Implementando uma aplicação java segura utilizando JAAS. Introdução

Transcrição

1 Implementando uma aplicação java segura utilizando JAAS. Introdução Neste documento mostrarei como desenvolver uma simples aplicação utilizando JAAS (Java Authentication and Authorization Service) e um pouco de JQuery para realizar a validação de alguns campos. As tecnologias utilizadas serão: JDK 5.0 Update 22 e NetBeans MySql TomCat (Instalado juntamente com o NetBeans)

2 Let's go.. Com seu JDK e NetBeans já instalado, vamos começar criando um novo projeto clicando com o botão direito na aba lateral projetos e em seguida selecionando Java Web e depois Aplicação Web ou então através do menu Arquivo e Novo Projeto. Então de um nome a sua aplicação, com a inicial maiúscula preferencialmente e clique em Próximo. Se preferir altere o Caminho do contexto que será o nome que será exibido na URL quando executar sua aplicação.

3 E clique em Finalizar. Então você terá um projeto ao menos parecido com este... Então vamos dar uma organizada na disposição dos diretórios para que possamos dar andamento no projeto. Crie três (3) diretórios dentro de Páginas Web com os nomes: jsp, admin e user, por fim mova a página index.jsp, que foi gerad aautomaticamente pela IDE, para o diretório jsp. Obs: Não tente ainda executar seu projeto, configuraremos o web.xml em instantes. Veja o que fizemos até agora: Agora criaremos algumas outras páginas, clicando sobre o diretório de destino e selecionando Novo JSP. Crie as páginas de forma que fiquem desta maneira:

4 Dentro do diretório WEB-INF você encontrará um arquivo chamado web.xml, ele é responsável pelo mapeamento dos recursos de toda sua aplicação, e como alteramos o local da página index.jsp precisamos alterar também seu mapa. Veja: Então execute seu projeto, para conferir se tudo está funcionando corretamente, em caso positivo, você verá o tão famoso Hello World! em seu browser padrão. Agora, um pouco de JAAS O JAAS ou Java Authentication and Authorization Service é composto de um conjunto de API's para distinguir definitivamente a camada de segurança da camada de aplicação, retirando assim a responsabilidade do desenvolvedor de manter filtros e ou quaisquer outros métodos de forma programática.

5 Diz-se que este é um tipo de segurança declarativa, pois, são apenas declaradas as restrições no arquivo web.xml de sua aplicação e no server.xml do servidor web, que em nosso caso é o Apache Tomcat. Para economizar um pouco de digitação, vou usar uma referência muito boa retirada do site do autor Gleydson Lima (gleydson@jeebrasil.com.br). Segue o trecho com fonte em itálico... Conceitos Importantes Para o bom entendimento da segurança no J2EE é necessário que conheçamos alguns conceitos importantes. Os conceitos mais importantes são o de role, user, group e realm. Role: Um role é um nível de permissão. Usuários podem ter roles diferentes e com acessos diferentes. Por exemplo, um sistema de gestão da empresa poderia ter os roles: Funcionário Gerente Diretor Fornecer Cada ator interage com o sistema com níveis de permissões diferentes. Um Gerente e o Diretor têm acesso ao módulo de folha de pagamento, no entanto o Fornecedor e Funcionário não. Um role representa, em níveis práticos, o papel que o usuário tem no domínio da empresa. Provavelmente, no domínio do negócio o funcionário não tem acesso a folha de pagamento da empresa. Isso deve se refletir no sistema. User: Um usuário representa uma entidade com acesso ao sistema. O nível de acesso desse usuário vai depender do seu role. O usuário claudio pode ter o role Gerente e o usuário marcos o role Funcionário. Assim, no acesso ao sistema, o usuário claudio quando tentar acesso o módulo de folha de pagamento não será barrado pelo servidor de aplicações, permitindo assim que ele possa acessa-lo. Porém, se o usuário marcos tentar realizar a mesma operação o servidor de aplicações irá emitir um erro de segurança e não permitirá que se tenha acesso ao módulo. Group: Um grupo é associado com um conjunto de roles e todo usuário que é membro do grupo automaticamente herda os roles associados. Por exemplo, podemos criar um grupo denominado Gerencia. Os roles pertencentes ao grupo Gerencia serão Gerente e Diretor. Se colocarmos o usuário carlos pertencente ao grupo Gerencia, ele herdaria automaticamente todas as permissões do role Gerente e Diretor. Realm: Um conjunto completo de usuários, roles e groups normalmente armazenados em algum banco de dados. Existem vários tipos de Realm. Podermos guardar as informações de segurança em um servidor de diretórios LDAP ou NIS, em arquivos de configurações ou em um banco de

