これで怖くない！？コードリーディングで学ぶSpring Security #中央線Meetup

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#中央線Meetup
これで怖くない！？
コードリーディングで学ぶ
Spring Security
(株)カサレアル多⽥真敏
2018年11⽉30⽇
中央線Meetup #2
1

#中央線Meetup
このセッションについて
▸ Spring Securityの認証・認可の仕組みを、 
ソースコードをもとに解説します
▸ 中級者向け
▸ ライブラリのソースコードを読んだことがある⽅
▸ 認証と認可の区別がつく⽅
▸ サーブレットAPIが分かる⽅
2

#中央線Meetup
⾃⼰紹介
▸ 多⽥真敏（@suke_masa）
▸ 研修トレーナー@カサレアル
▸ Spring / Java EE / Microservices 
/ Cloud Foundry
▸ Pivotal認定講師
▸ ⽇本Springユーザ会スタッフ
▸ ⽇本GlassFishユーザー会運営メンバー
3

#中央線Meetup
Thymeleaf 3のドキュメントを(ちょっと)和訳しました！
4
https://www.thymeleaf.org/doc/tutorials/3.0/usingthymeleaf_ja.html

#中央線Meetup
⽬次
① Spring Securityとは
② アーキテクチャをざっくり理解する
③ ソースコードを読んでより深く理解する
④ おまけ
5

#中央線Meetup
⽬次
④ おまけ
6

#中央線Meetup
Spring Securityとは
▸ Springのサブプロジェクト
▸ 認証・認可を中⼼に、セキュリティにまつわる様々な
機能を提供する
▸ 何重ものサーブレットフィルターで 
機能を実現している
▸ 5.0でリアクティブ対応機能を 
新規に開発した
7

#中央線Meetup
Spring Securityの歴史
8
年説明
2003 Acegi Securityとして誕⽣
2004 Apache Licenseで公開→Springに取り込まれる
2008 Spring Security 2.0としてリリース
2009 Spring Security 3.0
2018 Spring Security 5.1 ←今ココ
Thanks to Wikipedia

#中央線Meetup
Spring Securityは複雑？
▸ 数あるSpringプロダクトの中でもかなり複雑な
⽅だと思います（発表者の主観）
9
⼤まかにでも内部のアーキテクチャを理解すれば
怖くなくなる・・・かも？

#中央線Meetup
⽬次
④ おまけ
10

#中央線Meetup
今回は
▸ 従来のサーブレット版を前提に解説します
▸ リアクティブ版は今回はスコープ外
11

#中央線Meetup
ざっくり分かるSpring Securityアーキテクチャ
12
springSecurityFilterChain
(フィルター)
Filter
1
Filter
2
Filter
N
Authentication
Manager
(認証)
AccessDecision
Manager
(認可)
リクエスト
レスポンス
サーブ 
レット
…
※本当はspringSecurityFilterChainが2つあるのですが、 
時間短縮のため省略しています

#中央線Meetup
フィルター群
13
...
DEBUG: /login at position 1 of 12 ...: 'WebAsyncManagerIntegrationFilter'
DEBUG: /login at position 2 of 12 ...: 'SecurityContextPersistenceFilter'
DEBUG: /login at position 3 of 12 ...: 'HeaderWriterFilter'
DEBUG: /login at position 4 of 12 ...: 'CsrfFilter'
DEBUG: /login at position 5 of 12 ...: 'LogoutFilter'
DEBUG: /login at position 6 of 12 ...: 'UsernamePasswordAuthenticationFilter'
DEBUG: /login at position 7 of 12 ...: 'RequestCacheAwareFilter'
DEBUG: /login at position 8 of 12 ...: 'SecurityContextHolderAwareRequestFilter'
DEBUG: /login at position 9 of 12 ...: 'AnonymousAuthenticationFilter'
DEBUG: /login at position 10 of 12 ...: 'SessionManagementFilter'
DEBUG: /login at position 11 of 12 ...: 'ExceptionTranslationFilter'
DEBUG: /login at position 12 of 12 ...: 'FilterSecurityInterceptor'
...
▸ application.propertiesで 
logging.level.org.springframework.security=debug 
とするとログに出⼒される

