S02L05 - O gerador de token JWT OAuth2 do Spring Boot continua

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Implementação da Geração de Token JWT OAuth2 com Spring Boot: Um Guia Abrangente
Índice

Introdução
Configurando o Authentication Controller

Importando Pacotes Necessários
Construindo o AuthController


Criando Payloads para Autenticação

Payload de Login do Usuário
Payload de Token


Configurando as Configurações de Segurança

Desabilitando CSRF para Localhost
Integrando JWT na Configuração de Segurança


Gerando e Validando Tokens JWT

Implementação do Token Service
Geração de Chaves RSA


Executando e Testando a Aplicação

Executando a Aplicação
Testando a Geração de Tokens


Conclusão
Recursos Adicionais


Introdução
No âmbito da segurança em aplicações web, autenticação e autorização são fundamentais. Implementar medidas de segurança robustas garante que apenas usuários autorizados possam acessar recursos protegidos. Um dos padrões amplamente adotados para proteger APIs é o OAuth2 combinado com JWT (JSON Web Tokens). Este guia mergulha na construção de um gerador de tokens OAuth2 JWT usando Spring Boot, fornecendo uma abordagem passo a passo adaptada para iniciantes e desenvolvedores com conhecimento básico.
Pontos Principais Abordados:

Configurando um authentication controller no Spring Boot.
Criando e gerenciando payloads para login de usuário e geração de tokens.
Configurando as configurações de segurança, incluindo desabilitação de CSRF para localhost.
Gerando e validando tokens JWT usando chaves RSA.
Executando e testando a aplicação para garantir uma autenticação contínua.

Prós e Contras:


Prós
Contras


Segurança aprimorada com OAuth2 e JWT
Requer gerenciamento cuidadoso das chaves RSA


Escalável para aplicações grandes
A configuração inicial pode ser complexa para iniciantes


Mecanismo de autenticação sem estado
Depurar problemas relacionados a tokens pode ser desafiador


Quando Usar:
Implemente esta configuração ao construir APIs RESTful que requerem mecanismos de autenticação e autorização seguros, especialmente em arquiteturas de microservices ou aplicações que necessitam de sessões sem estado.

Configurando o Authentication Controller
O Authentication Controller é a espinha dorsal da implementação OAuth2 JWT, lidando com solicitações de autenticação de usuários e geração de tokens.
Importando Pacotes Necessários
Comece importando os pacotes necessários do Spring Framework:




		
		
			
			
Java
			
			import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.studyeasy.SpringRestdemo.service.TokenService;

			
				
					
				
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						import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.studyeasy.SpringRestdemo.service.TokenService;
 
					
				
			
		


Construindo o AuthController
Defina o AuthController com as dependências e endpoints necessários:




		
		
			
			
Java
			
			@RestController
@RequestMapping("/auth")
public class AuthController {

    private final AuthenticationManager authenticationManager;
    private final TokenService tokenService;

    public AuthController(AuthenticationManager authenticationManager, TokenService tokenService) {
        this.authenticationManager = authenticationManager;
        this.tokenService = tokenService;
    }

    @PostMapping("/token")
    public Token generateToken(@RequestBody UserLogin userLogin) throws AuthenticationException {
        Authentication authentication = authenticationManager.authenticate(
            new UsernamePasswordAuthenticationToken(userLogin.getUsername(), userLogin.getPassword())
        );
        String token = tokenService.generateToken(authentication);
        return new Token(token);
    }
}

			
				
					
				
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						@RestController
@RequestMapping("/auth")
public class AuthController {
 
    private final AuthenticationManager authenticationManager;
    private final TokenService tokenService;
 
    public AuthController(AuthenticationManager authenticationManager, TokenService tokenService) {
        this.authenticationManager = authenticationManager;
        this.tokenService = tokenService;
    }
 
    @PostMapping("/token")
    public Token generateToken(@RequestBody UserLogin userLogin) throws AuthenticationException {
        Authentication authentication = authenticationManager.authenticate(
            new UsernamePasswordAuthenticationToken(userLogin.getUsername(), userLogin.getPassword())
        );
        String token = tokenService.generateToken(authentication);
        return new Token(token);
    }
}
 
					
				
			
		


Explicação:

AuthenticationManager: Gerencia o processo de autenticação.
TokenService: Responsável por gerar tokens JWT.
@PostMapping("/token"): Endpoint para receber solicitações de autenticação e responder com um token JWT.


