Swoft 系列教程：（2）认证服务及组件

Swoft 提供了一整套认证服务组件，基本做到了配置后开箱即用。用户只需根据自身业务实现相应的登录认证逻辑，框架认证组件会调用你的登录业务进行token的签发，而后的请求中token解析、合法性验证也都由框架提供，同时框架开放了token权限认证接口给用户，我们需根据自身业务实现token对当前访问资源权限的认证。下面我们详细讲一下 jwt 的签发及验证、访问控制的流程。

token 签发

token 签发的基本流程为请求用户登录认证服务，认证通过则签发token。Swoft 的认证组件为我们完成了token签发工作，同时 Swoft 约定了一个Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface::login方法作为用户的认证业务的入口。

使用到的组件及服务：

#认证组件服务，使用此接口类名作为服务名注册到框架服务中
`Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface::class`
#框架认证组件的具体实现者 token 的签发、合法校验、解析
`Swoft\Auth\AuthManager`
#token的会话载体 存储着token的信息
`Swoft\Auth\Bean\AuthSession`#约定用户的认证业务需实现返回`Swoft\Auth\Bean\AuthResult`的`login`方法和`bool`的`authenticate`的方法
`Swoft\Auth\Mapping\AccountTypeInterface`
#用于签发token的必要数据载体 iss/sub/iat/exp/data 传递给 `Swoft\Auth\AuthManager` 签发 token
`Swoft\Auth\Bean\AuthResult`

配置项：
config/properties/app.php设定auth模式jwt

return [...'auth' => ['jwt' => ['algorithm' => 'HS256','secret' => 'big_cat'],]...
];

config/beans/base.php为\Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface::class服务绑定具体的服务提供者

return ['serverDispatcher' => ['middlewares' => [...],...],// token签发及合法性验证服务\Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface::class => ['class' => \App\Services\AuthManagerService::class],
];

`App\Models\Logic\AuthLogic`

实现用户业务的认证，以 Swoft\Auth\Mapping\AccountTypeInterface 接口的约定实现了 login/authenticate方法。

login方法返回Swoft\Auth\Bean\AuthResult对象，存储用于jwt签发的凭证:

setIdentity 对应 sub，即jwt的签发对象，一般使用uid即可
setExtendedData 对应 payload，即jwt的载荷，存储一些非敏感信息即可

authenticate方法签发时用不到，主要在验证请求的token合法性时用到，即检测jwt的sub是否为本平台合法用户

<?php
namespace App\Models\Logic;use Swoft\Auth\Bean\AuthResult;
use Swoft\Auth\Mapping\AccountTypeInterface;class AuthLogic implements AccountTypeInterface
{/*** 用户登录认证 需返回 AuthResult 对象* 返回 Swoft\Auth\Bean\AuthResult 对象* @override Swoft\Auth\Mapping\AccountTypeInterface* @param array $data* @return AuthResult*/public function login(array $data): AuthResult{$account  = $data['account'];$password = $data['password'];$user = $this->userDao->getByConditions(['account' => $account]);$authResult = new AuthResult();// 用户验证成功则签发tokenif ($user instanceof User && $this->userDao->verifyPassword($user, $password)) {// authResult 主标识 对应 jwt 中的 sub 字段$authResult->setIdentity($user->getId());// authResult 附加数据 jwt 的 payload$authResult->setExtendedData([self::ID => $user->getId()]);}return $authResult;}/*** 验证签发对象是否合法 这里我们简单验证签发对象是否为本平台用户* $identity 即 jwt 的 sub 字段* @override Swoft\Auth\Mapping\AccountTypeInterface* @param string $identity token sub 字段* @return bool*/public function authenticate(string $identity): bool{return $this->userDao->exists($identity);}
}

Swoft\Auth\AuthManager::login 要求传入用户业务的认证类，及相应的认证字段，根据返回Swoft\Auth\Bean\AuthResult对象判断登录认证是否成功，成功则签发token，返回Swoft\Auth\Bean\AuthSession对象。

