本篇文章给大家分享的是有关怎样让Apache Shiro保护你的应用，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。
* authentication : 认证
* authorization : 授权
* cryptography : 密码学
一:概述
(一)What is Apache Shiro?
(二)Apache Shiro Features
二:核心概念:Subject,SecurityManager,Realms
(一)Subject
在考虑应用安全时，你最常问的问题可能是“当前用户是谁？”或“当前用户允许做 X 吗？”。
对于我们而言，考虑应用安全的最自然方式就是基于当前用户。Shiro 的 API 用它的 Subject 概念从根本上体现了这种思考方式。
Subject一词是一个安全术语，其基本意思是“当前的操作用户”。称之为“用户”并不准确，因为“用户”一词通常跟人相关。在安全领域，术语“Subject”可以是人，也可以是第三方进程、后台帐户（Daemon Account）或其他类似事物。它仅仅意味着**“当前跟软件交互的东西”**。但考虑到大多数目的和用途，你可以把它认为是 Shiro 的“用户”概念。在代码的任何地方，你都能轻易的获得 Shiro Subject。
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.SecurityUtils;
...
Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
(二)SecurityManager
1.Subject 的“幕后”推手是 SecurityManager
2.那么，如何设置 SecurityManager 呢？
(三)Realms
Realm充当了Shiro与应用安全数据间的**“桥梁”或者“连接器”。也就是说，当切实与像用户帐户这类安全相关数据进行交互，执行认证（登录）和授权（访问控制）时，Shiro会从应用配置的Realm中查找很多内容**。
从这个意义上讲，Realm实质上是一个安全相关的DAO它封装了数据源的连接细节，并在需要时将相关数据提供给Shiro。当配置Shiro时，你必须至少指定一个Realm，用于认证和（或）授权。配置多个 Realm 是可以的，但是至少需要一个。
三:认证(authentication)
认证是核实用户身份的过程。有时这也理解为“登录”。它是一个典型的三步骤过程。
收集用户的身份信息，称为当事人（principal），以及身份的支持证明，称为证书（Credential）。
将当事人和证书提交给系统。
如果提交的证书与系统期望的该用户身份（当事人）匹配，该用户就被认为是经过认证的，反之则被认为未经认证的。
这个过程的常见例子是大家都熟悉的“用户 / 密码”组合。多数用户在登录软件系统时，通常提供自己的用户名（当事人）和支持他们的密码（证书）。如果存储在系统中的密码（或密码表示）与用户提供的匹配，他们就被认为通过认证。
Shiro 以简单直观的方式支持同样的流程。正如我们前面所说，Shiro 有一个以 Subject 为中心的 API - 几乎你想要用 Shiro 在运行时完成的所有事情都能通过与当前执行的 Subject 进行交互而达成。因此，要登录 Subject，只需要简单地调用它的 login 方法，传入表示被提交当事人和证书（在这种情况下，就是用户名和密码）的 AuthenticationToken 实例。
//1. 接受提交的当事人和证书：
AuthenticationToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
//2. 获取当前 Subject：
Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
//3. 登录：
currentUser.login(token);
Shiro 的 API 很容易地就反映了这个常见流程。你将会在所有的 Subject 操作中继续看到这种简单风格。在调用了 login 方法后，SecurityManager 会收到 AuthenticationToken，并将其发送给已配置的 Realm，执行必须的认证检查。每个 Realm 都能在必要时对提交的 AuthenticationTokens 作出反应。
如果登录失败了会发生什么？如果用户提供了错误密码又会发生什么？通过对 Shiro 的运行时 AuthenticationException 做出反应，你可以控制失败
//3. 登录：
try {
currentUser.login(token);
} catch (IncorrectCredentialsException ice) {
…
} catch (LockedAccountException lae) {
…
}
…
catch (AuthenticationException ae) {…
}四:授权(Authorization)
if ( subject.hasRole(“administrator”) ) {
// 显示‘Create User’按钮
} else {
// 按钮置灰?