#中央線Meetup
重要なフィルター抜粋
14
クラス名説明
① SecurityContext
PersistenceFilter
セッションに格納していた
SecurityContextをThreadLocalに移す
② LogoutFilter ログアウト処理を⾏う
③
UsernamePassword
AuthenticationFilter
フォーム認証を⾏う
④
ExceptionTranslation
Filter
発⽣した例外を受け取ってエラー
画⾯を表⽰する
⑤
FilterSecurity
Interceptor
アクセス制限を⾏う

#中央線Meetup
⽬次
④ おまけ
15

#中央線Meetup
Spring Securityコードリーディングのポイント
▸ 各フィルターから読むとよい
▸ 今回は前述のフィルター5つに絞って紹介
16

#中央線Meetup
①SecurityContextPersistenceFilter(1/2)
17
// デフォルト実装はHttpSessionSecurityContextRepository
private SecurityContextRepository repo;
HttpRequestResponseHolder holder =
new HttpRequestResponseHolder(request, response);
// SecurityContextをHttpSessionから取り出す
SecurityContext contextBeforeChainExecution =
repo.loadContext(holder);
try {
// ThreadLocalにSecurityContextを保存する
SecurityContextHolder.setContext(contextBeforeChainExecution);
https://github.com/spring-projects/spring-security/blob/master/web/src/main/java/org/springframework/
security/web/context/SecurityContextPersistenceFilter.java#L98

#中央線Meetup
①SecurityContextPersistenceFilter(2/2)
18
// 次のフィルターに処理を委譲
chain.doFilter(holder.getRequest(), holder.getResponse());
} finally {
// リクエスト処理後のSecurityContextを取得
SecurityContext contextAfterChainExecution =
SecurityContextHolder.getContext();
// ThreadLocalからSecurityContextを削除
SecurityContextHolder.clearContext();
// HttpSessionにSecurityContextを再保存
repo.saveContext(contextAfterChainExecution,
holder.getRequest(), holder.getResponse());
}

#中央線Meetup
なぜThreadLocalを使うのか？
▸ 実⾏中スレッドのどこからでも 
SecurityContext内のユーザー情報に 
アクセスできる！
19
// SecurityContextをThreadLocalから取得
SecurityContext context = SecurityContextHolder.getContext();
// 認証情報を取得
Authentication auth = context.getAuthentication();
// ログイン中のユーザー情報を取得
UserDetails userDetails = (UserDetails) auth.getPrincipal();

#中央線Meetup
②LogoutFilter(1/2)
20
// ログアウト処理を⾏う
private final LogoutHandler handler;
// ログアウト成功後の処理を⾏う
private final LogoutSuccessHandler logoutSuccessHandler;
public LogoutFilter(LogoutSuccessHandler logoutSuccessHandler,
LogoutHandler... handlers) {
// 複数のログアウト処理を保持するハンドラー
this.handler = new CompositeLogoutHandler(handlers);
// デフォルトではログアウト成功後、指定URLにリダイレクトする
this.logoutSuccessHandler = logoutSuccessHandler;
// ログアウトURLを"/logout"に指定
setFilterProcessesUrl("/logout");
}
security/web/authentication/logout/LogoutFilter.java#L101

#中央線Meetup
②LogoutFilter(2/2)
21
// ログアウトURLだったら実⾏
if (requiresLogout(request, response)) {
// 認証情報を取得
Authentication auth =
SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
// ログアウト処理
this.handler.logout(request, response, auth);
// ログアウト成功後の処理
logoutSuccessHandler.onLogoutSuccess(request, response, auth);
return;
}
chain.doFilter(request, response);

#中央線Meetup
LogoutHandlerは何をしている？
▸ SecurityContextLogoutHandlerが必ず最後に実⾏される
▸ それ以外のLogoutHandlerは認証情報を利⽤可能
▸ LogoutHandlerはJava Conﬁgで追加できる
22
if (invalidateHttpSession) {
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session != null) { session.invalidate(); }
}
if (clearAuthentication) {
SecurityContext context = SecurityContextHolder.getContext();
context.setAuthentication(null);
}
// SecurityContextを空にする
SecurityContextHolder.clearContext();