`App\Services\AuthManagerService`

用户认证管理服务，继承框架Swoft\Auth\AuthManager做定制扩展。比如我们这里实现一个auth方法供登录请求调用，auth 方法中则传递用户业务认证模块来验证和签发token，获取token会话数据。

<?php
/*** 用户认证服务* User: big_cat* Date: 2018/12/17 0017* Time: 16:36*/namespace App\Services;use App\Models\Logic\AuthLogic;use Swoft\Redis\Redis;use Swoft\Bean\Annotation\Bean;
use Swoft\Bean\Annotation\Inject;use Swoft\Auth\AuthManager;
use Swoft\Auth\Bean\AuthSession;
use Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface;/*** @Bean()* @package App\Services*/
class AuthManagerService extends AuthManager implements AuthManagerInterface
{/*** 缓存类* @var string*/protected $cacheClass = Redis::class;/*** jwt 具有自包含的特性 能自己描述自身何时过期 但只能一次性签发* 用户主动注销后 jwt 并不能立即失效 所以我们可以设定一个 jwt 键名的 ttl* 这里使用是否 cacheEnable 来决定是否做二次验证* 当获取token并解析后，token 的算法层是正确的 但如果 redis 中的 jwt 键名已经过期* 则可认为用户主动注销了 jwt，则依然认为 jwt 非法* 所以我们需要在用户主动注销时，更新 redis 中的 jwt 键名为立即失效* 同时对 token 刷新进行验证 保证当前用户只有一个合法 token 刷新后前 token 立即失效* @var bool 开启缓存*/protected $cacheEnable = true;// token 有效期 7 天protected $sessionDuration = 86400 * 7;/*** 定义登录认证方法 调用 Swoft的AuthManager@login 方法进行登录认证 签发token* @param string $account* @param string $password* @return AuthSession*/public function auth(string $account, string $password): AuthSession{// AuthLogic 需实现 AccountTypeInterface 接口的 login/authenticate 方法return $this->login(AuthLogic::class, ['account' => $account,'password' => $password]);}
}

`App\Controllers\AuthController`

处理用户的登录请求

<?php
/*** Created by PhpStorm.* User: big_cat* Date: 2018/12/10 0010* Time: 17:05*/
namespace App\Controllers;use App\Services\AuthManagerService;use Swoft\Http\Message\Server\Request;
use Swoft\Http\Server\Bean\Annotation\Controller;
use Swoft\Http\Server\Bean\Annotation\RequestMapping;
use Swoft\Http\Server\Bean\Annotation\RequestMethod;use Swoft\Bean\Annotation\Inject;
use Swoft\Bean\Annotation\Strings;
use Swoft\Bean\Annotation\ValidatorFrom;/*** 登录认证模块* @Controller("/v1/auth")* @package App\Controllers*/
class AuthController
{/*** 用户登录* @RequestMapping(route="login", method={RequestMethod::POST})* @Strings(from=ValidatorFrom::POST, name="account", min=6, max=11, default="", template="帐号需{min}~{max}位,您提交的为{value}")* @Strings(from=ValidatorFrom::POST, name="password", min=6, max=25, default="", template="密码需{min}~{max}位,您提交的为{value}")* @param Request $request* @return array*/public function login(Request $request): array{$account  = $request->input('account') ?? $request->json('account');$password = $request->input('password') ?? $request->json('password');// 调用认证服务 - 登录&签发token$session = $this->authManagerService->auth($account, $password);// 获取需要的jwt信息$data_token = ['token' => $session->getToken(),'expired_at' => $session->getExpirationTime()];return ["err" => 0,"msg" => 'success',"data" => $data_token];}
}

POST /v1/auth/login 的结果

{"err": 0,"msg": "success","data": {"token": "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJBcHBcXE1vZGVsc1xcTG9naWNcXEF1dGhMb2dpYyIsInN1YiI6IjgwIiwiaWF0IjoxNTUxNjAyOTk4LCJleHAiOjE1NTIyMDc3OTgsImRhdGEiOnsidWlkIjo4MH19.u2g5yU9ir1-ETVehLFIIZZgtW7u9aOvH2cndMsIY98Y","expired_at": 1552207798}
}