}如你所见，你的应用程序可基于访问控制检查打开或关闭某些功能。
权限检查是执行授权的另一种方法。上例中的角色检查有个很大的缺陷：你无法在运行时增删角色。角色名字在这里是硬编码，所以，如果你修改了角色名字或配置，你的代码就会乱套！如果你需要在运行时改变角色含义，或想要增删角色，你必须另辟蹊径。
为此，Shiro 支持了权限（permissions）概念。权限是功能的原始表述，如‘开门’，‘创建一个博文’，‘删除‘jsmith’用户’等。通过让权限反映应用的原始功能，在改变应用功能时，你只需要改变权限检查。进而，你可以在运行时按需将权限分配给角色或用户。
我们可以重写之前的用户检查，取而代之使用权限检查。
if ( subject.isPermitted(“user:create”) ) {
// 显示‘Create User’按钮
} else {
// 按钮置灰?
}这样，任何具有**“user:create”**权限的角色或用户都可以点击‘Create User’按钮，并且这些角色和指派甚至可以在运行时改变，这给你提供了一个非常灵活的安全模型。
“user:create”字符串是一个权限字符串的例子，它遵循特定的解析惯例。Shiro 借助它的 WildcardPermission支持这种开箱即用的惯例。尽管这超出了本文的范围，你会看到在创建安全策略时，WildcardPermission 非常灵活，甚至支持像实例级别访问控制这样的功能。
if ( subject.isPermitted(“user:delete:jsmith”) ) {
// 删除‘jsmith’用户
} else {
// 不删除‘jsmith’
}小结
五:会话管理器(Session Managerment)
在安全框架领域，Apache Shiro 提供了一些独特的东西：可在任何应用或架构层一致地使用 Session API。即，Shiro 为任何应用提供了一个会话编程范式
从小型后台独立应用到大型集群 Web 应用。这意味着，那些希望使用会话的应用开发者，不必被迫使用 Servlet 或 EJB 容器了。或者，如果正在使用这些容器，开发者现在也可以选择使用在任何层统一一致的会话 API，取代 Servlet 或 EJB 机制。
但 Shiro 会话最重要的一个好处或许就是它们是独立于容器的。这具有微妙但非常强大的影响。例如，让我们考虑一下会话集群。对集群会话来讲，支持容错和故障转移有多少种容器特定的方式？Tomcat 的方式与 Jetty 的不同，而 Jetty 又和 Websphere 不一样，等等。但通过 Shiro 会话，你可以获得一个容器无关的集群解决方案。Shiro 的架构允许可插拔的会话数据存储，如企业缓存、关系数据库、NoSQL 系统等。这意味着，只要配置会话集群一次，它就会以相同的方式工作，跟部署环境无关
Tomcat、Jetty、JEE 服务器或者独立应用。不管如何部署应用，毋须重新配置应用。
Shiro 会话的另一好处就是，如果需要，会话数据可以跨客户端技术进行共享。例如，Swing 桌面客户端在需要时可以参与相同的 Web 应用会话中 - 如果最终用户同时使用这两种应用，这样的功能会很有用。那你如何在任何环境中访问 Subject 的会话呢？请看下面的示例，里面使用了 Subject 的两个方法。
Session session = subject.getSession();
Session session = subject.getSession(boolean create);
Session session = subject.getSession();
session.getAttribute("key", someValue);
Date start = session.getStartTimestamp();
Date timestamp = session.getLastAccessTime();
session.setTimeout(millis);
...六:加密(Cryptography)
加密是隐藏或混淆数据以避免被偷窥的过程。在加密方面，Shiro 的目标是简化并让 JDK 的加密支持可用。
清楚一点很重要，一般情况下，加密不是特定于 Subject 的，所以它是 Shiro API 的一部分，但并不特定于 Subject。你可以在任何地方使用 Shiro 的加密支持，甚至在不使用 Subject 的情况下。对于加密支持，Shiro 真正关注的两个领域是加密哈希（又名消息摘要）和加密密码。
(一)哈希
