集册 Tomcat 8 权威指南 Windows 认证

Windows 认证

欢马劈雪     最近更新时间：2020-08-04 05:37:59

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概述

集成 Windows 验证（Integrated Windows authentication）往往用于局域网环境中，因为需要使用服务器执行验证，被验证的用户也必须处于同一域内。为了能够自动验证用户，用户所用的客户端机器也必须处于同一域内。

可以利用以下几种方案来实现 Tomcat 下的集成 Windows 验证：

  • 内建 Tomcat 支持。
  • 使用第三方库，比如 Waffle。
  • 使用支持 Windows 验证的反向代理来执行验证步骤（IIS 或 httpd）。

下面将分别详细讲述这些方案。

内建 Tomcat 支持

需要仔细配置 Kerberos 身份验证服务（集成 Windows 验证的基础）。如果严格按照下列步骤去做，配置就会生效。这些配置的灵活度很小，所以必须严格按照下列方式去做。从测试到现在，已知的规则是：

  • 用于访问 Tomcat 服务器的主机名必须匹配 服务主体名称（Service Principal Name，SPN）中的主机名，否则验证就会失败。验证失败时，校验和错误会报告给调试日志。
  • 客户端必须明确服务器位于本地可信局域网。
  • SPN 必须是 HTTP/<主机名> 的形式，而且必须在所有用到它的位置处保持统一。
  • 端口号不能放在 SPN 中。
  • 不能将多个 SPN 映射给一个域用户。
  • Tomcat 必须以 SPN 关联的域账户或域管理员的身份运行，但不建议采用域管理员的身份运行 Tomcat。
  • 在 ktpass 命令中，域名（DEV.LOCAL）不区分大小写，在jaas.conf 中也是这样。
  • 使用 ktpass 命令时，不能指定域。

在配置 Windows 验证的 Tomcat 内建支持时，共涉及到4个组件：域控制器、托管 Tomcat 的服务器、需要使用 Windows 验证的 Web 应用，以及客户端机器。下面将讲解每个组件所需的配置。

下面配置范例中用到的 3 个机器名称为：win-dc01.dev.local （域控制器）、win-tc01.dev.local（Tomcat 实例）、win-pc01.dev.local （客户端）。它们都是DEV.LOCAL 域成员。

注意：为了在下面的步骤中使用密码，不得不放宽了域密码规则，对于生产环境，可不建议这么做。

1. 域控制器

下列步骤假设前提是：经过配置，服务器可以做为域控制器来使用。关于如何配置 Windows 服务器配置成域控制器，不在本章讨论范围之内。
配置域控制器，使 Tomcat 支持 Windows 验证的步骤为：

  • 创建一个域用户，它将映射到 Tomcat 服务器所用的服务名称上。在本文档中，用户为 tc01，密码为 tc01pass。

  • 将 SPN 映射到用户账户上。SPN 的形式为：<service class>/<host>:<port>/<service name>。本文档所用的 SPN 为 HTTP/win-tc01.dev.local。要想将用户映射到 SPN 上，运行以下命令：

    setspn -A HTTP/win-tc01.dev.local tc01

  • 生成 keytab 文件，Tomcat 服务器会用该文件将自身注册到域控制器上。该文件包含用于服务提供者账户的 Tomcat 私钥，所以也应该受到保护。运行以下命令生成该文件（全部命令都应写在同一行中）：

    ktpass /out c:\tomcat.keytab /mapuser tc01@DEV.LOCAL /princ HTTP/win-tc01.dev.local@DEV.LOCAL /pass tc01pass /kvno 0

  • 创建客户端所用的域用户。本文档中，域用户为 test，密码为 testpass。

以上步骤测试环境为：运行 Windows Server 2008 R2 64 位标准版的域控制器。对于域功能级别和林（forest）功能级别，使用 Windows Server 2003 的功能级别。

2. Tomcat 实例（Windows 服务器）

下列步骤假定前提为：已经安装并配置好了 Tomcat 和 Java 6 JDK/JRE，并以 tc01@DEV.LOCAL 用户来运行 Tomcat。配置用于 Windows 验证的 Tomcat 实例的步骤如下：

  • 将域控制器所创建的 tomcat.keytab 文件复制到 $CATALINA_BASE/conf/tomcat.keytab。
  • 创建 kerberos 配置文件 $CATALINA_BASE/conf/krb5.ini。本文档使用的文件包含以下内容： 
    [libdefaults]
    default_realm = DEV.LOCAL
    default_keytab_name = FILE:c:\apache-tomcat-8.0.x\conf\tomcat.keytab
    default_tkt_enctypes = rc4-hmac,aes256-cts-hmac-sha1-96,aes128-cts- hmac-sha1-96
    default_tgs_enctypes = rc4-hmac,aes256-cts-hmac-sha1-96,aes128-cts- hmac-sha1-96
    forwardable=true