这里提及一下为什么要提供在服务端缓存token的选项$cacheEnable。

普通的token不像jwt具有自我描述的特性，我们为维护token的有效期只能在服务端缓存其有效期，防止过期失效的token被滥用。
jwt可以自我描述过期时间，为什么也要缓存呢？因为jwt自身的描述是只读的，即我们无法让jwt提前过期失效，如果用户退出登录，则销毁token是个不错的安全开发习惯，所以只有在服务端也维护了一份jwt的过期时间，用户退出时过期此token，那么就可以自由控制jwt的过期时间。

/*** @param string $token* @return bool*/
public function authenticateToken(string $token): bool
{...// 如果开启了服务端缓存选项 则验证token是否过期 可变向控制jwt的有效期if ($this->cacheEnable === true) {try {$cache = $this->getCacheClient()->get($this->getCacheKey($session->getIdentity(), $session->getExtendedData()));if (! $cache || $cache !== $token) {throw new AuthException(ErrorCode::AUTH_TOKEN_INVALID);}} catch (InvalidArgumentException $e) {$err = sprintf('Identity : %s ,err : %s', $session->getIdentity(), $e->getMessage());throw new AuthException(ErrorCode::POST_DATA_NOT_PROVIDED, $err);}}$this->setSession($session);return true;
}

token 解析、验证

token的解析及合法性验证实现流程，注意只是验证token的合法性，即签名是否正确，签发者，签发对象是否合法，是否过期。并未对 token 的访问权限做认证。

使用到的组件及服务：

#调用`token拦截服务`尝试获取`token`，并调用`token管理服务`做解析及合法性验证
`Swoft\Auth\Middleware\AuthMiddleware`#`token拦截服务`
`Swoft\Auth\Mapping\AuthorizationParserInterface::class`
#`token拦截服务提供者`，根据`token类型`调用相应的`token解析器`
`Swoft\Auth\Parser\AuthorizationHeaderParser`#`token管理服务`，由`token管理服务提供者`提供基础服务，被`token解析器`调用
`Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface::class`
#`token管理服务提供者`，负责签发、解析、合法性验证
`Swoft\Auth\AuthManager`

Swoft\Auth\Middleware\AuthMiddleware负责拦截请求并调用token解析及验证服务。会尝试获取请求头中的Authorization字段值，根据类型Basic/Bearer来选择相应的权限认证服务组件对token做合法性的校验并生成token会话。但并不涉及业务访问权限ACL的验证，即只保证某个token 是本平台合法签发的，不保证此token对当前资源有合法的访问权限。如果Authorization为空的话则视为普通请求。

执行流程：

Swoft\Auth\Middleware\AuthMiddleware调用 Swoft\Auth\Mapping\AuthorizationParserInterface::class 服务，服务具体由 Swoft\Auth\Parser\AuthorizationHeaderParser实现。
服务AuthorizationHeaderParser尝试获取请求头中的Authorization字段值，如果获取到token，则根据token的类型：BasicorBearer来调用具体的解析器。Basic的解析器为`Swoft\Auth\Parser\Handler::BasicAuthHandler，Bearer的解析器为 Swoft\Auth\Parser\Handler::BearerTokenHandler，下面我们具体以Bearer模式的jwt为示例。
在获取到类型为Bearer的token后，BearerTokenHandler将会调用Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface::class服务的authenticateToken方法来对token进行合法性的校验和解析，即判断此token的签名是否合法，签发者是否合法，签发对象是否合法（注意：调用了App\Models\Logic\AuthLogic::authenticate方法验证），是否过期等。
token解析验证非法，则抛出异常中断请求处理。
token解析验证合法，则将payload载入本次会话并继续执行。

所以我们可以将此中间件注册到全局，请求携带token则解析验证，不携带token则视为普通请求。

#config/beans/base.php
return ['serverDispatcher' => ['middlewares' => [...\Swoft\Auth\Middleware\AuthMiddleware::class],...],// token签发及合法性验证服务\Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface::class => ['class' => \App\Services\AuthManagerService::class],
];

