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SpringSceurity实现短信验证码登陆

作者：雨点的名字　　发布时间：2023-06-23 00:37:35　

标签：Spring,Sceurity,短信,验证码,登陆

一、短信登录验证机制原理分析

了解短信验证码的登陆机制之前,我们首先是要了解用户账号密码登陆的机制是如何的,我们来简要分析一下Spring Security是如何验证基于用户名和密码登录方式的，

分析完毕之后，再一起思考如何将短信登录验证方式集成到Spring Security中。

1、账号密码登陆的流程

一般账号密码登陆都有附带图形验证码和记住我功能，那么它的大致流程是这样的。

1、用户在输入用户名,账号、图片验证码后点击登陆。那么对于springSceurity首先会进入短信验证码Filter，因为在配置的时候会把它配置在
UsernamePasswordAuthenticationFilter之前,把当前的验证码的信息跟存在session的图片验证码的验证码进行校验。
2、短信验证码通过后,进入 UsernamePasswordAuthenticationFilter 中，根据输入的用户名和密码信息，构造出一个暂时没有鉴权的
UsernamePasswordAuthenticationToken，并将 UsernamePasswordAuthenticationToken 交给 AuthenticationManager 处理。
3、AuthenticationManager 本身并不做验证处理，他通过 for-each 遍历找到符合当前登录方式的一个 AuthenticationProvider，并交给它进行验证处理
，对于用户名密码登录方式，这个 Provider 就是 DaoAuthenticationProvider。
4、在这个 Provider 中进行一系列的验证处理，如果验证通过，就会重新构造一个添加了鉴权的 UsernamePasswordAuthenticationToken，并将这个
token 传回到 UsernamePasswordAuthenticationFilter 中。
5、在该 Filter 的父类 AbstractAuthenticationProcessingFilter 中，会根据上一步验证的结果，跳转到 successHandler 或者是 failureHandler。

流程图

2、短信验证码登陆流程

因为短信登录的方式并没有集成到Spring Security中，所以往往还需要我们自己开发短信登录逻辑，将其集成到Spring Security中，那么这里我们就模仿账号

密码登陆来实现短信验证码登陆。

1、用户名密码登录有个 UsernamePasswordAuthenticationFilter，我们搞一个SmsAuthenticationFilter，代码粘过来改一改。
2、用户名密码登录需要UsernamePasswordAuthenticationToken，我们搞一个SmsAuthenticationToken，代码粘过来改一改。
3、用户名密码登录需要DaoAuthenticationProvider，我们模仿它也 implenments AuthenticationProvider，叫做 SmsAuthenticationProvider。

这个图是网上找到，自己不想画了

我们自己搞了上面三个类以后，想要实现的效果如上图所示。当我们使用短信验证码登录的时候：

1、先经过 SmsAuthenticationFilter，构造一个没有鉴权的 SmsAuthenticationToken，然后交给 AuthenticationManager处理。
2、AuthenticationManager 通过 for-each 挑选出一个合适的 provider 进行处理，当然我们希望这个 provider 要是 SmsAuthenticationProvider。
3、验证通过后，重新构造一个有鉴权的SmsAuthenticationToken，并返回给SmsAuthenticationFilter。
filter 根据上一步的验证结果，跳转到成功或者失败的处理逻辑。

二、代码实现

1、SmsAuthenticationToken

首先我们编写 SmsAuthenticationToken，这里直接参考 UsernamePasswordAuthenticationToken 源码，直接粘过来，改一改。

说明

principal 原本代表用户名，这里保留，只是代表了手机号码。
credentials 原本代码密码，短信登录用不到，直接删掉。
SmsCodeAuthenticationToken() 两个构造方法一个是构造没有鉴权的，一个是构造有鉴权的。
剩下的几个方法去除无用属性即可。

代码

public class SmsCodeAuthenticationToken extends AbstractAuthenticationToken {

private static final long serialVersionUID = SpringSecurityCoreVersion.SERIAL_VERSION_UID;

/**
* 在 UsernamePasswordAuthenticationToken 中该字段代表登录的用户名，
* 在这里就代表登录的手机号码
*/
private final Object principal;

/**
* 构建一个没有鉴权的 SmsCodeAuthenticationToken
*/
public SmsCodeAuthenticationToken(Object principal) {
super(null);
this.principal = principal;
setAuthenticated(false);
}

