一款强大的开源认证和访问控制利器:KeyCloak 太牛了!

安装&初始化

下载

http://www.keycloak.org/downloads.html

笔者下载的是“Standalone server distribution” 。

安装&启动

安装Keycloak非常简单，步骤如下：

• 解压下载下来的安装包
• 将目录切换到KEYCLOAK_PATH/bin ，其中KEYCLOAK_PATH是您Keycloak的根目录
• 执行./standalone.sh ，即可启动Keycloak，如需后台运行，则执行./standalone.sh & 。

初始化

启动后，访问http://localhost:8080/ 将会显示类似如图的界面：

该界面让我们创建一个初始化的admin账户。那么我们不妨填写一下，为了测试方便，我们将账号/密码分别设为admin/admin ，然后点击create按钮，将会跳转到如下界面：

由图可知，管理员账户已创建成功，Keycloak初始化也已完成。

管理控制台

点击上图的Administration Console 按钮，将会弹出登录页面：

输入我们之前初始化设置的账号、密码，并点击Login in 按钮，即可登录管理控制台，如下图所示：

由图可知，管理控制台的菜单挺多的，功能也比较丰富，不禁让人有点恐惧——这么多菜单，这么多子功能项，得花多少时间研究啊！没有关系，可以随着笔者的节奏，逐步深入。

与Spring Boot整合

纳尼？上一篇才讲了个初始化，这一篇就与Spring Boot整合啦？这是什么节奏？按照套路，不应该先介绍下这个术语，那个概念吗？

没有关系，Keycloak非常简单，我们可以在实战中了解各种概念。

整合Keycloak非常简单，因为Keycloak为我们提供了各种语言、各种框架的 Adapter ，基于OpenID/SAML协议的Adapter，大概二十多个，有兴趣的可前往：

http://www.keycloak.org/docs/latest/securing_apps/index.html#openid-connect-3

在这里，我们选择OpenID协议中的Spring Boot Adapter

相关文档：

http://www.keycloak.org/docs/latest/securing_apps/index.html#_spring_boot_adapter

当然，如果你对Spring Security比较熟悉，也可以选用

http://www.keycloak.org/docs/latest/securing_apps/index.html#_spring_security_adapter

不过笔者认为Spring Security过于复杂，用Spring Boot Adapter已经能够完成我们的需求，所以就不搞Spring Security Adapter了。

微服务

假设有一个Spring Boot微服务：

• 名为：ms-content-sample
• 首页是http://localhost:8081
• 它有个路径http://localhost:8081/articles ，只有user-role 角色的用户才能访问，test-role 角色的用户不允许访问。

下面我们来为该服务整合Keycloak，并逐步实现基于Keycloak的单点认证及授权。

准备工作

创建Realm

首先，我们需要创建一个Realm。Realm是一个隔离的概念，Realm A中的用户与Realm B中的用户完全隔离。

当然，也可以不创建Realm，直接用 Master 这个Realm，不过一般来说，为了资源的隔离，以及更好的安全性不太建议与管理员共用Realm。如下图所示：

输入Realm名称，这里，如图所示，我们创建了一个名为realm 的Realm。

创建Client

创建完realm后，我们来为ms-content-sample 创建Client ，点击下图的Create按钮。

填写Client信息，这边我们创建一个名为ms-content-sample 的Client。

设置Client

下面我们来配置Client，点击途中的Edit按钮：

设置Client

如图，我们配置了Access Type为public，当然还有其他选项，例如bearer-only，我们先选public，bearer-only我们后面会细讲；配置了Valid Redirect URLS，这是认证成功后跳转到的页面地址，其中我们使用了通配符；配置了Base URL，一般配置成微服务首页即可。

创建角色

比较简单，如图，我们创建了两个角色，user-role 以及test-role 。

创建用户并分配角色

• 创建用户

• 分配角色

如图，点击user-role，并点击Add selected，即可为user1用户分配user-role角色；同理，为user2用户分配test-role角色。

为用户设置登录密码

为Spring Boot微服务整合Keycloak

话不多说，上代码——

基于Spring Boot Adapter的整合步骤如下：

• 添加依赖管理，引入Keycloak adapter的bom：

      
      <dependencyManagement>
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.keycloak.bom</groupId>
      <artifactId>keycloak-adapter-bom</artifactId>
      <version>3.4.0.Final</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
</dependencyManagement>

    

• 添加Keycloak的starter：

      
      <dependency>
  <groupId>org.keycloak</groupId>
  <artifactId>keycloak-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

    