Criando Payloads para Autenticação
Payloads são Objetos de Transferência de Dados (DTOs) que definem a estrutura dos dados trocados entre o cliente e o servidor.
Payload de Login do Usuário
Criar um payload para login de usuário contendo username e password.




		
		
			
			
Java
			
			package org.studyeasy.SpringRestdemo.payload.auth;

public record UserLogin(String username, String password) {}

			
				
					
				
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						package org.studyeasy.SpringRestdemo.payload.auth;
 
public record UserLogin(String username, String password) {}
 
					
				
			
		


Explicação:
Usando Java Records para brevidade, UserLogin captura as credenciais necessárias para autenticação.
Payload de Token
Defina um payload para encapsular o token JWT gerado.




		
		
			
			
Java
			
			package org.studyeasy.SpringRestdemo.payload.auth;

public record Token(String token) {}

			
				
					
				
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						package org.studyeasy.SpringRestdemo.payload.auth;
 
public record Token(String token) {}
 
					
				
			
		


Explicação:
O record Token contém a string do token JWT que será enviada de volta ao cliente após autenticação bem-sucedida.

Configurando as Configurações de Segurança
A configuração adequada de segurança garante que a aplicação proteja adequadamente os recursos enquanto permite o acesso legítimo.
Desabilitando CSRF para Localhost
Proteção contra Cross-Site Request Forgery (CSRF) é essencial para aplicações web, mas pode interferir nos testes de APIs durante o desenvolvimento. Desabilite CSRF para ambientes localhost.




		
		
			
			
Java
			
			package org.studyeasy.SpringRestdemo.security;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.web.SecurityFilterChain;

public class SecurityConfig {

    @Bean
    public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .csrf().disable() // Disable CSRF for localhost
            .authorizeRequests()
            .antMatchers("/auth/**").permitAll()
            .anyRequest().authenticated();
        return http.build();
    }
}

			
				
					
				
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						package org.studyeasy.SpringRestdemo.security;
 
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.web.SecurityFilterChain;
 
public class SecurityConfig {
 
    @Bean
    public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .csrf().disable() // Disable CSRF for localhost
            .authorizeRequests()
            .antMatchers("/auth/**").permitAll()
            .anyRequest().authenticated();
        return http.build();
    }
}
 
					
				
			
		


Explicação:

csrf().disable(): Desabilita a proteção CSRF, facilitando testes.
antMatchers("/auth/**").permitAll(): Permite acesso não autenticado aos endpoints de autenticação.

Integrando JWT na Configuração de Segurança
Incorpore a validação de tokens JWT dentro da cadeia de filtros de segurança para proteger os endpoints da API.




		
		
			
			
Java
			
			http
    .addFilterBefore(new JwtAuthenticationFilter(tokenService), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);

			
				
					
				
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						http
    .addFilterBefore(new JwtAuthenticationFilter(tokenService), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
 
					
				
			
		


Explicação:

JwtAuthenticationFilter: Um filtro personalizado para validar tokens JWT em solicitações de entrada.
addFilterBefore: Coloca o filtro JWT antes do filtro de autenticação padrão do Spring Security.


Gerando e Validando Tokens JWT
Gerar tokens JWT seguros e validá-los garante que apenas usuários autenticados possam acessar recursos protegidos.
Implementação do Token Service
Implemente o TokenService responsável por gerar tokens JWT.




		
		
			
			
Java
			
			package org.studyeasy.SpringRestdemo.service;

import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.stereotype.Service;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.security.PrivateKey;
import java.util.Date;

@Service
public class TokenService {

    private final PrivateKey privateKey;

    public TokenService(RsaKeyProperties rsaKeys) {
        this.privateKey = rsaKeys.getPrivateKey();
    }

    public String generateToken(Authentication authentication) {
        return Jwts.builder()
            .setSubject(authentication.getName())
            .setIssuedAt(new Date())
            .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 86400000)) // 1 day expiration
            .signWith(privateKey, SignatureAlgorithm.RS256)
            .compact();
    }
}

			
				
					
				
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						package org.studyeasy.SpringRestdemo.service;
 
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.stereotype.Service;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.security.PrivateKey;
import java.util.Date;
 