如果你曾使用过 JDK 的MessageDigest类，你会立刻意识到它的使用有点麻烦。MessageDigest 类有一个笨拙的基于工厂的静态方法 API，它不是面向对象的，并且你被迫去捕获那些永远都不必捕获的 Checked Exceptions。如果需要输出十六进制编码或 Base64 编码的消息摘要，你只有靠自己 - 对上述两种编码，没有标准的 JDK 支持它们。Shiro 用一种干净而直观的哈希 API 解决了上述问题。
打个比方，考虑比较常见的情况，使用 MD5 哈希一个文件，并确定该哈希的十六进制值。被称为‘校验和’，这在提供文件下载时常用到 - 用户可以对下载文件执行自己的 MD5 哈希。如果它们匹配，用户完全可以认定文件在传输过程中没有被篡改。
1.不使用Shiro，你需要如下步骤才能完成上述内容：
1)将文件转换成字节数组。
2)使用MessageDigest类对字节数组进行哈希，处理相关异常。
try {
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
md.digest(bytes);
byte[] hashed = md.digest();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}3)将哈希后的字节数组编码成十六进制字符。
2.使用shiro完成
String hex = new Md5Hash(myFile).toHex();
String encodedPassword = new Sha512Hash(password, salt, count).toBase64();
(二)密码
加密是使用密钥对数据进行可逆转换的加密算法。我们使用其保证数据的安全，尤其是传输或存储数据时，以及在数据容易被窥探的时候。
如果你曾经用过 JDK 的 Cryptography API，特别是 javax.crypto.Cipher 类，你会知道它是一头需要驯服的极其复杂的野兽。对于初学者，每个可能的加密配置总是由一个 javax.crypto.Cipher 实例表示。必须进行公钥 / 私钥加密？你得用 Cipher。需要为流操作使用块加密器（Block Cipher）？你得用 Cipher。需要创建一个 AES 256 位 Cipher 来保护数据？你得用 Cipher。你懂的。
那么如何创建你需要的 Cipher 实例？您得创建一个非直观、标记分隔的加密选项字符串，它被称为“转换字符串（transformation string）”，把该字符串传给 Cipher.getInstance 静态工厂方法。这种字符串方式的 cipher 选项，并没有类型安全以确保你正在用有效的选项。这也暗示没有 JavaDoc 帮你了解相关选项。并且，如果字符串格式组织不正确，你还需要进一步处理 Checked Exception，即便你知道配置是正确的。如你所见，使用 JDK Cipher 是一项相当繁重的任务。很久以前，这些技术曾经是 Java API 的标准，但是世事变迁，我们需要一种更简单的方法。
Shiro 通过引入它的 CipherService API 试图简化加密密码的整个概念。CipherService 是多数开发者在保护数据时梦寐以求的东西：简单、无状态、线程安全的 API，能够在一次方法调用中对整个数据进行加密或解密。你所需要做的只是提供你的密钥，就可根据需要加密或解密。
AesCipherService cipherService = new AesCipherService();
cipherService.setKeySize(256);
// 创建一个测试密钥：
byte[] testKey = cipherService.generateNewKey();
// 加密文件的字节：
byte[] encrypted = cipherService.encrypt(fileBytes, testKey);
较之 JDK 的 Cipher API，Shiro 的示例要简单的多：
你可以直接实例化一个 CipherService - 没有奇怪或让人混乱的工厂方法；
Cipher 配置选项可以表示成 JavaBean - 兼容的 getter 和 setter 方法 - 没有了奇怪和难以理解的“转换字符串”；
加密和解密在单个方法调用中完成；
没有强加的 Checked Exception。如果愿意，可以捕获 Shiro 的 CryptoException。
Shiro 的 CipherService API 还有其他好处，如同时支持基于字节数组的加密 / 解密（称为“块”操作）和基于流的加密 / 解密（如加密音频或视频）。
不必再忍受 Java Cryptography 带来的痛苦。Shiro 的 Cryptography 支持就是为了减少你在确保数据安全上付出的努力。