• 在application.yml 中添加如下配置：

      
      keycloak:
  # 表示是一个public的client
  public-client: true
  # keycloak的地址
  auth-server-url: http://localhost:8080/auth
  # keycloak中的realm
  realm: realm
  resource: ms-content-sample
  securityConstraints:
  - authRoles:
    # 以下路径需要user-role角色才能访问
    - user-role
    securityCollections:
    # name可以随便写
    - name: user-role-mappings
      patterns:
      - /articles

    

配置项解释详见注释。

这样就整合好Keycloak了。

测试

访问http://localhost:8081/articles ，使用user1 账号登录，发现可以访问；使用user2 账号登录，则会弹出如下界面：

至此，我们已经为Spring Boot应用整合了Keycloak，并且实现了 RBAC 模型的权限控制。

在方法中获得身份、角色等信息

很多场景下，我们希望在Controller中获得当前用户的主体信息，例如获取当前登录的用户名、角色等信息。此时该怎么办呢？

只需添加如下代码：

      
      @GetMapping("/articles")
public HashMap<Object, Object> search(Principal principal) {
    if (principal instanceof KeycloakPrincipal) {
        AccessToken accessToken = ((KeycloakPrincipal) principal).getKeycloakSecurityContext().getToken();
        String preferredUsername = accessToken.getPreferredUsername();
        AccessToken.Access realmAccess = accessToken.getRealmAccess();
        Set<String> roles = realmAccess.getRoles();
        log.info("当前登录用户：{}, 角色：{}", preferredUsername, roles);
    }

    

这样，当该方法被请求时，就会打印类似如下的日志：

2017-12-06 14:51:50.963 INFO 3160 — [nio-8081-exec-3] c.i.yes.controller.ArticleController : 当前登录用户：user1, 角色：[user-role, uma_authorization]

是不是非常简单呢？

注销

注销也非常简单只需执行HttpServletRequest.logout() 方法即可注销。

示例代码：

      
      @RestController
public class LogoutController {
    @GetMapping("/logout")
    public String logout(HttpServletRequest request) throws ServletException {
        request.logout();
        return "退出成功";
    }
}

    

邮箱配置

参考下图的配置，即可实现邮件发送。

默认的邮件模板详见 $KEYCLOAK_PATH/themes/base/email/html ，是用Freemarker写的。我们也可以自定义邮件模板，详见“主题定制”一节。

与Spring Cloud整合

经过上文的讲解，我们已实现Keycloak整合Spring Boot应用。那么，在一个使用Spring Cloud构建的分布式应用中，要如何整合Keycloak呢？——即：A微服务信任的Token要如何传递给B微服务呢？

下面我们分两种场景：

• 使用Feign传递Token
• 使用Zuul传递Token

使用Feign传递Token

下面我们创建一个新的微服务ms-consumer-sample ，该微服务使用Feign调用上文的http://localhost:8081/articles 接口。

按照前文整合Spring Boot的步骤，在相同Realm中，创建一个新的Client，名为ms-consumer-sample ，然后为ms-consumer-sample 微服务也整合Keycloak。下面我们使用Feign实现Token的传递：

只需编写一个Feign拦截器：

      
      public class KeycloakRequestInterceptor implements RequestInterceptor {

    private static final String AUTHORIZATION_HEADER = "Authorization";

    @Override
    public void apply(RequestTemplate template) {
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        Principal principal = attributes.getRequest().getUserPrincipal();

        if (principal != null && principal instanceof KeycloakPrincipal) {
            KeycloakSecurityContext keycloakSecurityContext = ((KeycloakPrincipal) principal)
                    .getKeycloakSecurityContext();

            if (keycloakSecurityContext instanceof RefreshableKeycloakSecurityContext) {
                RefreshableKeycloakSecurityContext.class.cast(keycloakSecurityContext)
                        .refreshExpiredToken(true);
                template.header(AUTHORIZATION_HEADER, "Bearer " + keycloakSecurityContext.getTokenString());
            }

        }
        // 否则啥都不干
    }
}

    

由该拦截器代码不难看出，我们把自己接收的Token，放到Header中，传递给服务提供者（即：ms-content-sample） 。

这样，我们就实现了ms-consumer-sample 以及ms-content-sample 两个微服务之间的Token传递——即：单点登录

使用Zuul传递Token

在Spring Cloud构建的应用中，往往使用Zuul作为对外服务的入口，架构图如下：

此时，我们希望达到：在Zuul微服务上达到统一认证的效果——即：在Zuul上登录，就相当于登录了所有微服务。

要怎么办呢？这个问题，其实就是：Zuul信任的Token要如何传递给Zuul所代理的微服务呢？

我们创建一个新的client，名为zuul-server ，然后编写一个Zuul过滤器：

      
      @Component
public class KeycloakRouteZuulFilter extends ZuulFilter {

    private static final String AUTHORIZATION_HEADER = "Authorization";

