カスタム認証を使用した React-Spring アプリでの 401 Unauthorized Spring Security エラーの修正

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カスタム認証を使用した React-Spring アプリでの 401 Unauthorized Spring Security エラーの修正
カスタム認証を使用した React-Spring アプリでの 401 Unauthorized Spring Security エラーの修正

カスタムログイン実装における Spring Security の認証問題のデバッグ

Spring Security プロジェクトで 401 Unauthorized エラーが発生すると、特にログイン構成が正しく設定されているように見える場合にイライラすることがあります。 😣 多くの開発者は、Spring Security のデフォルト以外でカスタム ログイン ページを実装しているときに、アプリのバックエンド リソースを保護しようとするとこの問題に直面します。

この問題は、React のようなフロントエンド フレームワークがログイン ページを管理し、Spring Security のフォームベースのログイン設定をバイパスしてバックエンドと通信するときに発生する可能性があります。このような設定では、Spring Security が認証されたセッションを認識できない可能性があり、保護されたリソースを使用しようとするとアクセスが拒否されることがあります。

この記事では、一見成功したように見えたログイン後の不正アクセス エラーの背後にある一般的な原因について詳しく説明します。 Spring の SecurityContext とセッション管理の役割を理解することで、カスタム セットアップでこの問題を解決する方法が明確になります。

認証ロジックが常に正しいセッション状態を設定し、アプリケーション全体でスムーズで承認されたアクセスを可能にするための実践的な戦略を検討してみましょう。 🚀

指示 使用例
sessionManagement このコマンドは、Spring Security が HTTP セッションを処理する方法を構成します。 session.sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS) を使用すると、各リクエストが個別に認証されることが保証されます。これは、REST ベースのトークン認証セットアップでよく使用されるステートレス API にとって不可欠です。
OncePerRequestFilter OncePerRequestFilter は、リクエストごとに 1 回の実行を保証する Spring Security フィルターです。これはカスタム認証フィルターで使用され、認証ロジックが冗長性なく各リクエストに一貫して適用されるようにします。
SecurityContextHolder SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication) を呼び出すことで、このコマンドは認証されたユーザーの詳細をセキュリティ コンテキストに設定し、Spring Security が現在のセッションで認証されたユーザーとして認識することを保証します。
DaoAuthenticationProvider このコマンド new DaoAuthenticationProvider() は、特定のユーザー詳細サービスとパスワード エンコーダーを使用して認証を設定し、ユーザー データベースに基づいたカスタム検証を可能にし、安全なパスワード処理を保証します。
MockMvcRequestBuilders.post 単体テストのこのコマンドは、mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.post("/login")) に見られるように、HTTP POST リクエストをシミュレートします。 HTTP リクエストをコントローラーのエンドポイントに直接送信することで、Spring MVC コントローラーのテストが可能になります。
authorizeHttpRequests このコマンドは、どのリクエストが認証を必要とし、どのリクエストがパブリックにアクセスできるかを指定します。 authorize.requestMatchers("/user/login").permitAll() を使用すると、資格情報なしでログインおよび登録エンドポイントにアクセスできます。
TokenProvider TokenProvider のようなカスタム クラスは、JWT トークンの生成と管理に使用されます。このクラスはトークン作成ロジックをカプセル化して、トークンベースの認証に不可欠なモジュール式で再利用可能で安全なトークン処理を保証します。
csrf().disable() Disabling CSRF is critical in stateless API configurations, particularly for REST APIs without session-based login. csrf(csrf ->CSRF を無効にすることは、ステートレス API 構成、特にセッションベースのログインを使用しない REST API の場合に重要です。 csrf(csrf -> csrf.disable()) は通常、トークンベースの認証を使用するアプリケーションに必要です。この場合、CSRF 保護は不要です。
requestMatchers このコマンドは、authorize.requestMatchers("/user/register") などの特定のセキュリティ ルールに一致するエンドポイントをフィルター処理します。ここでは、登録およびログイン エンドポイントを認証要件から除外するために使用されます。
usernamePasswordAuthenticationToken このコマンドはカスタム認証プロセスでは不可欠です。 new UsernamePasswordAuthenticationToken() は、提供された資格情報を使用して認証トークンを作成し、認証マネージャーがこれらの資格情報を保存されているユーザーの詳細と照合できるようにします。

