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LdapAuthenticationProvider - Support Secure connection

Introduction

前一篇文章中，告訴大家如何使用LdapAuthenticationProvider去透過LDAP server做驗證。然而驗證動作透過明文傳遞資料是非常不安全的，有心人士隨便就可以竊取你的帳號密碼。如果今天包是出在你的軟體上，客戶會對你們的軟體失去信心(幹譙是一定的)。因此本篇主要告訴大家，如何透過安全連線做驗證。

How to?

首先需要注意的是這幾個名詞: SSL、TLS與StartTLS。

  • SSL與TLS: 使用ldaps，通常port為636，為加密連線。TLS是用來取代SSL的；一般用於client-server溝通，如https。
  • StartTLS: 使用ldap，通常port為389，是非加密連線的擴充。連線時會透過定義好的溝通方式，將連線升級為加密連線，可以是SSL也可以是TLS；一般用於server內部溝通。

TLS和StartTLS非常容易混淆，甚至認為它是同種東西。像LdapAdmin、Linux、Cisco Firesight等就是把StartTLS當TLS，而Apache Studio、SonicWall是稱為StartTLS或StartTLS extension。

SSL

要使用SSL只要將protocol改為ldaps並注意使用的port即可，我分別以驗證成功與失敗做例子: 

@Test
public void testSSL(){
	LdapContextSource contextSource = new LdapContextSource();
	contextSource.setUrl("ldaps://192.168.1.13:636");
	contextSource.setBase("dc=testldap,dc=org");
	contextSource.setUserDn("cn=admin,dc=testldap,dc=org");
	contextSource.setPassword("123456");
	contextSource.afterPropertiesSet();
 
	LdapAuthenticationProvider provider = createProvider(contextSource);
 
	UsernamePasswordAuthenticationToken token = new UsernamePasswordAuthenticationToken("tonylin", "123456");
	try {
		Authentication ret = provider.authenticate(token);
		Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = ret.getAuthorities();
		assertEquals(1, authorities.size());
		assertEquals("mis", authorities.toArray(new GrantedAuthority[0])[0].getAuthority());
	} catch( Exception e ){
		fail();
	}
 
	token = new UsernamePasswordAuthenticationToken("tonylin", "12345678");
	try {
		 provider.authenticate(token);
		 fail();
	} catch( BadCredentialsException e ){
		assertEquals("Bad credentials", e.getMessage());
	}
}
 
private LdapAuthenticationProvider createProvider(LdapContextSource contextSource){
	FilterBasedLdapUserSearch userSearch = new FilterBasedLdapUserSearch("ou=sw", "uid={0}", contextSource);
	BindAuthenticator authenticator = new BindAuthenticator(contextSource);
	authenticator.setUserSearch(userSearch);
 
	DefaultLdapAuthoritiesPopulator authoritiesPopulator = new DefaultLdapAuthoritiesPopulator(contextSource, "ou=sw");
 
	authoritiesPopulator.setGroupSearchFilter("uniqueMember={0}");
	authoritiesPopulator.setConvertToUpperCase(false);
	authoritiesPopulator.setRolePrefix("");
	authoritiesPopulator.setSearchSubtree(true);
 
	return new LdapAuthenticationProvider(authenticator, authoritiesPopulator);	
}

StartTLS

Spring提供了DefaultTlsDirContextAuthenticationStrategy讓你可以輕鬆使用TLS，當然也可以不透過它自己使用JNDI達到目的。與SSL的不同在於，DefaultTlsDirContextAuthenticationStrategy在做handshake後，會做hostname的verify，為了測試我們透過override setHostnameVerifier去跳過；而在驗證錯誤時，會是接到AuthenticationException的例外: 

@Test
public void testTLS(){
	LdapContextSource contextSource = new LdapContextSource();
	contextSource.setUrl("ldap://192.168.1.13:389");
	contextSource.setBase("dc=testldap,dc=org");
	contextSource.setUserDn("cn=admin,dc=testldap,dc=org");
	contextSource.setPassword("123456");
 
	DefaultTlsDirContextAuthenticationStrategy strategy = new DefaultTlsDirContextAuthenticationStrategy();
	strategy.setHostnameVerifier((hostname, sslsession) -> {
		return true;
	});
	contextSource.setAuthenticationStrategy(strategy);
	contextSource.afterPropertiesSet();
 
	LdapAuthenticationProvider provider = createProvider(contextSource);
 
	UsernamePasswordAuthenticationToken token = new UsernamePasswordAuthenticationToken("tonylin", "123456");
	try {
		Authentication ret = provider.authenticate(token);
		Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = ret.getAuthorities();
		assertEquals(1, authorities.size());
		assertEquals("mis", authorities.toArray(new GrantedAuthority[0])[0].getAuthority());
	} catch( Exception e ){
		fail(e.getMessage());
	}
 
	token = new UsernamePasswordAuthenticationToken("tonylin", "12345678");
	try {
	 	provider.authenticate(token);
	 	fail();
	} catch( AuthenticationException e ){
		assertTrue(e.getMessage().contains("Invalid Credentials"));
	}
}
如果在連不到LDAP server的情況下，通常都要等待20秒。我們可以透過以下方式去調整連線與從Server讀取資料的timeout: 
Map<String,Object> baseEnv = new HashMap<>();
baseEnv.put("com.sun.jndi.ldap.read.timeout", "1000");
baseEnv.put("com.sun.jndi.ldap.connect.timeout", "1000");
 
contextSource.setBaseEnvironmentProperties(baseEnv);
如果出現TLS already started的錯誤，這可能是spring connection pool造成的，可以透過設定以下flag取消pool暫時解決；使用ldaps+StartTLS也會有一樣問題。 
ldapContextSource.setCacheEnvironmentProperties(false);
ldapContextSource.setPooled(false);

最後

除了以上內容外，還有些議題沒特別說明:

  • SSL + VerifyHostname: Hostname驗證是為了抵禦中間人攻擊，因此SSL應也需要Hostname驗證。目前我已經有做法可以解決。
  • Disable Connection Pool: Connection Pool是為了減少重建連線的Effort，但目前Spring的StartTLS並無法正常使用。

這些議題有機會再研究與分享。

Reference