6 dados. Roles Os roles são níveis de permissão que normalmente são associados com partes de URL que possuem acessos diferentes. Por exemplo, podemos dar acesso a URL para somente usuários que possuam o role de diretor e para usuários que possuam o role de funcionário. Dessa forma os usuários que possuem o role funcionário não possui acesso à área de diretor. Por exemplo, podemos definir esses roles no arquivo web.xml da aplicação, como mostra o exemplo abaixo: <security-role> <description>diretor da Empresa</description> <role-name>diretor</role-name> </security-role> <security-role> <description>funcionário da Empresa</description> <role-name>funcionario</role-name> </security-role> Agora precisamos fazer um mapeamento de usuários com os roles, normalmente em nível de descritores isso é feito em deployment descriptores específicos do servidor, no caso do tomcat é o conf/tomcat-users.xml. <?xml version='1.0'?> <tomcat-users> <user username='gleydson' password='abced' roles='diretor,funcionario'/> <user username='jose' password='qwert' roles='funcionario'/> </tomcat-users> Note que um usuário pode ter vários roles, dessa forma este usuário terá acesso à área de funcionário e diretor. Referenciando um role existente È possível adicionar links de roles, como é mostrado abaixo:

7 <security-role-ref> <role-name>empregado <role-link>funcionario </security-role-ref> Dessa forma o role empregado passa um link para o role funcionario. Configurando o acesso a recursos Web A configuração da segurança declarativa será dada no deployment descriptor (web.xml) da aplicação e basicamente por três tags XML: <login-config>: Configura qual será o modo de requisitar a autenticação ao usuário e de qual realm o servidor de aplicações irá buscar informações. <security-constraint>: Usada para configurar os acessos a um conjunto de recursos através de mapeamento de URL. <security-role>: Representa um conjunto definido de grupos de realm. Security Constraints As security constraints determina quem é autorizado a acessar um conjunto de padrões de URL juntamente com seus métodos de acesso (POST ou GET). Caso você defina um security constraint para uma determinada URL o container só permitirá acesso a essa URL através de um usuário autenticado e com o role específico. Caso um outro usuário não autenticado tente acessar o conteúdo, o servidor irá tentar autenticar este usuário. Autenticação de Usuários Existem basicamente cinco tipos de autenticação de usuários como listado abaixo: Nenhuma: Usuário não é autenticado. HTTP Basic Authentication (<auth-method>basic</auth-method>): Este método de autenticação faz com que o browser solicite usuário e senha para autenticação através de um formulário proprietário do próprio browser. Form-based Authentication (<auth-method>form</auth-method>): Este método permite ao usuário mostrar uma página JSP que será o formulário de autenticação como também uma página padrão de erros. <!-- LOGIN AUTHENTICATION --> <login-config> <auth-method>form</auth-method> <realm-name>default</realm-name> <form-login-config> <form-login-page>login.jsp</form-login-page> <form-error-page>error.jsp</form-error-page> </form-login-config> </login-config>

8 Toda às vezes que os recursos configurados forem acessados e houver a necessidade de autenticação o formulário login.jsp será exibido. Client-certificate authentication (<auth-method>client-cert</auth-method>): Este é o método mais seguro de autenticação usando SSL e esquemas de troca de certificados para autenticação. Digest Authentication(<auth-method>DIGEST</auth-method>): O método DIGEST é parecido com o BASIC e FORM, porém as informações de password são enviadas criptografadas através de algum algoritmo de hashing. Dessa forma a senha trafega criptografada mesmo em canais não seguros. Exemplo de uma configuração de web.xml: <?xml version="1.0" encoding="iso "?> <!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN" " <display-name>j2eebrasilapp</display-name> <servlet> <servlet-name>index</servlet-name> <display-name>index</display-name> <jsp-file>/index.jsp</jsp-file> </servlet> <session-config> <session-timeout>30</session-timeout> </session-config> <!-- REGRAS DE SEGURANÇA --> <security-constraint> <web-resource-collection> <web-resource-name>wrcollection</web-resource-name> <url-pattern>/sistema/contra-cheque/</url-pattern> <http-method>get</http-method> </web-resource-collection> <auth-constraint> <role-name>funcionario</role-name> </auth-constraint>