カスタムログイン認証のための Spring Security 構成について

提供されたスクリプトには、処理のためのカスタム構成が表示されます。 認証 デフォルトのログインフォームを使用せずに Spring Security で実行します。別途作成することで、 セキュリティフィルターチェーン 設定を行うと、どのエンドポイントが保護されるか、および Spring がセッションをどのように管理するかを制御できるようになります。この構成では、フロントエンド フレームワーク (React など) が安全なトークンベースのリクエストを使用して通信するため、REST API で一般的な CSRF (クロスサイト リクエスト フォージェリ) 保護が無効になります。ここで、コマンド authorizeHttpRequests が重要です。これにより、「/user/login」や「/user/register」などの特定の URL がすべてのユーザーに公開され、保護されたリソースへのアクセスなどの他のリクエストは認証されたユーザーのみに制限されます。

また、SessionCreationPolicy.IF_REQUIRED を使用してセッション作成ポリシーを設定し、必要な場合にのみセッションの作成を許可します。このアプローチは、一部のリクエストはセッションベースの認証に依存するが、その他のリクエスト (トークンを使用するものなど) は依存しないアプリケーションに適しています。たとえば、ユーザーが React フロントエンド経由でログインし、リソースへの永続的なアクセスを期待している場合、このセッション ポリシーにより、ユーザーはアプリケーション内でルートを切り替えるときに繰り返しログアウトすることがなくなります。これは、クライアント (React アプリ) がバックエンド API とどのように対話するかに応じて、セッション要件とステートレス要件の両方を処理する場合に特に役立ちます。

サービス クラスには、authenticateUser というメソッドが含まれており、ここで AuthenticationManager Bean が機能します。この Bean は、データベースに対してユーザー資格情報を検証するために不可欠な DaoAuthenticationProvider および PasswordEncoder を使用して構成されています。このメソッドは、UsernamePasswordAuthenticationToken を指定してauthenticationManager.authenticate を呼び出し、指定されたユーザー名とパスワードに基づいて認証を試みます。成功すると、Spring Security の SecurityContextHolder がこの認証されたユーザーのセッションを保持します。こうすることで、フロントエンドが別のリクエストを行うときに、Spring は再検証を必要とせずにユーザーの認証ステータスを取得できます。

ただし、この設定にもかかわらず、セッションまたはトークンが適切に維持されていない場合、401 Unauthorized エラーを受信するなどの問題が発生する可能性があります。たとえば、ステートレス セッションで REST API を使用する場合、サーバーがリクエスト間の認証を保持しないと、このセットアップが失敗する可能性があります。これに対処するには、生成されたトークンがログイン後の各リクエスト ヘッダーに添付され、セッションがサーバーから独立するようにするトークンベースの認証を実装できます。テスト環境では、開発者は MockMvcRequestBuilders を使用してリクエストをシミュレートし、ログイン エンドポイントが認可トークンを正しく返すことを確認できます。このトークンはその後のリクエストで使用できるため、React フロントエンドが再認証せずに安全なエンドポイントにアクセスできるようになり、よりスムーズなユーザー エクスペリエンスが提供されます。 🔐

解決策 1: ステートレス セッション管理のための Spring Security 構成の更新

このアプローチでは、Spring Security のステートレス セッション ポリシーを使用して、React のようなシングル ページ アプリケーション (SPA) 向けに最適化された REST API コンテキストでのセッション管理を解決します。ここでは、REST API ステートレス モデルに一致するように SecurityFilterChain 構成を調整します。

@Bean
public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
    return http
        .csrf(csrf -> csrf.disable())  // Disable CSRF for REST APIs
        .authorizeHttpRequests(auth -> auth
            .requestMatchers("/user/register", "/user/login").permitAll()
            .anyRequest().authenticated()
        )
        .httpBasic(Customizer.withDefaults())
        .sessionManagement(session ->
            session.sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)
        )
        .build();
}

解決策 2: トークンベース認証用のカスタム認証フィルター

このソリューションでは、カスタム フィルターがユーザーを認証し、応答ヘッダーにトークンを添付します。このフィルターはトークンベースの認証を使用します。これは RESTful アプリケーションに最適であり、React とシームレスに連携できます。

@Component
public class CustomAuthFilter extends OncePerRequestFilter {
    private final AuthenticationManager authenticationManager;
    public CustomAuthFilter(AuthenticationManager authManager) {
        this.authenticationManager = authManager;
    }
    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request,
                                    HttpServletResponse response,
                                    FilterChain filterChain)
                                    throws ServletException, IOException {
        String authHeader = request.getHeader("Authorization");
        if (authHeader != null && authHeader.startsWith("Bearer ")) {
            String token = authHeader.substring(7);
            Authentication authentication = new UsernamePasswordAuthenticationToken(token, null);
            Authentication authResult = authenticationManager.authenticate(authentication);
            SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authResult);
        }
        filterChain.doFilter(request, response);
    }
}