    @Override
    public String filterType() {
        return FilterConstants.ROUTE_TYPE;
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 1;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
        Principal principal = request.getUserPrincipal();
        return principal != null && principal instanceof KeycloakPrincipal;
    }

    @Override
    public Object run() {
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        if (ctx.getRequest().getHeader(AUTHORIZATION_HEADER) == null) {
            this.addKeycloakTokenToHeader(ctx);
        }
        return null;
    }

    private void addKeycloakTokenToHeader(RequestContext ctx) {
        Principal principal = ctx.getRequest()
                .getUserPrincipal();

        // 这里之所以可以直接强制转换，是因为shouldFilter中已经做了类型判断。
        KeycloakSecurityContext keycloakSecurityContext = ((KeycloakPrincipal) principal)
                .getKeycloakSecurityContext();

        if (keycloakSecurityContext instanceof RefreshableKeycloakSecurityContext) {
            ctx.addZuulRequestHeader(AUTHORIZATION_HEADER,
                    this.buildBearerToken(
                            (RefreshableKeycloakSecurityContext) keycloakSecurityContext
                    )
            );
        }
        // 用户没有登录，啥都不干
    }

    private String buildBearerToken(RefreshableKeycloakSecurityContext securityContext) {
        return "Bearer " + securityContext.getTokenString();
    }
}

    

由代码可知，我们在该过滤器中实现了Token的传递。

代码详见ms-consumer-sample

配置改进

上文，我们创建的Client都是public 类型的，而现在，其实只有Zuul需要对外，其他服务都是经过Zuul或者Feign传递Token的。因此，我们可将除Zuul以外的所有Client的Access Type统统改为bearer-only ，如图所示：

代码详见zuul-server 。

登录相关配置

前文中，我们是自己添加用户的，现实中，用户往往是注册的；另外，如果我想实现Remember Me 的功能该怎么办呢？难道这一切都需要自己编码吗？显然不需要！只需按需在下图中配置即可：

例如，我们想实现用户注册，只需将User registration勾选即可。这样登录页面就会变成类似下图：

主题定制

Keycloak自带的届满稍微有那么一点丑陋，但Keycloak允许我们自定义主题——

开发好主题后，将主题目录复制到$KEYCLOAK_PATH/themes 目录中即可。Keycloak默认为我们准备了两套主题，如下图：

我们可参考这两套主题的代码，编写我们自己的主题。主题定制比较简单，是用Freemarker搞的。万能GitHub上也有一些主题，只需要搜 keycloak theme 即可找到。个别主题还是不错的。

第三方认证

很多网站有QQ登录、GitHub登录、新浪微博登录等第三方认证按钮。如果我们也想实现第三方认证该怎么办呢？Keycloak也具备这样的能力！下面笔者以GitHub登录为例，为我们的应用实现使用GitHub账号登录的能力！

在Keycloak管理控制台上按下图操作：

将会看到类似如下的界面，在这个页面上，Client ID以及Client Secret是必填项，如何获得这两项的值呢？

登录GitHub，访问 github.com/settings/profile ，点击左侧的 Developer settings 按钮，将会看到类似如下的界面：

点击New OAuth App 按钮，将会看到类似于如下的界面：

点击Register application按钮后，即可看到该应用的Client ID以及Client Secret。

回到Keycloak管理控制台，填入获得的Client ID以及Client Secret。

下面，我们来为GitHub用户分配角色。点击下图中的Edit按钮：

将会看到类似如下的界面。点击右侧的Create：

将会看到类似如下的界面。按照下图填写信息，其中Name随意，建议设置一个人类可读的名称即可。

测试

注销后，重新访问任意一个需要登录的URL，将会看到类似如下的界面：

由图可知，激动人心的GitHub登录按钮已经出现了。

访问 zuul/ms-content-sample/articles ，该地址需要user-role角色才能访问。如果可正常访问。说明配置成功。

术语

在继续之前，了解Keycloak Authorization Service引入的术语和概念非常重要。

Resource Server（资源服务器）

根据OAuth2术语，resource server是托管受保护资源并能够接受和响应受保护资源请求的服务器。

resource server通常依靠某种信息来决定是否允许访问受保护的资源。对于基于RESTful的resource server，该信息通常在security token中携带，通常作为bearer token，连同对服务器的每个请求一起发送。依靠会话来验证用户的Web应用程序通常将该信息存储在用户的会话中，并从那里为每个请求进行检索。