七:web支持(Web Support)
(一)web.xml中的ShiroFilter
<filter>
<filter-name>ShiroFilter</filter-name>
<filter-class>org.apache.shiro.web.servlet.IniShiroFilter</filter-class>
<!-- 没有 init-param 属性就表示从 classpath:shiro.ini 装入 INI 配置 -->
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>ShiroFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
(二)URL 特定的 Filter 链
[urls]
/assets/** = anon
/user/signup = anon
/user/** = user
/rpc/rest/** = perms[rpc:invoke], authc
/** = authc
Web 应用可以使用 [urls] INI 段落。对于每一行，等号左边的值表示相对上下文的 Web 应用路径。等号右边的值定义了过滤器链 - 一个逗号分隔的有序 Servlet 过滤器列表，它会针对给出的路径进行执行。每个过滤器都是普通的 Servlet 过滤器，你看到的上面的过滤器名字（anon，user，perms，authc）是 Shiro 内置的安全相关的特殊过滤器。你可以搭配这些安全过滤器来创建高度定制的安全体验。你还可以指定任何其他现有的 Servlet 过滤器。
相比起使用 web.xml，在其中先定义过滤器块，然后定义单独分离的过滤器模式块，这种方式带来的好处有多少？采用 Shiro 的方法，可以很容易就准确知道针对给定匹配路径执行的过滤器链。如果想这么做，你可以在 web.xml 中仅定义 Shiro Filter，在 shiro.ini 中定义所有其他的过滤器和过滤器链，这要比 web.xml 简洁得多，而且更容易理解过滤器链定义机制。即使不使用 Shiro 的任何安全特性，单凭这样小小的方便之处，也值得让你使用 Shiro。
(三)JSP 标签库
<%@ taglib prefix="shiro"
uri="http://shiro.apache.org/tags" %>
...
<p>Hello
<shiro:user>
<!-- shiro:principal 打印出了 Subject 的主当事人 - 在这个示例中，就是用户名： -->
<shiro:principal/>!
</shiro:user>
<shiro:guest>
<!-- 没有登录 - 就认为是 Guest。显示注册链接： -->
! <a href=”register.jsp”>Register today!</a>
</shiro:guest>
</p>
Shiro 还支持其他许多 Web 特性，如简单的“记住我”服务，REST 和 BASIC 认证。当然，如果想使用 Shiro 原生的企业会话，它还提供透明的 HttpSession 支持。参见Apache Shiro Web 文档可以了解更多内容。
(四)Web 会话管理
1.缺省 Http 会话
2.Web 层中 Shiro 的原生会话
如果你由于需要 Shiro 的企业级会话特性（如容器无关的集群）而打开了 Shiro 的原生会话管理，你当然希望 HttpServletRequest.getSession() 和 HttpSession API 能和“原生”会话协作，而非 Servlet 容器会话。如果你不得不重构所有使用 HttpServletRequest 和 HttpSession API 的代码，使用 Shiro 的 Session API 来替换，这将非常令人沮丧。Shiro 当然从来不会期望你这么做。
相反，Shiro 完整实现了 Servlet 规范中的 Session 部分以在 Web 应用中支持原生会话。这意味着，不管何时你使用相应的 HttpServletRequest 或 HttpSession 方法调用，Shiro 都会将这些调用委托给内部的原生会话 API。结果，你无需修改 Web 代码，即便是你正在使用 Shiro 的‘原生’企业会话管理 - 确实是一个非常方便（且必要）的特性。
以上就是怎样让Apache Shiro保护你的应用，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注天达云行业资讯频道。