#中央線Meetup
③UsernamePasswordAuthenticationFilter
23
// リクエストパラメータからユーザー名を取得
String username = obtainUsername(request);
// リクエストパラメータからパスワードを取得
String password = obtainPassword(request);
// Authenticationオブジェクトを⽣成
UsernamePasswordAuthenticationToken authRequest =
new UsernamePasswordAuthenticationToken(username, password);
setDetails(request, authRequest);
// AuthenticationManagerで認証
return this.getAuthenticationManager().authenticate(authRequest);
security/web/authentication/UsernamePasswordAuthenticationFilter.java#L75

#中央線Meetup
AuthenticationManagerとは？
▸ 認証処理を⾏うインタフェース
▸ 実装クラスはProviderManager
▸ 実際には、AuthenticationProviderに 
認証処理を委譲する
24

#中央線Meetup
AuthenticationManagerの構造
25
<<interface>>
Authentication
Manager
ProviderManager
<<interface>>
Authentication
Provider
どれか1つで
認証成功すればOK
＊

#中央線Meetup
④ExceptionTranslationFilter(1/3)
26
try {
chain.doFilter(request, response);
// 例外をキャッチ
} catch (Exception ex) {
// 親の例外までgetCause()で辿り、全例外を配列で取得
Throwable[] causeChain =
throwableAnalyzer.determineCauseChain(ex);
// 例外の配列から、認証例外を探す
RuntimeException exception =
(AuthenticationException) throwableAnalyzer
.getFirstThrowableOfType(
AuthenticationException.class, causeChain);
security/web/access/ExceptionTranslationFilter.java#L118

#中央線Meetup
27
if (exception == null) {
// 認証例外が無ければ、認可例外を探す
exception = (AccessDeniedException) throwableAnalyzer
.getFirstThrowableOfType(
AccessDeniedException.class, causeChain);
}
if (exception != null) {
// 認証例外または認可例外を処理する
handleSpringSecurityException(
request, response, chain, exception);
} else {
// 例外をスローする
}
}

#中央線Meetup
28
private void handleSpringSecurityException(...) throws ... {
if (exception instanceof AuthenticationException) {
// ログイン画⾯にリダイレクト
} else if (exception instanceof AccessDeniedException) {
if (/* もし無名ユーザー or RememberMeだったら */) {
// ログイン画⾯にリダイレクト
} else {
// 403画⾯にフォワード
}
}
}

#中央線Meetup
例外処理は階層がとても深い
▸ 興味がある⽅はさらにソースコードを追ってみ
てください！
29

#中央線Meetup
⑤FilterSecurityInterceptor(1/3)
30
// 前処理としてのセキュリティチェック
InterceptorStatusToken token = super.beforeInvocation(fi);
try {
// 次のフィルターまたはサーブレットを実⾏
fi.getChain().doFilter(fi.getRequest(), fi.getResponse());
} finally {
// 例外の有無に関わらず⾏うセキュリティチェック
super.finallyInvocation(token);
}
// 後処理としてのセキュリティチェック
super.afterInvocation(token, null);
security/web/access/intercept/FilterSecurityInterceptor.java#L124

#中央線Meetup
31
protected InterceptorStatusToken beforeInvocation(Object object) {
// アクセスしたリソースに対するアクセス許可設定を取得
Collection<ConfigAttribute> attributes =
this.obtainSecurityMetadataSource().getAttributes(object);
if (SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication()
== null) {
// 認証情報が無い旨の例外をスロー
}
// 認証処理 -> 認証情報を取得 or 認証例外をスロー
Authentication authenticated = authenticateIfRequired();

#中央線Meetup
32
try {
// 認可処理を⾏う（NGなら例外をスロー、OKなら何もしない）
this.accessDecisionManager.decide(
authenticated, object, attributes);
} catch (AccessDeniedException accessDeniedException) {
// 認可失敗イベントを発⽕
publishEvent(new AuthorizationFailureEvent(...));
// 例外を再スロー
throw accessDeniedException;
}
// 他にもいろんな処理・・・
}

