Руководство по аутентификации JWT с помощью Spring Boot

🚀 Шаг 1. Настройка проекта Spring Boot.

Начните с создания нового проекта Spring Boot или использования существующего. Ускорьте этот процесс, используя Spring Initializr, который устанавливает важные зависимости, такие как Spring Web, Spring Security и Spring Data JPA.

<!-- Include necessary dependencies in your pom.xml file -->
<dependencies>
    <!-- Spring Web for creating web APIs -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <!-- Spring Security for robust authentication and authorization -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
    </dependency>
    <!-- Spring Data JPA for streamlined database interactions -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
    </dependency>
   <dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.1</version>
  </dependency>
    <!-- Other dependencies... -->
</dependencies>

📦 Шаг 2. Создание пользовательской сущности и репозитория.

Спроектируйте User класс, включающий такие атрибуты id, как username, и password. Разработайте UserRepository интерфейс для облегчения управления пользовательскими данными.

@Entity
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    // Getters, setters...
}

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    User findByUsername(String username);
}

🔒 Шаг 3. Настройка Spring Security

Создайте SecurityConfig класс, расширяющий WebSecurityConfigurerAdapter. Переопределение configure(HttpSecurity http) для установки правил безопасности и управления аутентификацией JWT.

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Autowired
    private UserDetailsService userDetailsService;

    @Autowired
    private JwtUtil jwtUtil;

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.csrf().disable()
            .authorizeRequests()
                .antMatchers("/api/auth/**").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
            .and()
            .addFilter(new JwtAuthenticationFilter(authenticationManager(), jwtUtil))
            .addFilter(new JwtAuthorizationFilter(authenticationManager(), jwtUtil, userDetailsService));
    }

    // Additional configurations...
}

👤 Шаг 4. Реализация UserService

Разработайте UserService интерфейс с методами загрузки пользователя по имени пользователя и сохранения нового пользователя. Реализовать UserDetailsService получение сведений о пользователе из базы данных.

@Service
public interface UserService extends UserDetailsService {
    UserDetails loadUserByUsername(String username);
    void saveUser(User user);
}

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userRepository.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UsernameNotFoundException("User not found: " + username);
        }
        return new org.springframework.security.core.userdetails.User(
            user.getUsername(),
            user.getPassword(),
            new ArrayList<>()
        );
    }

    @Override
    public void saveUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

🔐 Шаг 5. Создание и проверка токенов JWT

Создайте JwtUtil класс для генерации и проверки токенов JWT.

import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;

@Component
public class JwtUtil {
    private final String SECRET = "your-secret-key"; // Replace with a secure secret key
    private final long EXPIRATION_TIME = 900_000; // 15 minutes

    public String extractUsername(String token) {
        return extractClaim(token, Claims::getSubject);
    }

    public Date extractExpiration(String token) {
        return extractClaim(token, Claims::getExpiration);
    }

    public <T> T extractClaim(String token, Function<Claims, T> claimsResolver) {
        final Claims claims = extractAllClaims(token);
        return claimsResolver.apply(claims);
    }

    private Claims extractAllClaims(String token) {
        return Jwts.parser().setSigningKey(SECRET).parseClaimsJws(token).getBody();
    }

    public String generateToken(String username) {
        Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
        return createToken(claims, username);
    }

    private String createToken(Map<String, Object> claims, String subject) {
        return Jwts.builder()
                .setClaims(claims)
                .setSubject(subject)
                .setIssuedAt(new Date(System.currentTimeMillis()))
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRATION_TIME))
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET)
                .compact();
    }

    public boolean isTokenExpired(String token) {
        return extractExpiration(token).before(new Date());
    }

    public boolean validateToken(String token, UserDetails userDetails) {
        final String username = extractUsername(token);
        return (username.equals(userDetails.getUsername()) && !isTokenExpired(token));
    }

    // Additional utility methods...
}

🔑 Шаг 6. Контроллер аутентификации.

Разработайте AuthController класс для обработки регистрации и аутентификации пользователей.

@RestController
@RequestMapping("/api/auth")
public class AuthController {
    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;

    @Autowired
    private UserService userService;

    @Autowired
    private JwtUtil jwtUtil;

    @PostMapping("/register")
    public ResponseEntity<String> registerUser(@RequestBody User user) {
        userService.saveUser(user);
        return ResponseEntity.ok("User registered successfully!");
    }

    @PostMapping("/login")
    public ResponseEntity<String> loginUser(@RequestBody AuthenticationRequest request) {
        try {
            authenticationManager.authenticate(
                new UsernamePasswordAuthenticationToken(request.getUsername(), request.getPassword())
            );
        } catch (BadCredentialsException e) {
            return ResponseEntity.status(HttpStatus.UNAUTHORIZED).body("Invalid username or password");
        }

        UserDetails userDetails = userService.loadUserByUsername(request.getUsername());
        String token = jwtUtil.generateToken(userDetails);

        return ResponseEntity.ok(token);
    }
}

🔍 Шаг 7. Реализация JwtAuthenticationFilter

Создайте JwtAuthenticationFilter класс для обработки аутентификации и авторизации JWT для каждого запроса.

@Component
public class JwtAuthenticationFilter extends OncePerRequestFilter {
    @Autowired
    private UserDetailsService userDetailsService;

    @Autowired
    private JwtUtil jwtTokenUtil;

    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)
            throws ServletException, IOException {
        final String authorizationHeader = request.getHeader("Authorization");

        String username = null;
        String jwtToken = null;

        if (authorizationHeader != null && authorizationHeader.startsWith("Bearer ")) {
            jwtToken = authorizationHeader.substring(7);
            try {
                username = jwtTokenUtil.extractUsername(jwtToken);
            } catch (Exception e) {
                // Handle token extraction/validation errors
                System.out.println("Error extracting username from token: " + e.getMessage());
            }
        }

        if (username != null && SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication() == null) {
            UserDetails userDetails = userDetailsService.loadUserByUsername(username);

            if (jwtTokenUtil.validateToken(jwtToken, userDetails)) {
                UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
                        userDetails, null, userDetails.getAuthorities());

                authenticationToken.setDetails(new WebAuthenticationDetailsSource().buildDetails(request));

                SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authenticationToken);
            }
        }

        filterChain.doFilter(request, response);
    }
}

Заключение

Вы успешно реализовали аутентификацию JWT в своем приложении Spring Boot! Ваше приложение теперь имеет повышенную безопасность, гарантируя доступ к конфиденциальным ресурсам только авторизованным пользователям. Помните, что безопасность — это постоянный процесс, поэтому будьте в курсе лучших практик и постоянно улучшайте защиту своего приложения. Удачного кодирования и будьте в безопасности!