spring security 与cas 结合

Spring Security3对CAS的支持主要在这个spring-security-cas-client-3.0.2.RELEASE.jar包中
Spring Security和CAS集成的配置资料很多。这里讲解的比较详细 http://lengyun3566.iteye.com/blog/1358323 配置方面，主要为下面的部分：

<security:http auto-config="true" entry-point-ref="casAuthEntryPoint" access-denied-page="/error/403.jsp">
<security:custom-filter ref="casAuthenticationFilter" position="CAS_FILTER"/>
<security:form-login login-page="/login.jsp"/>
<security:logout logout-success-url="/login.jsp"/>
<security:intercept-url pattern="/admin.jsp*" access="ROLE_ADMIN"/>
<security:intercept-url pattern="/index.jsp*" access="ROLE_USER,ROLE_ADMIN"/>
<security:intercept-url pattern="/home.jsp*" access="ROLE_USER,ROLE_ADMIN"/>
<security:intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER,ROLE_ADMIN"/>
</security:http>

<security:authentication-manager alias="authenticationmanager">
<security:authentication-provider ref="casAuthenticationProvider"/>
</security:authentication-manager>

<bean id="casAuthenticationProvider" class="org.springframework.security.cas.authentication.CasAuthenticationProvider">
<property name="ticketValidator" ref="casTicketValidator"/>
<property name="serviceProperties" ref="casService"/>
<property name="key" value="docms"/>
<property name="authenticationUserDetailsService" ref="authenticationUserDetailsService"/>
</bean>

<bean id="casAuthEntryPoint" class="org.springframework.security.cas.web.CasAuthenticationEntryPoint">
<property name="loginUrl" value="https://server:8443/cas/login"/>
<property name="serviceProperties" ref="casService"/>
</bean>

<bean id="casService" class="org.springframework.security.cas.ServiceProperties">
<property name="service" value="http://localhost:8888/docms/j_spring_cas_security_check"/>
</bean>

<bean id="casAuthenticationFilter" class="org.springframework.security.cas.web.CasAuthenticationFilter">
<property name="authenticationManager" ref="authenticationmanager"/>
</bean>

<bean id="casTicketValidator" class="org.jasig.cas.client.validation.Cas20ServiceTicketValidator">
<constructor-arg value="https://server:8443/cas/"/>
</bean>

<bean id="authenticationUserDetailsService" class="org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsByNameServiceWrapper">
<property name="userDetailsService" ref="userDetailsManager"/>
</bean>

这里需要强调一下http标签的entry-point-ref属性，因为之前没有着重的介绍，英文的意思是入口点引用。为什么需要这个入口点呢。这个入口点其实仅仅是被ExceptionTranslationFilter引用的。前面已经介绍过ExceptionTranslationFilter过滤器的作用是异常翻译，在出现认证异常、访问异常时，通过入口点决定redirect、forward的操作。比如现在是form-login的认证方式，如果没有通过UsernamePasswordAuthenticationFilter的认证就直接访问某个被保护的url，那么经过ExceptionTranslationFilter过滤器处理后，先捕获到访问拒绝异常，并把跳转动作交给入口点来处理。form-login的对应入口点类为LoginUrlAuthenticationEntryPoint，这个入口点类的commence方法会redirect或forward到指定的url（form-login标签的login-page属性）

清楚了entry-point-ref属性的意义。那么与CAS集成时，如果访问一个受保护的url，就通过CAS认证对应的入口点org.springframework.security.cas.web.CasAuthenticationEntryPoint类redirect到loginUrl属性所配置的url中，即一般为CAS的认证页面（比如：https://server:8443/cas/login）。
下面为CasAuthenticationEntryPoint类的commence方法。其主要任务就是构造跳转的url，再执行redirect动作。根据上面的配置，实际上跳转的url为：
https://server:8443/cas/login?service=http%3A%2F%2Flocalhost%3A8888%2Fdocms%2Fj_spring_cas_security_check

public final void commence(final HttpServletRequest servletRequest, final HttpServletResponse response,
final AuthenticationException authenticationException) throws IOException, ServletException {

final String urlEncodedService = createServiceUrl(servletRequest, response);
final String redirectUrl = createRedirectUrl(urlEncodedService);

preCommence(servletRequest, response);
response.sendRedirect(redirectUrl);
}

接下来继续分析custom-filter ref="casAuthenticationFilter" position="CAS_FILTER"
这是一个自定义标签，并且在过滤器链中的位置是CAS_FILTER。这个过滤器在何时会起作用呢？带着这个疑问继续阅读源码
CasAuthenticationFilter对应的类路径是
org.springframework.security.cas.web.CasAuthenticationFilter
这个类与UsernamePasswordAuthenticationFilter一样，都继承于AbstractAuthenticationProcessingFilter。实际上所有认证过滤器都继承这个抽象类，其过滤器本身只要实现attemptAuthentication方法即可。
CasAuthenticationFilter的构造方法直接向父类的构造方法传入/j_spring_cas_security_check用于判断当前请求的url是否需要进一步的认证处理

public CasAuthenticationFilter() {
super("/j_spring_cas_security_check");
}

CasAuthenticationFilter类的attemptAuthentication方法源码如下

public Authentication attemptAuthentication(final HttpServletRequest request, final HttpServletResponse response)
throws AuthenticationException {
//设置用户名为有状态标识符
final String username = CAS_STATEFUL_IDENTIFIER;
//获取CAS认证成功后返回的ticket
String password = request.getParameter(this.artifactParameter);

if (password == null) {
password = "";
}
//构造UsernamePasswordAuthenticationToken对象
final UsernamePasswordAuthenticationToken authRequest = new UsernamePasswordAuthenticationToken(username, password);

authRequest.setDetails(authenticationDetailsSource.buildDetails(request));
//由认证管理器完成认证工作
return this.getAuthenticationManager().authenticate(authRequest);
}