#中央線Meetup
Filterなの？Interceptorなの？
33
<<abstract>>
AbstractSecurity
Interceptor
FilterSecurity
Interceptor
MethodSecurity
Interceptor
<<interface>>
javax.servlet.
Filter
<<interface>>
org.aopalliance.intercept.
MethodInterceptor
フィルターとして実⾏される
(URL単位の認可制御)
AOPとして実⾏される
(メソッドへの認可制御)

#中央線Meetup
AccessDecisionManagerの構造
34
<<interface>>
AccessDecision
Manager
Affirmative
Based
(1票でもあればOK)
Consensus
Based
(多数決)
Unanimous
Based
(全会⼀致)
<<interface>>
AccessDecision
Voter
＊
意思決定者
投票者

#中央線Meetup
⽬次
④ おまけ
35

#中央線Meetup
kawasimaさんのQiita
36https://qiita.com/kawasima/items/8dd7eda743f2fdcad78e

#中央線Meetup

#中央線Meetup
＿⼈⼈⼈⼈⼈⼈⼈⼈⼈⼈⼈⼈⼈＿
＞割愛させていただきます＜
￣Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^￣

#中央線Meetup
40
😭
しゃーない、 
⾃分で作るか・・・

#中央線Meetup
使⽤技術
41
▸ Ninja Framework
▸ FreeMarker
▸ JPA
▸ JSR 250 (@RolesAllowed)
▸ Spring MVC (w/Spring Boot)
▸ Thymeleaf
▸ JPA
▸ Spring Security
@kawasima @suke_masa

#中央線Meetup
基本⽅針
▸ オペレーション＝URL・メソッド
▸ 各オペレーションにパーミッションを指定
42

#中央線Meetup
URL単位のアクセス許可
43
@EnableWebSecurity
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
...
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
...
http.authorizeRequests()
.mvcMatchers("/signup").permitAll()
.mvcMatchers(GET, "/issues/").hasAuthority("readIssue")
.mvcMatchers(GET, "/issue/new").hasAuthority("writeIssue")
.mvcMatchers(POST, "/issues/").hasAuthority("writeIssue")
.mvcMatchers("/users").hasAuthority("manageUser")
.anyRequest().authenticated();
...
}
...
}
URLパターンごとに
パーミッションを指定

#中央線Meetup
ビジネスロジックのアクセス許可
44
@Service
public class IssueServiceImpl implements IssueService {
...
@PreAuthorize("hasAuthority('readIssue')")
@Transactional(readOnly = true)
public List<Issue> findAll() {
return issueRepository.findAll();
}
@PreAuthorize("hasAuthority('writeIssue')")
@Transactional
public void register(Issue issue, String account) {
issueRepository.register(issue, account);
}
}
AOPでパーミッションが
チェックされる
AOPで実⾏直前に 
パーミッションをチェック

#中央線Meetup
ビュー層での権限による出し分け
45
<html xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/extras/spring-security">
...
<a href="#" class="header item">
RBAC Example
</a>
<a th:href="@{/}" sec:authorize="isAuthenticated()">
Home
</a>
<a th:href="@{/issues/}"
sec:authorize="isAuthenticated() and hasAuthority('readIssue')">
Issue
</a>
<a th:href="@{/users/}"
sec:authorize="isAuthenticated() and hasAuthority('manageUser')">
Users
</a>
...
パーミッションがある場合のみ
リンクを表⽰
(thymeleaf-extras-springsecurity5の機能)

#中央線Meetup
ソースコード
▸ https://github.com/MasatoshiTada/rbac-
example-springsecurity
46

#中央線Meetup
今⽇のまとめ
▸ Spring Security、なかなか複雑ですね
▸ でもコードリーディングって楽しいですね！
▸ 興味があればAuthenticationManagerや 
AccessDecisionManagerも読むと⾯⽩いです
▸ RBACサンプルを作ったのでぜひ⾒てください！
47

#中央線Meetup
Enjoy Spring Security!!
▸ ご清聴ありがとうございました！
48

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