spring-security-oauth2-authorization-server（二）Token生成分析之JWT Token和Opaque Token

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写在前面的话
Token的生成的官方描述

写在前面的话

因为SpringBoot3.x是目前最新的版本，整合spring-security-oauth2-authorization-server的资料很少，所以产生了这篇文章，主要为想尝试SpringBoot高版本，想整合最新的spring-security-oauth2-authorization-server的初学者，旨在为大家提供一个简单上手的参考，如果哪里写得不对或可以优化的还请大家踊跃评论指正。

前面一篇文章《spring-security-oauth2-authorization-server（一）SpringBoot3.1.3整合》主要介绍了如何简单搭建一个认证服务器，这一篇算番外篇主要结合官网的描述简单分析一下Token的几种生成策略，以及如何自定义Token生成器来生成我们在OAuth2.0中常见的形如这样：Bearer 237d224d-1bdc-4d48-855a-f6abb37e378f的不透明OpaqueToken。
整个项目的配置还是复用的上一篇。

Token的生成的官方描述

取自官方文档：

OAuth2TokenGenerator负责从所提供的OAuth2TokenContext中的信息生成 OAuth2Token，生成的 OAuth2Token 主要取决于在 OAuth2TokenContext 中指定的 OAuth2TokenType。

当 OAuth2TokenType的value 为：

code，则生成 OAuth2AuthorizationCode。
access_token，则生成 OAuth2AccessToken。
refresh_token，则生成 OAuth2RefreshToken。
id_token，则生成 OidcIdToken。

所以我们用到的授权码，access-token，refresh-token，设备码等都是由OAuth2TokenGenerator的子类实现的。

1. JWT Token（透明Token）

spring-security-oauth2-authorization-server默认生成的Token是JWT类型的，生成的 OAuth2AccessToken 的格式是不同的，取决于为 RegisteredClient 配置的TokenSettings.getAccessTokenFormat()。如果格式是 OAuth2TokenFormat.SELF_CONTAINED（默认），那么就会生成一个 JWT。如果格式是 OAuth2TokenFormat.REFERENCE，那么就会生成一个 "opaque"不透明Token。

官网上还有这么一句话：

OAuth2TokenGenerator 是一个可选的组件，默认为由 OAuth2AccessTokenGenerator 和 OAuth2RefreshTokenGenerator 组成的 DelegatingOAuth2TokenGenerator。

如果注册了 JwtEncoder @Bean 或 JWKSource @Bean，那么在 DelegatingOAuth2TokenGenerator 中还会额外组成一个 JwtGenerator。

可以在源码找到出处。
DelegatingOAuth2TokenGenerator实例化的时候将tokenGenerators塞进去的，那么再往上找何处实例化的
在这里插入图片描述

因为我们注册了相应的JWKSource、JwtEncoder的Bean，所以Token的生成会实现在JwtGenerator上。
如果我们不注册JWT相关的Bean就是将上一篇文章中的3.3.5节的JWT相关Bean全部去掉，debug会发现还是默认加进来了JwtGenerator。
在这里插入图片描述
原因应该是在我们在注册RegisteredClientRepository Bean时默认为我们指定了tokenSettings。

所以oauth2_registered_client表的token_settings也会看到org.springframework.security.oauth2.server.authorization.settings.OAuth2TokenFormat类型为self-contained
在这里插入图片描述

2. Opaque Token（不透明Token）

2.1 默认128位字符的Opaque Token

既然官网都告诉我们Token的形式是取决于为 RegisteredClient 配置的 TokenSettings.getAccessTokenFormat()，那我们改成OAuth2TokenFormat.REFERENCE就好了。

先把上一篇文章中3.3.5节与JWT相关的Bean删掉，而后添加如下代码

.tokenSettings(TokenSettings.builder().accessTokenFormat(OAuth2TokenFormat.REFERENCE).build())