@Service
public class TokenService {
 
    private final PrivateKey privateKey;
 
    public TokenService(RsaKeyProperties rsaKeys) {
        this.privateKey = rsaKeys.getPrivateKey();
    }
 
    public String generateToken(Authentication authentication) {
        return Jwts.builder()
            .setSubject(authentication.getName())
            .setIssuedAt(new Date())
            .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 86400000)) // 1 day expiration
            .signWith(privateKey, SignatureAlgorithm.RS256)
            .compact();
    }
}
 
					
				
			
		


Explicação:

generateToken: Cria um token JWT usando os detalhes de autenticação do usuário.
RS256: Utiliza o algoritmo RSA SHA-256 para assinar o token, aumentando a segurança.

Geração de Chaves RSA
Gere pares de chaves RSA para assinar e verificar tokens JWT usando comandos OpenSSL.




		
		
			
			
Java
			
			openssl genrsa -out keypair.pem 2048
openssl rsa -in keypair.pem -pubout -out public.pem
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -outform PEM -nocrypt -in keypair.pem -out private.pem

			
				
					
				
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						openssl genrsa -out keypair.pem 2048
openssl rsa -in keypair.pem -pubout -out public.pem
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -outform PEM -nocrypt -in keypair.pem -out private.pem
 
					
				
			
		


Explicação:

keypair.pem: Contém a chave privada RSA gerada.
public.pem: Chave pública derivada usada para verificar tokens JWT.
private.pem: Chave privada formatada em PKCS#8 para segurança aprimorada.


Executando e Testando a Aplicação
Uma vez concluída a configuração, é crucial executar e testar a aplicação para garantir que tudo funcione conforme o esperado.
Executando a Aplicação
Execute a aplicação Spring Boot usando Maven:




		
		
			
			
Java
			
			./mvnw spring-boot:run

			
				
					
				
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						./mvnw spring-boot:run
 
					
				
			
		


Nota: Certifique-se de que CSRF está desabilitado para ambientes de teste locais.
Testando a Geração de Tokens
Use ferramentas como o Postman para testar o fluxo de autenticação.

Endpoint: POST http://localhost:8080/auth/token
Payload:





		
		
			
			
Java
			
			{
  "username": "chand",
  "password": "password"
}

			
				
					
				
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						{
  "username": "chand",
  "password": "password"
}
 
					
				
			
		



Resposta Esperada:





		
		
			
			
Java
			
			{
  "token": "eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9..."
}

			
				
					
				
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						{
  "token": "eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9..."
}
 
					
				
			
		


Explicação:

Após autenticação bem-sucedida, o servidor responde com um token JWT.
Este token pode ser usado para acessar APIs protegidas incluindo-o no cabeçalho Authorization como Bearer <token>.

Tratamento de Acesso Não Autorizado:

Sem um token válido, acessar endpoints protegidos retorna um código de status 401 Unauthorized.


Conclusão
Implementar OAuth2 com JWT em uma aplicação Spring Boot melhora a segurança ao fornecer um mecanismo robusto para autenticação e autorização. Este guia o conduziu na configuração de um authentication controller, criação dos payloads necessários, configuração das configurações de segurança, geração de tokens JWT e teste de todo o fluxo. Seguindo estes passos, os desenvolvedores podem garantir que suas APIs sejam seguras, escaláveis e mantíveis.
Pontos Principais:

A configuração adequada de authentication controllers e configurações de segurança é crucial.
Tokens JWT fornecem um método sem estado e eficiente para proteger APIs.
Gerenciar chaves RSA com segurança é essencial para a integridade dos tokens.
Testar fluxos de autenticação garante que a implementação funcione conforme o planejado.

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Recursos Adicionais

Documentação de Referência do Spring Security
JWT.io - Introdução aos JSON Web Tokens
Guia da Baeldung sobre Spring Security com JWT
Documentação Oficial do OpenSSL
Compreendendo OAuth2 e Seus Fluxos


Nota: Este artigo foi gerado por IA.
Prós	Contras
Segurança aprimorada com OAuth2 e JWT	Requer gerenciamento cuidadoso das chaves RSA
Escalável para aplicações grandes	A configuração inicial pode ser complexa para iniciantes
Mecanismo de autenticação sem estado	Depurar problemas relacionados a tokens pode ser desafiador