    [realms]
    DEV.LOCAL = {
         kdc = win-dc01.dev.local:88
    }

    [domain_realm]
    dev.local= DEV.LOCAL
    .dev.local= DEV.LOCAL
该文件的位置可以通过 `java.security.krb5.conf` 系统属性来修改。
  • 创建 JAAS 逻辑配置文件 $CATALINA_BASE/conf/jaas.conf。本文档使用的文件包含以下内容： 
    com.sun.security.jgss.krb5.initiate {
    com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required
    doNotPrompt=true
    principal="HTTP/win-tc01.dev.local@DEV.LOCAL"
    useKeyTab=true
    keyTab="c:/apache-tomcat-8.0.x/conf/tomcat.keytab"
    storeKey=true;
};

    com.sun.security.jgss.krb5.accept {
        com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required
        doNotPrompt=true
        principal="HTTP/win-tc01.dev.local@DEV.LOCAL"
     useKeyTab=true
        keyTab="c:/apache-tomcat-8.0.x/conf/tomcat.keytab"
     storeKey=true;
    };

本文件位置可以通过 java.security.auth.login.config 系统属性来修改。所用的 LoginModule 是 JVM 所专有的，从而能保证所指定的 LoginModule 匹配所用的 JVM。登录配置名称必须与验证 valve 所用值相匹配。

SPNEGO 验证器适用于任何 Realm，但如果和 JNDI Realm 一起使用的话，JNDI Realm 默认将使用用户的委托凭证（delegated credentials）连接 Active 目录。

上述步骤测试环境为：Tomcat 服务器运行于 Windows Server 2008 R2 64 位标准版上，带有 Oracle 1.6.0_24 64 位 JDK。

3. Tomcat 实例（Linux 服务器）

测试环境如下：

  • Java 1.7.0, update 45, 64-bit
  • Ubuntu Server 12.04.3 LTS 64-bit
  • Tomcat 8.0.x (r1546570)

虽然建议使用最新的稳定版本，但其实所有 Tomcat 8 的版本都能使用。

配置与 Windows 基本相同，但存在以下一些差别：

  • Linux 服务器不必位于 Windows 域。
  • 应该更新 krb5.ini 和 jass.conf 中的 keytab 文件路径，以便适应使用 Linux 文件路径风格（比如：/usr/local/tomcat/...）的 Linux 服务器。

4. Web 应用

配置 Web 应用，以便使用 web.xml 中的 Tomcat 专有验证方法 SPNEGO（而不是 BASIC 等）。和其他的验证器一样，通过显式地配置验证 valve并且在 Valve 中设置属性来自定义行为。

5. 客户端

配置客户端，以便使用 Kerberos 认证。对于 IE 浏览器来说，这就需要 Tomcat 实例位于“本地局域网”安全域中，并且需要在“工具 > Internet 选项 > 高级”中启用集成 Windows 认证。注意：客户端和 Tomcat 实例不能使用同一台机器，因为 IE 会使用未经证实的 NTLM 协议。

6. 参考资料

正确配置 Kerberos 验证是有一定技巧性的。下列参考资料有一定帮助。一般来说，Tomcat 用户邮件列表中的建议也是可取的。

  1. IIS 与 Kerberos
  2. SourceForge 的 SPNEGO 项目
  3. Oracle Java GSS-API 教程（Java 7）
  4. Oracle Java GSS-API 教程 - 疑难解答（Java 7）
  5. 用于 Windows 验证的Geronimo 配置
  6. Kerberos 交换中的加密选择
  7. 受支持的 Kerberos Cipher 套件

第三方库

1. Waffle

关于该解决方案的完整详情，可浏览 Waffle 网站。其关键特性为：

  • Drop-in
  • 配置简单（无需 JAAS 或 keytab 配置）
  • 使用原生库

2. Spring Security - Kerberos 扩展

关于该解决方案的完整详情，可浏览 Kerberos 扩展网站。其关键特性为：

  • xx
  • 需要生成 Kerberos keytab 文件
  • 纯粹 Java 解决方案

3. SourceForge 的 SPNEGO 项目

关于该解决方案的完整详情，可浏览 该项目网站。其关键特性为：

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