9 <user-data-constraint> <transport-guarantee>none</transport-guarantee> </user-data-constraint> </security-constraint> <security-constraint> <web-resource-collection> <web-resource-name>wrcollection</web-resource-name> <url-pattern>/sistema/folha-pagamento/</url-pattern> <http-method>get</http-method> </web-resource-collection> <auth-constraint> <role-name>diretor</role-name> </auth-constraint> <user-data-constraint> <transport-guarantee>none</transport-guarantee> </user-data-constraint> </security-constraint> <!-- MÉTODO DE LOGIN --> <login-config> <realm-name></realm-name> <auth-method>basic</auth-method> </login-config> <!-- ROLES DE SEGURANÇA --> <security-role> <role-name>diretor</role-name> </security-role>

10 <security-role> <role-name>funcionario</role-name> </security-role> Nuss... Quanta informação não é? Voltando a nosso projeto, decidi criar um JDBCRealm para coisa ficar mais interessante ao invés de guardar as informações em arquivos no servidor. Vamos começar criando o banco que iremos utilizar, utilize seu editor preferido para realizar esta tarefa, vou mostrar um exemplo de desenho de BD que fiz, não sou muito bom com isso, mas, funcionou... create table usuarios( usu_login varchar(20) primary key, usu_pass varchar(50) not null, usu_nome varchar(50) not null, usu_ varchar(100) not null ) engine= InnoDB; create table papeis( pap_descricao varchar(20) not null, primary key (pap_descricao) ) engine= InnoDB; create table usupap( usu_login varchar(20) not null, pap_descricao varchar(20) not null, primary key (usu_login, pap_descricao), foreign key (usu_login) references usuarios (usu_login), foreign key (pap_descricao) references papeis (pap_descricao) ) engine= InnoDB; /*Senha = MD5(admin).*/ insert into usuarios values ('admin','21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3','administrador','adm@adm.com'); /*Senha = MD5(user).*/ insert into usuarios values ('user','ee11cbb19052e40b07aac0ca060c23ee','usuario','user@user.com'); insert into papeis values('manager'); insert into papeis values('user'); insert into usupap values('admin','manager'); insert into usupap values('user','user'); Neste momento, você já tem as tabelas criadas e dois papéis já pré-

11 definidos, manager obrigatório na maioria das versões do Tomcat (acho que li isto em algum lugar...) e user que é nosso usuário comum e também dois usuários admin e user com seus respectivos papéis e senhas. Neste caso cada usuário tem apenas um papel, mas poderiam ter quantos fossem necessários, mas para nossa ilustração, um para cada já é o bastante. Agora no NetBeans selecione a aba Serviços e em seguida o item Servidores, clique com o botão direito do mouse sobre Apache Tomcat e selecione Editar server.xml. Adicione este trecho seu arquivo server.xml. Atenção a connectionurl pois ela pode variar dependendo da sua configuração. OBS: Localize uma tag <Realm.., deve ser abaixo da mesma. <Realm classname="org.apache.catalina.realm.jdbcrealm" drivername="org.gjt.mm.mysql.driver" digest="md5" connectionurl="jdbc:mysql://localhost:3306/securedb" connectionname="root" connectionpassword="" usertable="usuarios" usernamecol="usu_login" usercredcol="usu_pass" userroletable="usupap" rolenamecol="pap_descricao"/> Mais informações em: Reinicie o servidor, isto pode ser feito através do botão Reiniciar servidor na parte lateral esquerda da aba inferior do próprio NetBeans. Veja: A partir de agora caso seja solicitado identificação para que possa efetuar a construção ou execução do projeto, você deve inserir admin para usuário e senha, já que este é o role administrador do Tomcat, como definimos no banco de dados. Usaremos o método FORM para a autenticação então temos que editar nossa página de login para que fique dentro do padrão exigido para tal.