解決策 3: サービス クラスの調整とトークンの応答

このサービス実装は、モジュール設計を使用してログイン成功時に JWT トークンを送信し、各機能がアプリケーション全体でテスト可能で再利用可能であることを保証します。

@Service
public class AuthenticationService {
    private final AuthenticationManager authenticationManager;
    private final TokenProvider tokenProvider; // Custom class for generating JWTs
    public AuthenticationService(AuthenticationManager authenticationManager,
                                 TokenProvider tokenProvider) {
        this.authenticationManager = authenticationManager;
        this.tokenProvider = tokenProvider;
    }
    public String authenticateAndGenerateToken(LoginDTO loginDTO) {
        Authentication authentication = authenticationManager
            .authenticate(new UsernamePasswordAuthenticationToken(loginDTO.getUserName(),
                                                                loginDTO.getPassword()));
        SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);
        return tokenProvider.createToken(authentication);
    }
}

トークンの生成と認証の単体テスト

この JUnit テストは、認証とトークン生成が正しく機能することを確認し、安全なリソースにアクセスするための認証を検証します。

@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
public class AuthenticationServiceTest {
    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;
    @MockBean
    private AuthenticationService authenticationService;
    @Test
    public void testAuthenticateAndGenerateToken() throws Exception {
        LoginDTO loginDTO = new LoginDTO("user", "password");
        String token = authenticationService.authenticateAndGenerateToken(loginDTO);
        mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.post("/login")
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .content("{\\"userName\\":\\"user\\", \\"password\\":\\"password\\"}"))
                .andExpect(status().isOk())
                .andExpect(header().exists("Authorization"))
                .andExpect(content().string("Successfully Authenticated"));
    }
}

ステートレス Spring Security アプリケーションにおけるセッションの課題を克服する

場合 スプリングセキュリティ ステートレス API 通信用に構成されている場合、特にカスタム ログイン フローを使用する場合、セッション管理が難しくなる可能性があります。ステートレス構成とは、各リクエストが理想的には独自の認証トークンを保持し、サーバーが以前のリクエストとは独立して検証することを意味します。これは、ユーザーが一度ログインすると、そのセッションがサーバー上に持続する従来のセッションベースのセットアップとは異なります。 React フロントエンドは認証を処理し、REST API 経由でログイン リクエストを送信するために一般的に使用されるため、統合では、多くの場合 JWT などのトークンを使用して、各 API リクエストが認証されることを確認する必要があります。

Spring Security のデフォルトのセッション管理がカスタム構成に置き換えられる場合、システム内でユーザー認証を設定および維持する方法を理解することが重要です。 セキュリティコンテキストホルダー。これに対処する 1 つの方法は、セッションに依存するのではなく、リクエスト ヘッダーに含まれるトークンを検証するカスタム認証フィルターを使用することです。アプリケーションがセッション永続性を持たずに繰り返しユーザー識別を必要とする場合は、トークンをフロントエンドでローカルに保存し、各リクエストのヘッダーに含めることができます。これにより、サーバーがセッション状態を追跡する必要がなくなり、安全で効率的な RESTful API のステートレス設計モデルに準拠します。

さらに、ログアウト機能の実装は、ステートレス アプリケーションで考慮すべきもう 1 つの側面です。サーバー上にセッションが存在しないため、通常、ログアウトにはクライアント側からトークンを削除する必要があります。このシナリオでは、クライアントのローカル ストレージ上のトークンを破棄し、サーバー上のトークンを使用したリクエストを拒否するだけで、正常にログアウトされます。この方法は、サーバー側のセッション処理を行わずに不正アクセスを防止することで、より高いセキュリティ レベルをサポートします。最終的に、この構成は、特にトークン ストレージを効果的に管理できる React のようなフロントエンド フレームワークと組み合わせる場合、スケーラビリティとセキュリティを優先するアプリケーションに最適です。 🚀

Spring Security のカスタム認証の問題に関するよくある質問

  1. を設定した後でも 401 Unauthorized エラーが発生するのはなぜですか SecurityContextHolder?
  2. 401 エラーは、認証コンテキストが持続しない場合によく発生します。アプリケーションがステートレスである場合は、トークンベースの認証を使用していることを確認してください。
  3. Spring Security でステートレス セッション管理を有効にするにはどうすればよいですか?
  4. セット SessionCreationPolicy.STATELESS あなたの中で SecurityFilterChain 各リクエストが独立して認証されることを保証します。
  5. の役割は何ですか DaoAuthenticationProvider カスタム認証では?
  6. DaoAuthenticationProvider ユーザーの資格情報をデータベースと照合して検証し、安全な認証のためにパスワードをエンコードします。
  7. