使用安全框架shiro保护RESTful API

# 1. 简介

### 1.1 什么是RESTful API

REST（Representational State Transfer）是一种基于Web标准的架构风格，用于设计网络应用程序的API。RESTful API是符合REST原则的API设计规范，其通过HTTP协议实现对资源的访问和操作，简化了客户端和服务器之间的通信。

一个常见的RESTful API示例是一个博客网站的API，可以使用GET请求获取博客文章，使用POST请求创建新的文章，使用PUT请求更新文章内容，使用DELETE请求删除文章等。

### 1.2 RESTful API的安全性问题

由于RESTful API直接暴露在公开网络上，因此安全性是设计和实现RESTful API时需要考虑的重要问题。在缺乏适当的安全措施的情况下，RESTful API可能面临以下安全威胁：

- 身份验证问题：如何确认请求来自合法的用户或客户端？
- 授权问题：如何控制哪些用户或客户端有权访问特定的资源或执行特定的操作？
- 数据传输的保护：如何确保数据在传输过程中不被篡改或窃取？
- 输入验证：如何防止恶意用户通过错误格式或恶意数据攻击API？
- 垂直权限问题：如何管理不同用户或不同角色的访问权限？

### 1.3 引入Shiro框架的目的

Shiro是一个用于身份验证、授权、密码管理和会话管理等的开源Java安全框架。通过引入Shiro框架，可以简化RESTful API的安全性处理，提供一种集中化的管理和保护API的方式。Shiro框架可以很好地与现有的Java Web框架（如Spring、Spring Boot）集成，同时也支持多种认证方法（如基于用户名和密码的认证、基于Token的认证等）和授权机制。

# 2. Shiro框架介绍

Apache Shiro 是一个功能强大且易于使用的 Java 安全框架，提供了身份验证、授权、加密和会话管理等功能。它采用简单直观的 API，并且在各种应用场景中都有很好的表现。

### 2.1 Shiro框架概述

Shiro 是一个全面的安全框架，可以用于保护任何应用程序，从命令行工具到大型企业应用程序。它的核心部分包括认证、授权、加密和会话管理，可以在不同的数据访问框架和各种安全模型下进行无缝集成。

### 2.2 Shiro框架的安全特性

Shiro 框架具有以下安全特性：
- **身份验证 (Authentication)**：验证用户身份，确保用户是谁他们声称的。
- **授权 (Authorization)**：决定用户是否有权限执行某些操作。
- **加密 (Cryptography)**：提供常见的加密算法，用于保护用户的敏感信息。
- **会话管理 (Session Management)**：处理用户会话的创建、管理和失效。

### 2.3 Shiro框架应用场景

Shiro 框架可以应用在各种场景中，如：
- Web 应用程序
- 企业应用程序
- 云服务
- 移动应用程序
- 单点登录 (SSO) 系统
- ... 等等

总的来说，Shiro 框架非常适合用于保护应用程序的安全性和用户数据的隐私。

# 3. 开始使用Shiro框架

在本章中，我们将介绍如何开始使用Shiro框架来保护RESTful API。我们首先需要安装和配置Shiro框架，然后了解Shiro的主要概念和使用方法，最后探讨如何使用Shiro进行权限管理。

#### 3.1 Shiro框架的安装和配置

首先，我们需要在我们的项目中添加Shiro框架的依赖。对于Java项目，可以在Maven或Gradle的配置文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.shiro</groupId>
    <artifactId>shiro-core</artifactId>
    <version>1.7.0</version>
</dependency>

在项目中添加了Shiro的依赖之后，我们需要进行一些基本的配置。我们可以在项目的配置文件（如`shiro.ini`或`shiro.yml`）中配置Shiro框架的相关参数，例如Realm、Authentication和Authorization等。

#### 3.2 Shiro的主要概念和使用

Shiro框架的核心概念是Subject、Realm、Authentication和Authorization。

- Subject代表了当前用户，可以通过Subject来进行身份认证和授权操作。

- Realm是Shiro用于获取安全数据（如用户、角色、权限等）的组件。我们可以自定义Realm来获取项目中存储的安全数据。

- Authentication用于身份认证，即验证用户的身份是否有效。

- Authorization用于授权，确定用户是否有权限执行某个操作。

下面我们将演示如何使用Shiro进行简单的身份认证和授权。

首先，我们需要创建一个自定义的Realm来获取存储在项目中的用户身份信息。可以实现`org.apache.shiro.realm.Realm`接口，并重写其中的方法，例如`getAuthenticationInfo`和`getAuthorizationInfo`。

public class MyRealm implements Realm {

    @Override
    public String getName() {
        return "myRealm";
    }

    @Override
    public boolean supports(AuthenticationToken token) {
        return token instanceof UsernamePasswordToken;
    }

    @Override
    public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        // 根据用户名和密码验证用户身份
        String username = (String) token.getPrincipal();
        String password = new String((char[]) token.getCredentials());

        if (!"admin".equals(username)) {
            throw new UnknownAccountException();
        }

        if (!"123456".equals(password)) {
            throw new IncorrectCredentialsException();
        }

        // 如果身份验证通过，则返回一个身份验证信息对象
        return new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName());
    }

    @Override
    public AuthorizationInfo getAutho