12 Não sou muito bom com design e esse também não nosso foco (ainda bem...), então construí uma página o mais simples possível. Veja: <html> <head> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <style type="text/css"> body { margin:0; padding:0; background:#ccc; text-align:center; } label{ display: block; text-align:left; } #pagina { width: 180px; margin: 200px auto; padding: 10px; text-align:left; / } #fields { padding: 5px; text-align:center; } #butenviar{ margin-left:125px; } </style> <title>login</title> </head> <body> <div id="pagina"> <div id="fields"> <form action="j_security_check" method="post"> <label>usuário</label> <input id="j_username" name="j_username" type="text"> <label >Senha</label> <input id="j_password" name="j_password" type="password"> <br> <input id="butenviar" type="submit" value="enviar"> </form> </div> </div> </body> </html>

13 Bonita não é... É importante saber que as propriedades marcadas em vermelho tem que ter esse nome obrigatoriamente. E também criaremos uma página de login. <html> <head> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <style type="text/css"> body { margin:0; padding:0; text-align:center; / } #pagina { width: 100%; margin:0 auto; padding: 10px; text-align:left; } #msg { text-align:center; color:red; } </style> <title>erro</title> </head> <body> <div id="pagina"> <div id="msg"> <h1>você não tem permissão para acessar este recurso.</h1> </div> </div> </body> </html> As páginas com restrição de acesso podem ser formatadas da forma que você achar melhor são elas: restricted.jsp (poderia ser uma página de administração) e a outra allowed.jsp (destinada a um usuário específico). Bem, até aqui já criamos o banco de usuários e permissões, configuramos

14 o servidor, criamos as páginas de login e erro e já sabemos quem pode acessar qual página... nós sabemos mas a aplicação não, então vamos voltar ao nosso arquivo web.xml. Suas configurações devem ser muito parecidas a esta: <login-config> <auth-method>form</auth-method> <form-login-config> <form-login-page>/jsp/login.jsp</form-login-page> <form-error-page>/jsp/error.jsp</form-error-page> </form-login-config> </login-config> <security-role> <role-name>manager</role-name> </security-role> <security-constraint> <web-resource-collection> <url-pattern>/admin/*</url-pattern> </web-resource-collection> <auth-constraint> <role-name>manager</role-name> </auth-constraint> </security-constraint> <security-role> <role-name>user</role-name> </security-role> <security-constraint> <web-resource-collection> <url-pattern>/user/*</url-pattern> </web-resource-collection> <auth-constraint> <role-name>user</role-name> </auth-constraint> </security-constraint> Defimos então que o método de autenticação será o FORM, que somentes os usuários com role manager poderão acessar as páginas do diretório /admin e que somente os usuários com role user podem acessar o diretório /user e seu conteúdo. Criei uma página de login apenas com dois links um para a página contida no diretório admin e outro para a página do diretório user.

15 <html> <head> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <style type="text/css"> body { margin:0; padding:0; text-align:center; } #pagina { width: 100px; margin: 200px auto; padding: 10px; text-align:left; } #msg { text-align:center; } </style> <title>index</title> </head> <body> <div id="pagina"> <div id="msg"> <a href="../admin/restricted.jsp"> <h1>administrador</h1> </a> <a href="../user/allowed.jsp"> <h1>usuário</h1> </a> </div> </div> </body> </html> A permissão é mantida na sessão então para alternar entre os tipos manager e user você tem duas alternativas: criar um logout invalidando a sessão ou reiniciar seu browser. Então vamos lá... Selecione pra onde você deseja ir:

16 Selecionei administrador e então fui redirecionado para apágina de login. Digitei o usuário e senha corretamente e... E estamos na página de administração. Se tivéssemos inserido um usuário e senha válidos porem sem o nível de acesso necessário veríamos isso.

17 Ou se insirido usuário ou senha inválidos... Então seriamos redirecionados a página de erro... Bom acho que é isso, fizemos algo bem simples, mas atendendo o proposto, daqui em diante depende de sua necessidade e imaginação. Obrigado...

18 Resolvemos um problema, mas, temos outro. Rastreando minha interface de rede local e executando nossa aplicação de login veja o que encontrei...