在Keycloak中，任何confidential client应用都可充当resource server。此client的资源和各自的scope受到一组authorization policy的保护和管理。

Resource（资源）

resource是应用和组织的资产的一部分。它可以是一组端点，一个经典的网页资源，如HTML页面等。在authorization policy术语中，资源是受保护的对象。

每个resource都有唯一的标识符，可用来表示单个或一组资源。例如，您可以管理一个Banking Account Resource，该resource会为所有银行账户定义一组authorization policy。但是，您也可拥有一个名为Alice’s Banking Account的资源，这个resource代表一个客户拥有的单一resource，它也可拥有自己的一组authorization policy。

Scope

resource的scope是可在resource上执行的有限的访问范围。在authorization policy术语中，scope是逻辑上可应用于resource的潜在的动词之一。

它通常表示对于给定的resource，能做些什么。scope的例子是查看、编辑、删除等。但是，scope也可与资源提供的特定信息相关。在这种情况下，您可以拥有project resource和cost scope，其中cost scope用于定义用户访问项目cost的特定策略和权限。

Permission（权限）

想想这个简单和非常普遍的permission：

permission将受保护的对象与必须评估的policy关联起来，以确定是否授予访问权限。

      
      X CAN DO Y ON RESOURCE Z

where …

    

• X表示一个或多个用户，角色或group，或者它们的组合。也可在这里使用声明和上下文。
• Y表示要执行的动作，例如写入、查看等。
• Z表示受保护的资源，例如“/accounts”。

Keycloak提供了一个丰富的平台，用于构建从简单到非常复杂、基于规则的动态权限等一系列permission strategy。它提供了灵活性，并有助于：

• 减少代码重构和权限管理成本
• 支持更灵活的安全模式，帮助您轻松适应安全需求的变化
• 在运行时进行更改；应用程序只关心受保护的resource和scope，而无需关心它们如何受到保护。

Policy（策略）

policy定义了授予访问对象必须满足的条件。与permission不同，您无需指定受保护的对象，而是指定访问给定对象（例如，resource、scope或两者）时必须满足的条件。policy与可用于保护资源的、不同的访问控制机制（access control mechanisms：ACM）密切相关。通过policy，您可实施基于属性的访问控制（attribute-based access control：ABAC），基于角色的访问控制（role-based access control：RBAC），基于上下文的访问控制（context-based access control）或这些的任意组合的策略。

Keycloak利用policy的概念，以及如何通过提供聚合policy的概念来定义它们，您可以在其中构建“policy 中的 policy”，并仍然控制评估的行为。Keycloak Authorization Service中的policy实施遵循分而治之的技术，而不是写出一个满足访问给定resource必须满足的所有条件的大型policy。也就是说，您可创建单独的policy，然后与不同的permission重用它们，并通过组合各个policy构建更复杂的policy。

Policy Provider（策略提供者）

Policy Provider是特定policy类型的实现。Keycloak提供内置的Policy，由相应的Policy Provider支持，您可以创建自己的Policy类型来支持您的特定需求。

Keycloak提供了一个SPI（Service Provider Interface：服务提供者接口），您可以使用它来插入自己的策Service Provider实现。

Permission Ticket（许可签名）

Permission Ticket是由OAuth2的用户管理访问（ OAuth2’s User-Managed Access (UMA) Profile ：UMA）配置文件规范定义的一种特殊类型的token，它提供了一种由authorization server确定的不透明结构。该结构表示客户请求的resource和/或scope，以及必须应用于授权数据请求（请求方令牌requesting party token：[RPT]）的policy。

在UMA中，Permission Ticket对于支持人与人之间的共享以及人与组织之间的共享至关重要。为authorization workflow使用permission ticket可实现从简单到复杂的一系列场景，其中resource owner和resource server基于对这些resource访问的细粒度策略完全控制其资源。

在UMA workflow中，authorization server向resource server发出permission ticket，resource server将permission ticket返回给试图访问受保护资源的client。一旦client收到ticket，它就可通过将ticket发送回authorization server来请求RPT（持有authorization数据的最后一个令牌）。

有关permission ticket的更多信息，请参阅 Authorization API 和 UMA 规范。

作者：竹子爱熊猫

来源：blog.csdn.net/q64261750/article/

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