<?php
namespace AppModelsLogic;

use SwoftAuthBeanAuthResult;
use SwoftAuthMappingAccountTypeInterface;

class AuthLogic implements AccountTypeInterface
{

...
/*** 验证签发对象是否合法 这里我们简单验证签发对象是否为本平台用户* $identity 即 jwt 的 sub 字段* @override Swoft\Auth\Mapping\AccountTypeInterface* @param string $identity token sub 字段* @return bool*/
public function authenticate(string $identity): bool
{return $this->userDao->exists($identity);
}

}

acl鉴权

token 虽然经过了合法性验证，只能说明token是本平台签发的，还无法判断此token是否有权访问当前业务资源，所以我们还要引入Acl认证。

使用到的组件及服务：

#Acl认证中间件
Swoft\Auth\Middleware\AclMiddleware#用户业务权限auth服务
Swoft\Auth\Mapping\AuthServiceInterface::class#token会话访问组件
Swoft\Auth\AuthUserService

Swoft\Auth\Middleware\AclMiddleware中间件会调用Swoft\Auth\Mapping\AuthServiceInterface::class服务，此服务主要用于Acl认证，即验证当前请求是否携带了合法token，及token是否对当前资源有访问权限。
Swoft\Auth\Mapping\AuthServiceInterface::class服务由框架的Swoft\Auth\AuthUserService组件实现获取token会话的部分功能，auth方法则交由用户层重写，所以我们需继承Swoft\Auth\AuthUserService并根据自身业务需求实现auth方法。
在继承了Swoft\Auth\AuthUserService的用户业务认证组件中，我们可以尝试获取token会话的签发对象及payload数据：getUserIdentity/getUserExtendData。然后在auth方法中判断当前请求是否有token会话及是否对当前资源有访问权限，来决定返回true or false给AclMiddleware中间件。
AclMiddleware中间件获取到用户业务下的auth为false（请求没有携带合法token 401 或无权访问当前资源 403），则终端请求处理。
AclMiddleware中间件获取到在用户业务下的auth为true，则说明请求携带合法token，且token对当前资源有权访问，继续请求处理。

config/bean/base.php

return ['serverDispatcher' => ['middlewares' => [....//系统token解析中间件\Swoft\Auth\Middleware\AuthMiddleware::class,...]],// token签发及合法性验证服务\Swoft\Auth\Mapping\AuthManagerInterface::class => ['class' => \App\Services\AuthManagerService::class],// Acl用户资源权限认证服务\Swoft\Auth\Mapping\AuthServiceInterface::class => ['class' => \App\Services\AclAuthService::class,'userLogic' => '${' . \App\Models\Logic\UserLogic::class . '}' // 注入UserLogicBean],
];

`App\Services\AclAuthService`

对token做Acl鉴权。

<?php
namespace App\Services;use Swoft\Auth\AuthUserService;
use Swoft\Auth\Mapping\AuthServiceInterface;
use Psr\Http\Message\ServerRequestInterface;/*** Bean 因在 config/beans/base.php 中已经以参数配置的方式注册，故此处不能再使用Bean注解声明* Class AclAuthService* @package App\Services*/
class AclAuthService extends AuthUserService implements AuthServiceInterface
{/*** 用户逻辑模块* 因本模块是以参数配置的方式注入到系统服务的* 所以其相关依赖也需要使用参数配置方式注入 无法使用Inject注解声明* @var App\Models\Logic\UserLogic*/protected $userLogic;/*** 配合 AclMiddleware 中间件 验证用户请求是否合法* true AclMiddleware 通过*false AclMiddleware throw AuthException* @override AuthUserService* @param string $requestHandler* @param ServerRequestInterface $request* @return bool*/public function auth(string $requestHandler, ServerRequestInterface $request): bool{// 签发对象标识$sub = $this->getUserIdentity();// token载荷$payload = $this->getUserExtendData();// 验证当前token是否有权访问业务资源 aclAuth为自己的认证逻辑if ($this->aclAuth($sub, $payload)) {return true;}return false;}
}