/**
* 构建拥有鉴权的 SmsCodeAuthenticationToken
*/
public SmsCodeAuthenticationToken(Object principal, Collection<? extends GrantedAuthority> authorities) {
super(authorities);
this.principal = principal;
// must use super, as we override
super.setAuthenticated(true);
}

@Override
public Object getCredentials() {
return null;
}

@Override
public Object getPrincipal() {
return this.principal;
}

@Override
public void setAuthenticated(boolean isAuthenticated) throws IllegalArgumentException {
if (isAuthenticated) {
throw new IllegalArgumentException(
"Cannot set this token to trusted - use constructor which takes a GrantedAuthority list instead");
}

super.setAuthenticated(false);
}

@Override
public void eraseCredentials() {
super.eraseCredentials();
}
}

2、SmsAuthenticationFilter

然后编写 SmsAuthenticationFilter，参考 UsernamePasswordAuthenticationFilter 的源码，直接粘过来，改一改。

说明

原本的静态字段有 username 和 password，都干掉，换成我们的手机号字段。
SmsCodeAuthenticationFilter() 中指定了这个 filter 的拦截 Url，我指定为 post 方式的 /sms/login。
剩下来的方法把无效的删删改改就好了。

代码

public class SmsCodeAuthenticationFilter extends AbstractAuthenticationProcessingFilter {
/**
* form表单中手机号码的字段name
*/
public static final String SPRING_SECURITY_FORM_MOBILE_KEY = "mobile";

private String mobileParameter = "mobile";
/**
* 是否仅 POST 方式
*/
private boolean postOnly = true;

public SmsCodeAuthenticationFilter() {
//短信验证码的地址为/sms/login 请求也是post
super(new AntPathRequestMatcher("/sms/login", "POST"));
}

@Override
public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws AuthenticationException {
if (postOnly && !request.getMethod().equals("POST")) {
throw new AuthenticationServiceException(
"Authentication method not supported: " + request.getMethod());
}

String mobile = obtainMobile(request);
if (mobile == null) {
mobile = "";
}

mobile = mobile.trim();

SmsCodeAuthenticationToken authRequest = new SmsCodeAuthenticationToken(mobile);

// Allow subclasses to set the "details" property
setDetails(request, authRequest);

return this.getAuthenticationManager().authenticate(authRequest);
}

protected String obtainMobile(HttpServletRequest request) {
return request.getParameter(mobileParameter);
}

protected void setDetails(HttpServletRequest request, SmsCodeAuthenticationToken authRequest) {
authRequest.setDetails(authenticationDetailsSource.buildDetails(request));
}

public String getMobileParameter() {
return mobileParameter;
}

public void setMobileParameter(String mobileParameter) {
Assert.hasText(mobileParameter, "Mobile parameter must not be empty or null");
this.mobileParameter = mobileParameter;
}

public void setPostOnly(boolean postOnly) {
this.postOnly = postOnly;
}
}

3、SmsAuthenticationProvider

这个方法比较重要，这个方法首先能够在使用短信验证码登陆时候被 AuthenticationManager 挑中，其次要在这个类中处理验证逻辑。

说明

实现 AuthenticationProvider 接口，实现 authenticate() 和 supports() 方法。

代码

public class SmsCodeAuthenticationProvider implements AuthenticationProvider {

private UserDetailsService userDetailsService;

/**
* 处理session工具类
*/
private SessionStrategy sessionStrategy = new HttpSessionSessionStrategy();

String SESSION_KEY_PREFIX = "SESSION_KEY_FOR_CODE_SMS";

@Override
public Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException {
SmsCodeAuthenticationToken authenticationToken = (SmsCodeAuthenticationToken) authentication;

String mobile = (String) authenticationToken.getPrincipal();

checkSmsCode(mobile);

UserDetails userDetails = userDetailsService.loadUserByUsername(mobile);
// 此时鉴权成功后，应当重新 new 一个拥有鉴权的 authenticationResult 返回
SmsCodeAuthenticationToken authenticationResult = new SmsCodeAuthenticationToken(userDetails, userDetails.getAuthorities());
authenticationResult.setDetails(authenticationToken.getDetails());

return authenticationResult;
}

private void checkSmsCode(String mobile) {
HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
// 从session中获取图片验证码
SmsCode smsCodeInSession = (SmsCode) sessionStrategy.getAttribute(new ServletWebRequest(request), SESSION_KEY_PREFIX);
String inputCode = request.getParameter("smsCode");
if(smsCodeInSession == null) {
throw new BadCredentialsException("未检测到申请验证码");
}