在之前的源码分析中，已经详细分析了认证管理器AuthenticationManager认证的整个过程，这里就不再赘述了。

由于AuthenticationManager是依赖于具体的AuthenticationProvider的，所以接下来看

<security:authentication-manager alias="authenticationmanager">
<security:authentication-provider ref="casAuthenticationProvider"/>
</security:authentication-manager>

意这里的ref属性定义。如果没有使用CAS认证，此处一般定义user-service-ref属性。这两个属性的区别在于
ref：直接将ref依赖的bean注入到AuthenticationProvider的providers集合中
user-service-ref：定义DaoAuthenticationProvider的bean注入到AuthenticationProvider的providers集合中，并且DaoAuthenticationProvider的变量userDetailsService由user-service-ref依赖的bean注入。

由此可见，采用CAS认证时，AuthenticationProvider只有AnonymousAuthenticationProvider和CasAuthenticationProvider

继续分析CasAuthenticationProvider是如何完成认证工作的

Java代码
public Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException {
//省略若干判断
CasAuthenticationToken result = null;
//注意这里的无状态条件。主要用于无httpsession的环境中。如soap调用
if (stateless) {
// Try to obtain from cache
//通过缓存来存储认证实体。主要避免每次请求最新ticket的网络开销
result = statelessTicketCache.getByTicketId(authentication.getCredentials().toString());
}

if (result == null) {
result = this.authenticateNow(authentication);
result.setDetails(authentication.getDetails());
}

if (stateless) {
// Add to cache
statelessTicketCache.putTicketInCache(result);
}

return result;
}

//完成认证工作
private CasAuthenticationToken authenticateNow(final Authentication authentication) throws AuthenticationException {
try {
//通过cas client的ticketValidator完成ticket校验，并返回身份断言
final Assertion assertion = this.ticketValidator.validate(authentication.getCredentials().toString(), serviceProperties.getService());
//根据断言信息构造UserDetails
final UserDetails userDetails = loadUserByAssertion(assertion);
//检查账号状态
userDetailsChecker.check(userDetails);
//构造CasAuthenticationToken
return new CasAuthenticationToken(this.key, userDetails, authentication.getCredentials(), userDetails.getAuthorities(), userDetails, assertion);
} catch (final TicketValidationException e) {
throw new BadCredentialsException(e.getMessage(), e);
}
}

//通过注入的authenticationUserDetailsService根据token中的认证主体即用户名获取UserDetails
protected UserDetails loadUserByAssertion(final Assertion assertion) {
final CasAssertionAuthenticationToken token = new CasAssertionAuthenticationToken(assertion, "");
return this.authenticationUserDetailsService.loadUserDetails(token);
}

需要注意的是为什么要定义authenticationUserDetailsService这个bean。由于CAS需要authentication-manager标签下定义<security:authentication-provider ref="casAuthenticationProvider"/>，而不是之前所介绍的
user-service-ref属性，所以这里仅仅定义了一个provider，而没有注入UserDetailsService，所以这里需要单独定义authenticationUserDetailsService这个bean，并注入到CasAuthenticationProvider中。
这里需要对CasAuthenticationToken、CasAssertionAuthenticationToken单独解释一下
CasAuthenticationToken：一个成功通过的CAS认证，与UsernamePasswordAuthenticationToken一样，都是继承于AbstractAuthenticationToken，并且最终会保存到SecurityContext上下文、session中
CasAssertionAuthenticationToken：一个临时的认证对象用于辅助获取UserDetails

配置文件中几个bean定义这里就不一一分析了，都是为了辅助完成CAS认证、跳转的工作。

现在，可以对整个CAS认证的过程总结一下了：
1.客户端发起一个请求，试图访问系统系统中受保护的url
2.各filter链进行拦截并做相应处理，由于没有通过认证，ExceptionTranslationFilter过滤器会捕获到访问拒绝异常，并把该异常交给入口点处理
3.CAS 认证对应的入口点直接跳转到CAS Server端的登录界面，并携带参数service（一般为url：……/j_spring_cas_security_check)
4.CAS Server对登录信息进行处理，如果登录成功，就跳转到应用系统中service指定的url，并携带ticket
5.应用系统中的各filter链再次对该url拦截，此时CasAuthenticationFilter拦截到j_spring_cas_security_check，就会对ticket进行验证，验证成功返回一个身份断言，再通过身份断言从当前应用系统中获取对应的UserDetails、GrantedAuthority。此时，如果步骤1中受保护的url权限列表有一个权限存在于GrantedAuthority列表中，说明有权限访问，直接响应客户端所试图访问的url