@Bean
public RegisteredClientRepository registeredClientRepository(JdbcTemplate jdbcTemplate, PasswordEncoder passwordEncoder) {
    RegisteredClient registeredClient = RegisteredClient.withId(UUID.randomUUID().toString())
            .clientId("oauth2-client")
            .clientSecret(passwordEncoder.encode("123456"))
            // 客户端认证基于请求头
            .clientAuthenticationMethod(ClientAuthenticationMethod.CLIENT_SECRET_BASIC)
            // 配置授权的支持方式
            .authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.AUTHORIZATION_CODE)
            .authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.REFRESH_TOKEN)
            .authorizationGrantType(AuthorizationGrantType.CLIENT_CREDENTIALS)
            .redirectUri("https://www.baidu.com")
            .scope("user")
            .scope("admin")
            // 客户端设置，设置用户需要确认授权
            .clientSettings(ClientSettings.builder().requireAuthorizationConsent(true).build())
            // 添加tokenSettings，将accessTokenFormat改为REFERENCE即可获取Opaque Token
            .tokenSettings(TokenSettings.builder().accessTokenFormat(OAuth2TokenFormat.REFERENCE).build())
            .build();
    JdbcRegisteredClientRepository registeredClientRepository = new JdbcRegisteredClientRepository(jdbcTemplate);
    RegisteredClient repositoryByClientId = registeredClientRepository.findByClientId(registeredClient.getClientId());
    if (repositoryByClientId == null) {
        registeredClientRepository.save(registeredClient);
    }
    return registeredClientRepository;
}

在这里插入图片描述
生成Token的全类名如下：
org.springframework.security.oauth2.server.authorization.token.OAuth2AccessTokenGenerator#generate

默认是Base64将一个96位长度的随机串编码后生成的128位字符串

我们发现此时的Token是一个极长的字符串，与我们在OAuth2.0生成Bearer 237d224d-1bdc-4d48-855a-f6abb37e378f相差甚远。
我们又发现accessTokenGenerator的设置是写死的，没有提供一个方法让我们重新设置，那么只能重写一个实现。

2.2 自定义Token生成器，生成一个UUID类型的OpaqueToken

官方文档说：

OAuth2TokenGenerator 提供了极大的灵活性，因为它可以为 access_token 和 refresh_token 支持任何自定义的 token 格式。

那我们就自定义一个UUIDOAuth2TokenGenerator，用UUID生成一个OpaqueToken。在此之前需要先定义一个StringKeyGenerator的实现，因为Token生成器需要用到this.accessTokenGenerator.generateKey()来生成串。

/**
 * @author roshine
 * @version 1.0.0
 */
public class UUIDKeyGenerator implements StringKeyGenerator {
    @Override
    public String generateKey() {
        return UUID.randomUUID().toString().toLowerCase();
    }
}

由于我们只需要将Token的生成改为UUID其他逻辑不变，所以将org.springframework.security.oauth2.server.authorization.token.OAuth2AccessTokenGenerator#generate
复刻一份，把多余的部分去掉，比如定制化器accessTokenCustomizer，如下所示：

/**
 * @author roshine
 * @version 1.0.0
 */
public class UUIDOAuth2TokenGenerator implements OAuth2TokenGenerator<OAuth2AccessToken> {
    private final StringKeyGenerator accessTokenGenerator = new UUIDKeyGenerator();

    @Override
    public OAuth2AccessToken generate(OAuth2TokenContext context) {
        if (!OAuth2TokenType.ACCESS_TOKEN.equals(context.getTokenType()) ||
                !OAuth2TokenFormat.REFERENCE.equals(context.getRegisteredClient().getTokenSettings().getAccessTokenFormat())) {
            return null;
        }
        String issuer = null;
        if (context.getAuthorizationServerContext() != null) {
            issuer = context.getAuthorizationServerContext().getIssuer();
        }
        RegisteredClient registeredClient = context.getRegisteredClient();

        Instant issuedAt = Instant.now();
        Instant expiresAt = issuedAt.plus(registeredClient.getTokenSettings().getAccessTokenTimeToLive());

