OAuth2 与多个网关实例共享主体对象

Question

我已将 Spring 云网关与 OAuth2 服务器集成。它适用于单实例网关。这是我的安全配置。

@EnableWebFluxSecurity
public class GatewaySecurityConfiguration {

    @Bean
    public SecurityWebFilterChain securityWebFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
        http
                .authorizeExchange().pathMatchers("/user/v3/api-docs", "/actuator/**").permitAll()
                .anyExchange().authenticated()
            .and()
                .oauth2Login()
            .and()
                .csrf().disable();
        return http.build();
    }

但是，当我将网关扩展到 2 个实例时，一些请求可以正常工作，但是一些请求 return 401。

    load balancer (kubernetes nodeport service)
       /    \
  gateway   gateway
       \    /
(microservice clusters)

当我登录网关的第一个实例时，成功创建主体对象并将会话分配给redis。如果下一个请求是第二个实例，它 returns 401 因为它没有主体。

我该如何解决这个问题？

ps: 我正在使用 redis 进行网络会话以在网关之间共享会话信息。

Answer 1

TL;DR

您可以通过 WebSession 在 Redis 上共享 session 主要信息。但是您不能共享访问令牌 (JWT)，因为它们存储在 in-memory 服务器上。

解决方案 1：您的请求应始终发送到您登录的服务器。（详情如下）
解决方案 2：实施新的 ReactiveOAuth2AuthorizedClientService bean，将 sessions 存储在 redis 中。（下面也有详细信息）

长答案

来自 Spring 云文档 (https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/Greenwich.SR5/multi/multi__more_detail.html);

The default implementation of ReactiveOAuth2AuthorizedClientService used by TokenRelayGatewayFilterFactory uses an in-memory data store. You will need to provide your own implementation ReactiveOAuth2AuthorizedClientService if you need a more robust solution.

你知道的第一件事：当你登录成功时，oauth2 服务器返回访问令牌（如 jwt），服务器创建 session 并将此 session 映射到访问令牌ConcurrentHashMap（authorizedClients 实例 InMemoryReactiveOAuth2AuthorizedClientService class）。

当你请求API网关使用你的sessionid访问微服务时，访问令牌（jwt）由网关中的TokenRelayGatewayFilterFactory解析，这个访问令牌在授权中设置header，请求正在转发到微服务。

那么，让我解释一下 TokenRelayGatewayFilterFactory 是如何工作的（假设您通过 Redis 使用 WebSession 并且您有 2 个网关实例并且您在 instance-1 登录。）

如果您的请求转到 instance-1，主体将通过 redis 的 session id 返回，然后在过滤器中调用 authorizedClientRepository.loadAuthorizedClient(..)。此存储库是 AuthenticatedPrincipalServerOAuth2AuthorizedClientRepository object 的实例。 isPrincipalAuthenticated() 方法 returns 为真，因此流程继续 authorizedClientService.loadAuthorizedClient()。该服务被定义为 ReactiveOAuth2AuthorizedClientService 接口，它只有一个实现（InMemoryReactiveOAuth2AuthorizedClientService）。这个实现有 ConcurrentHashMap(key: principal object, value: JWT)
如果您的请求转到 instance-2，则以上所有流程均有效。但提醒一下，ConcurrentHashMap 没有访问主体的访问令牌，因为访问令牌存储在实例 1 的 ConcurrentHashMap 中。因此，访问令牌为空，然后您的请求在未经授权的情况下向下游发送 header。你会得到 401 Unauthorized.

解法-1

因此，您的请求应始终发送到您登录的服务器以获取有效的访问令牌。

如果您使用 NGINX 作为负载均衡器，则在 upstream.

ip_hash

如果你使用kubernetes服务作为负载均衡器，那么在session affinity.

ClientIP

解法-2

InMemoryReactiveOAuth2AuthorizedClientService 只是 ReactiveOAuth2AuthorizedClientService 的实现。因此，创建使用 Redis 的新实现，然后执行 primary bean。

@RequiredArgsConstructor
@Slf4j
@Component
@Primary
public class AccessTokenRedisConfiguration implements ReactiveOAuth2AuthorizedClientService {

    private final SessionService sessionService;

    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T extends OAuth2AuthorizedClient> Mono<T> loadAuthorizedClient(String clientRegistrationId, String principalName) {
        log.info("loadAuthorizedClient for user {}", principalName);
        Assert.hasText(clientRegistrationId, "clientRegistrationId cannot be empty");
        Assert.hasText(principalName, "principalName cannot be empty");

        // TODO: When changed immutability of OAuth2AuthorizedClient, return directly object without map.
        return (Mono<T>) sessionService.getSessionRecord(principalName, "accessToken").cast(String.class)
                .map(mapper -> {
                    return new OAuth2AuthorizedClient(clientRegistration(), principalName, accessToken(mapper));
        });
    }

    @Override
    public Mono<Void> saveAuthorizedClient(OAuth2AuthorizedClient authorizedClient, Authentication principal) {
        log.info("saveAuthorizedClient for user {}", principal.getName());
        Assert.notNull(authorizedClient, "authorizedClient cannot be null");
        Assert.notNull(principal, "principal cannot be null");

        return Mono.fromRunnable(() -> {
            // TODO: When changed immutability of OAuth2AuthorizedClient , persist OAuthorizedClient instead of access token.
            sessionService.addSessionRecord(principal.getName(), "accessToken", authorizedClient.getAccessToken().getTokenValue());
        });
    }

    @Override
    public Mono<Void> removeAuthorizedClient(String clientRegistrationId, String principalName) {
        log.info("removeAuthorizedClient for user {}", principalName);
        Assert.hasText(clientRegistrationId, "clientRegistrationId cannot be empty");
        Assert.hasText(principalName, "principalName cannot be empty");
        return null;
    }

    private static ClientRegistration clientRegistration() {
        return ClientRegistration.withRegistrationId("login-client")
                .authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.AUTHORIZATION_CODE)
                .clientId("dummy").registrationId("dummy")
                .redirectUriTemplate("dummy")
                .authorizationUri("dummy").tokenUri("dummy")
                .build();
    }

    private static OAuth2AccessToken accessToken(String value) {
        return new OAuth2AccessToken(OAuth2AccessToken.TokenType.BEARER, value, null, null);
    }

}

备注：

SessionService 是我的自定义 class，它与 reactivehashoperations 实例交互 redis。
最好的方法是存储 OAuth2AuthorizedClient 而不是访问令牌。但是，现在太难了(https://github.com/spring-projects/spring-security/issues/8905)

Answer 2

TokenRelayGatewayFilterFactory 使用内存数据存储来存储包含 (JWT) 访问令牌的 OAuth2AuthorizedClient。此数据存储不在多个网关之间共享。

要通过 Redis 与 Spring 会话共享 OAuth2AuthorizedClient 信息，请提供以下配置：

@Bean
public OAuth2AuthorizedClientRepository authorizedClientRepository() {
    return new HttpSessionOAuth2AuthorizedClientRepository();
}

对于反应式 WebSession：

@Bean
public ServerOAuth2AuthorizedClientRepository authorizedClientRepository() {
    return new WebSessionServerOAuth2AuthorizedClientRepository();
}

有关此配置的更多信息，请访问 https://github.com/spring-projects/spring-security/issues/7889

OAuth2 与多个网关实例共享主体对象

OAuth2 Share Principal Object with Multiple Gateway Instances

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