Feingranulare Autorisierungsmuster in WebSocket- und SSE-APIs mit Quarkus

Die Herausforderung: Echtzeitsicherheit

Echtzeitkommunikation ist großartig, bringt aber eigene Sicherheitsherausforderungen mit sich. Anders als bei traditionellen REST-APIs, bei denen jede Anfrage eine separate Einheit ist, halten WebSockets und SSE dauerhafte Verbindungen aufrecht. Das bedeutet, dass wir nicht nur auf Verbindungsebene, sondern auch für einzelne Nachrichten und Ereignisse über Autorisierung nachdenken müssen.

Quarkus zur Rettung

Glücklicherweise bietet Quarkus eine robuste Sammlung von Werkzeugen zur Implementierung von Sicherheit in unseren Anwendungen. Lassen Sie uns erkunden, wie wir diese nutzen können, um feingranulare Autorisierung in unseren WebSocket- und SSE-APIs zu implementieren.

1. Autorisierung auf Verbindungsebene

Zuerst sichern wir die anfängliche Verbindung. In Quarkus können wir die @Authenticated-Annotation an unserem WebSocket-Endpunkt oder SSE-Ressourcenmethode verwenden:

@ServerEndpoint("/chat")
@Authenticated
public class ChatSocket {
    // WebSocket-Logik hier
}

@GET
@Path("/events")
@Produces(MediaType.SERVER_SENT_EVENTS)
@Authenticated
public void events(@Context SseEventSink eventSink, @Context Sse sse) {
    // SSE-Logik hier
}

Dies stellt sicher, dass nur authentifizierte Benutzer eine Verbindung herstellen können. Aber das ist erst der Anfang.

2. Autorisierung auf Nachrichtenebene

Jetzt werden wir detaillierter. Für WebSockets können wir einen benutzerdefinierten Decoder implementieren, der Berechtigungen überprüft, bevor eine Nachricht verarbeitet wird:

public class AuthorizedMessageDecoder implements Decoder.Text {
    @Inject
    SecurityIdentity identity;

    @Override
    public AuthorizedMessage decode(String s) throws DecodeException {
        AuthorizedMessage message = // Nachricht parsen
        if (!identity.hasPermission(new CustomPermission(message.getResource(), message.getAction()))) {
            throw new DecodeException(s, "Nicht autorisierte Aktion");
        }
        return message;
    }
    // Andere Methoden aus Platzgründen weggelassen
}

Für SSE können wir Berechtigungen überprüfen, bevor wir jedes Ereignis senden:

@Inject
SecurityIdentity identity;

private void sendEvent(SseEventSink sink, Sse sse, String data) {
    if (identity.hasPermission(new CustomPermission("event", "read"))) {
        sink.send(sse.newEvent(data));
    }
}

3. Dynamische Autorisierung mit CDI

Hier wird es interessant. Wir können die CDI-Fähigkeiten von Quarkus nutzen, um Autorisierungslogik dynamisch zu injizieren:

@ApplicationScoped
public class DynamicAuthorizationService {
    public boolean isAuthorized(String resource, String action) {
        // Komplexe Autorisierungslogik hier
    }
}

@ServerEndpoint("/chat")
public class ChatSocket {
    @Inject
    DynamicAuthorizationService authService;

    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) {
        if (authService.isAuthorized("chat", "send")) {
            // Nachricht verarbeiten und senden
        }
    }
}

Fallstricke, auf die man achten sollte

• Leistungsbeeinträchtigung: Feingranulare Autorisierung kann CPU-intensiv sein. Erwägen Sie, Autorisierungsentscheidungen dort zu cachen, wo es sinnvoll ist.
• WebSocket-Spezifika: Denken Sie daran, dass WebSocket-Verbindungen nicht automatisch bei jeder Nachricht Cookies senden. Möglicherweise müssen Sie einen benutzerdefinierten Authentifizierungsmechanismus für fortlaufende Nachrichten implementieren.
• SSE-Überlegungen: SSE-Verbindungen sind unidirektional. Stellen Sie sicher, dass Ihre Autorisierungslogik diese Einschränkung berücksichtigt.

Alles zusammenbringen

Schauen wir uns ein vollständigeres Beispiel an, das diese Konzepte zusammenführt:

@ServerEndpoint("/chat")
@Authenticated
public class ChatSocket {
    @Inject
    SecurityIdentity identity;

    @Inject
    DynamicAuthorizationService authService;

    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
        // Verbindungsebene-Prüfungen bereits durch @Authenticated behandelt
    }

    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) {
        if (authService.isAuthorized("chat", "send")) {
            ChatMessage chatMessage = parseMessage(message);
            if (identity.hasPermission(new ChatPermission(chatMessage.getChannel(), "write"))) {
                broadcast(chatMessage);
            } else {
                session.getAsyncRemote().sendText("Nicht autorisiert: Kann nicht an diesen Kanal senden");
            }
        } else {
            session.getAsyncRemote().sendText("Nicht autorisiert: Kann keine Nachrichten senden");
        }
    }

    // Andere Methoden aus Platzgründen weggelassen
}

Denkanstöße

Während Sie diese Muster implementieren, sollten Sie Folgendes berücksichtigen:

• Wie wird Ihre Autorisierungslogik skalieren, wenn Ihre Anwendung wächst?
• Können Sie die reaktiven Funktionen von Quarkus nutzen, um Autorisierungsprüfungen asynchron durchzuführen?
• Wie werden Sie Autorisierungsfehler auf benutzerfreundliche Weise handhaben?

Zusammenfassung

Die Implementierung von feingranularer Autorisierung in WebSocket- und SSE-APIs mit Quarkus muss kein Kopfzerbrechen bereiten. Durch die Nutzung der Sicherheitsfunktionen von Quarkus, der CDI-Fähigkeiten und einiger cleverer Designmuster können wir sichere, skalierbare und wartbare Echtzeitanwendungen erstellen.

Denken Sie daran, dass Sicherheit ein fortlaufender Prozess ist. Bleiben Sie immer auf dem neuesten Stand der Quarkus-Sicherheitsfunktionen und Best Practices. Und vor allem: Mögen Ihre WebSockets immer offen und Ihre Ereignisse immer gestreamt werden - natürlich sicher!

Viel Spaß beim Programmieren, und möge Ihre Autorisierungslogik so feingranular sein wie der Sand an einem tropischen Strand (wo Sie hoffentlich entspannen, nachdem Sie all dies implementiert haben)!