        // @formatter:off
        OAuth2TokenClaimsSet.Builder claimsBuilder = OAuth2TokenClaimsSet.builder();
        if (StringUtils.hasText(issuer)) {
            claimsBuilder.issuer(issuer);
        }
        claimsBuilder
                .subject(context.getPrincipal().getName())
                .audience(Collections.singletonList(registeredClient.getClientId()))
                .issuedAt(issuedAt)
                .expiresAt(expiresAt)
                .notBefore(issuedAt)
                .id(UUID.randomUUID().toString());
        if (!CollectionUtils.isEmpty(context.getAuthorizedScopes())) {
            claimsBuilder.claim(OAuth2ParameterNames.SCOPE, context.getAuthorizedScopes());
        }
        OAuth2TokenClaimsSet accessTokenClaimsSet = claimsBuilder.build();

        return new OAuth2AccessTokenClaims(OAuth2AccessToken.TokenType.BEARER,
                this.accessTokenGenerator.generateKey(), accessTokenClaimsSet.getIssuedAt(), accessTokenClaimsSet.getExpiresAt(),
                context.getAuthorizedScopes(), accessTokenClaimsSet.getClaims());
    }

    private static final class OAuth2AccessTokenClaims extends OAuth2AccessToken implements ClaimAccessor {
        private final Map<String, Object> claims;

        private OAuth2AccessTokenClaims(TokenType tokenType, String tokenValue,
                                        Instant issuedAt, Instant expiresAt, Set<String> scopes, Map<String, Object> claims) {
            super(tokenType, tokenValue, issuedAt, expiresAt, scopes);
            this.claims = claims;
        }

        @Override
        public Map<String, Object> getClaims() {
            return this.claims;
        }

    }
}

然后在我们的AuthorizationServerConfig添加

    /**
     * 自定义Token生成器
     *
     * @return OAuth2TokenGenerator
     */
    @Bean
    public OAuth2TokenGenerator<?> tokenGenerator() {
        UUIDOAuth2TokenGenerator uuidoAuth2TokenGenerator = new UUIDOAuth2TokenGenerator();
        return new DelegatingOAuth2TokenGenerator(uuidoAuth2TokenGenerator);
    }

获取token时报错：

{
“error_description”: “The token generator failed to generate the refresh token.”,
“error”: “server_error”,
“error_uri”: “https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6749#section-5.2”
}

那我们就再定义一个UUIDOAuth2RefreshTokenGenerator来生成 refresh-token。

/**
 * @author roshine
 * @version 1.0.0
 * @date 2023-09-15 23:16
 */
public class UUIDOAuth2RefreshTokenGenerator implements OAuth2TokenGenerator<OAuth2RefreshToken> {

    private final StringKeyGenerator refreshTokenGenerator = new UUIDKeyGenerator();

    @Nullable
    @Override
    public OAuth2RefreshToken generate(OAuth2TokenContext context) {
        if (!OAuth2TokenType.REFRESH_TOKEN.equals(context.getTokenType())) {
            return null;
        }
        Instant issuedAt = Instant.now();
        Instant expiresAt = issuedAt.plus(context.getRegisteredClient().getTokenSettings().getRefreshTokenTimeToLive());
        return new OAuth2RefreshToken(this.refreshTokenGenerator.generateKey(), issuedAt, expiresAt);
    }
}

在tokenGenerator()里添加上UUIDOAuth2RefreshTokenGenerator

/**
     * 自定义Token生成器
     *
     * @return OAuth2TokenGenerator
     */
    @Bean
    public OAuth2TokenGenerator<?> tokenGenerator() {
        UUIDOAuth2TokenGenerator uuidoAuth2TokenGenerator = new UUIDOAuth2TokenGenerator();
        UUIDOAuth2RefreshTokenGenerator refreshTokenGenerator = new UUIDOAuth2RefreshTokenGenerator();
        return new DelegatingOAuth2TokenGenerator(uuidoAuth2TokenGenerator, refreshTokenGenerator);
    }

在这里插入图片描述
终于对味儿了。

以上就是简单的分析了一下spring-security-oauth2-authorization-server生成Token的策略以及如何自定义Token生成器来生成我们在OAuth2.0中熟悉的形如：8f9e0b4b-6696-4424-aa2a-550398a0a685这样的Token。

遗留思考的问题：

生成了三张表，另外两张oauth2_authorization、oauth2_authorization_consent一直没有数据什么原因？
为什么每次调用/oauth2/authorize接口都需要重新授权？
如何自定义登录页面，自定义表单提交请求、自定义回调地址等。

下一篇文章会一一解答。