String mobileSsion = smsCodeInSession.getMobile();
if(!Objects.equals(mobile,mobileSsion)) {
throw new BadCredentialsException("手机号码不正确");
}

String codeSsion = smsCodeInSession.getCode();
if(!Objects.equals(codeSsion,inputCode)) {
throw new BadCredentialsException("验证码错误");
}
}

@Override
public boolean supports(Class<?> authentication) {
// 判断 authentication 是不是 SmsCodeAuthenticationToken 的子类或子接口
return SmsCodeAuthenticationToken.class.isAssignableFrom(authentication);
}

public UserDetailsService getUserDetailsService() {
return userDetailsService;
}

public void setUserDetailsService(UserDetailsService userDetailsService) {
this.userDetailsService = userDetailsService;
}
}

4、SmsCodeAuthenticationSecurityConfig

既然自定义了 * ,可以需要在配置里做改动。

代码

@Component
public class SmsCodeAuthenticationSecurityConfig extends SecurityConfigurerAdapter<DefaultSecurityFilterChain, HttpSecurity> {
@Autowired
private SmsUserService smsUserService;
@Autowired
private AuthenctiationSuccessHandler authenctiationSuccessHandler;
@Autowired
private AuthenctiationFailHandler authenctiationFailHandler;

@Override
public void configure(HttpSecurity http) {
SmsCodeAuthenticationFilter smsCodeAuthenticationFilter = new SmsCodeAuthenticationFilter();
smsCodeAuthenticationFilter.setAuthenticationManager(http.getSharedObject(AuthenticationManager.class));
smsCodeAuthenticationFilter.setAuthenticationSuccessHandler(authenctiationSuccessHandler);
smsCodeAuthenticationFilter.setAuthenticationFailureHandler(authenctiationFailHandler);

SmsCodeAuthenticationProvider smsCodeAuthenticationProvider = new SmsCodeAuthenticationProvider();
//需要将通过用户名查询用户信息的接口换成通过手机号码实现
smsCodeAuthenticationProvider.setUserDetailsService(smsUserService);

http.authenticationProvider(smsCodeAuthenticationProvider)
.addFilterAfter(smsCodeAuthenticationFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
}
}

5、SmsUserService

因为用户名,密码登陆最终是通过用户名查询用户信息,而手机验证码登陆是通过手机登陆，所以这里需要自己再实现一个SmsUserService

@Service
@Slf4j
public class SmsUserService implements UserDetailsService {

@Autowired
private UserMapper userMapper;

@Autowired
private RolesUserMapper rolesUserMapper;

@Autowired
private RolesMapper rolesMapper;

/**
* 手机号查询用户
*/
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String mobile) throws UsernameNotFoundException {
log.info("手机号查询用户，手机号码 = {}",mobile);
//TODO 这里我没有写通过手机号去查用户信息的sql,因为一开始我建user表的时候，没有建mobile字段，现在我也不想临时加上去
//TODO 所以这里暂且写死用用户名去查询用户信息（理解就好）
User user = userMapper.findOneByUsername("小小");
if (user == null) {
throw new UsernameNotFoundException("未查询到用户信息");
}
//获取用户关联角色信息如果为空说明用户并未关联角色
List<RolesUser> userList = rolesUserMapper.findAllByUid(user.getId());
if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
return user;
}
//获取角色ID集合
List<Integer> ridList = userList.stream().map(RolesUser::getRid).collect(Collectors.toList());
List<Roles> rolesList = rolesMapper.findByIdIn(ridList);
//插入用户角色信息
user.setRoles(rolesList);
return user;
}
}

6、总结

到这里思路就很清晰了，我这里在总结下。

1、首先从获取验证的时候,就已经把当前验证码信息存到session，这个信息包含验证码和手机号码。
2、用户输入验证登陆,这里是直接写在SmsAuthenticationFilter中先校验验证码、手机号是否正确，再去查询用户信息。我们也可以拆开成用户名密码登陆那样一个
过滤器专门验证验证码和手机号是否正确，正确在走验证码登陆过滤器。
3、在SmsAuthenticationFilter流程中也有关键的一步，就是用户名密码登陆是自定义UserService实现UserDetailsService后，通过用户名查询用户名信息而这里是
通过手机号查询用户信息，所以还需要自定义SmsUserService实现UserDetailsService后。