web-resource-coolection>
    <auth-constraint>
    <role-name>administrator</role-name>
    <role-name>kahuna</role-name>
    </auth-constraint>
    </security-constraint>

          重要的是认识到,到此为止,这个过程的可移植部分结束了。服务器怎样确定哪些用户处于任何角色以及它怎样存放用户的口令,完全有赖于具体的系统。

          例如,Tomcat使用install_dir/conf/tomcat-users.xml将用户名与角色名和口令相关联,正如下面例子中所示,它指出用户joe(口令bigshot)和jane(口令enaj)属于administrator和kahuna角色。

    <tomcat-users>
    <user name="joe" password="bigshot" roles="administrator,kahuna" />
    <user name="jane" password="enaj" roles="kahuna" />
    </tomcat-users>

          user-data-constraint

          这个可选的元素指出在访问相关资源时使用任何传输层保护。它必须包含一个transport-guarantee子元素(合法值为NONE、INTEGRAL或CONFIDENTIAL),并且可选地包含一个description元素。transport-guarantee为NONE值将对所用的通讯协议不加限制。INTEGRAL值表示数据必须以一种防止截取它的人阅读它的方式传送。虽然原理上(并且在未来的HTTP版本中),在INTEGRAL和CONFIDENTIAL之间可能会有差别,但在当前实践中,他们都只是简单地要求用SSL。例如,下面指示服务器只允许对相关资源做HTTPS连接:

    <security-constraint>
    <!-- ... -->
    <user-data-constraint>
    <transport-guarantee>CONFIDENTIAL</transport-guarantee>
    </user-data-constraint>
    </security-constraint> 
    display-name

         security-constraint的这个很少使用的子元素给予可能由GUI工具使用的安全约束项一个名称。

    分配角色名

          迄今为止,讨论已经集中到完全由容器(服务器)处理的安全问题之上了。但servlet以及JSP页面也能够处理它们自己的安全问题。

          例如,容器可能允许用户从bigwig或bigcheese角色访问一个显示主管人员额外紧贴的页面,但只允许bigwig用户修改此页面的参数。完成这种更细致的控制的一种常见方法是调用HttpServletRequset的isUserInRole方法,并据此修改访问。

          Servlet的security-role-ref子元素提供出现在服务器专用口令文件中的安全角色名的一个别名。例如,假如编写了一个调用request.isUserInRole("boss")的servlet,但后来该servlet被用在了一个其口令文件调用角色manager而不是boss的服务器中。下面的程序段使该servlet能够使用这两个名称中的任何一个。

    <servlet>
    <!-- ... -->
    <security-role-ref>
    <role-name>boss</role-name> <!-- New alias -->
    <role-link>manager</role-link> <!-- Real name -->
    </security-role-ref>
    </servlet>

          也可以在web-app内利用security-role元素提供将出现在role-name元素中的所有安全角色的一个全局列表。分别地生命角色使高级IDE容易处理安全信息。

     

    控制会话超时

          如果某个会话在一定的时间内未被访问,服务器可把它扔掉以节约内存。可利用HttpSession的setMaxInactiveInterval方法直接设置个别会话对象的超时值。如果不采用这种方法,则缺省的超时值由具体的服务器决定。但可利用session-config和session-timeout元素来给出一个适用于所有服务器的明确的超时值。超时值的单位为分钟,因此,下面的例子设置缺省会话超时值为三个小时(180分钟)。

    <session-config>
    <session-timeout>180</session-timeout>
    </session-config>
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