19 ##{,POST /admin/j_security_check HTTP/1.1 Host: localhost:8084 User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; U; Linux i686; en-us; rv: ) Gecko/ Firefox/ (Swiftfox) Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8 Accept-Language: en-us,en;q=0.5 Accept-Encoding: gzip,deflate Accept-Charset: ISO ,utf-8;q=0.7,*;q=0.7 Keep-Alive: 300 Connection: keep-alive Referer: Cookie: JSESSIONID=48F5BD B0C427E8CBB97D97ED Content-Type: application/x-www-form-urlencoded Content-Length: 33 j_username=admin&j_password=admin ##W8SELECT usu_pass FROM usuarios WHERE usu_login = 'admin' E@@AQ"Xg" ##>defsecuredbusuariosusuariosusu_passusu_pass2! 21232F297a57a5a743894a0e4a801fc3 É isso mesmo que você esta pensando, estes são seu dados de login, usuário e senha em texto plano e encriptada... Serei bem rápido nesta parte. A pergunta: O que precisamos para estabelecer uma conexão segura para transferir os dados de nosso login? A resposta: SSL (https). Faremos aqui uma simulação simples, comece com este comando: keytool -genkey -keystore sample.keystore -storepass samplepwd -keypass samplepwd -keyalg RSA -alias sample_key -validity 360 -dname "cn=samplegroup,ou=sample,c=bebedouro,s=sp,c=br" Ele cria um storage com uma chave que usaremos em nosso certificado para possibilitar a execução de uma conexão https.

20 Agora você tera que editar o arquivo sever.xml do Tomcat adicionando estas linhas: <Connector protocol="http/1.1" SSLEnabled="true" port="8443" maxthreads="100" strategy="ms" maxhttpheadersize="8192" emptysessionpath="true" scheme="https" secure="true" clientauth="false" keystorefile= seucaminho/sample.keystore" keystorepass=" samplepwd" sslprotocol = "TLS" /> E por fim adicione isto ao web.xml da sua aplicação: <security-constraint> <web-resource-collection> <web-resource-name>app-name</web-resource-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </web-resource-collection> <user-data-constraint> <transport-guarantee>confidential</transport-guarantee> </user-data-constraint> </security-constraint> Note que informamos que todas as páginas de nossa aplicação utilizarão conexão segura, eta não é uma prática muito performática levando em consideração o tráfego de rede, então tente aplicar isso somente onde é realmente necessário. Quando executar sua aplicação é possível que seja solicitado para que adicione um exceção de segurança em relação ao certificado que criamos, já que ele não é assinado por uma entidade certificadora. Depois de adicionada a exceção, observe que o canto da barra de navegação do browser muda de formato, veja: E o rastreio de pacotes usando o Wireshark...

21 U &.j&'mp:jm ).aqvom~tt0kt >n<bk>"]5h242g(bgvu'(w E }:t,z$]mb}twidr=}h0d%@m{[v+qz_zdb`331~zlqrr(wq`xh3wwj`= M- Jm.qjF9<^yi~$4H`6Sot`n( lz>g9k#4m^bd?d47 a' hpp)~/4d~05p=4c.j(6o"i8{3a3i-w$ %dbp\nfefm5i7l<{(z_!_~j^oialm&b-kron~xupmpbe:c$_i26w?gne//kob2> E?W@@" "X3 &.k&.kcommit EsW@@z"+"Xg &.k&.k;select pap_descricao FROM usupap WHERE usu_login = 'admin' EP@@@"X"j &.k&.kddefsecuredbusupapusupappap_descricaopap_descricaopmanager E?W@@"j"X3 &.k&.kcommit E?Q@@A]"X"u3 &.k&.k E@@9.UHh &.k&.jqwhtle_w*+.1nxs\j^g`d5r}[(e:%&cjab9$iz ]E{!%J4 H]+ (Qvv:6ZCxyJf9b.b<@&#F)80WV!mcy-5 Já não vemos nossa senha... FIM

22 Principais referências parte-1/ - Leandro Alves ::: Java Development ::: Bacharel em Sistemas de Informação ::: Pós graduando em Desenvolvimento de Sistemas para Web leandroalvesbsi@gmail.com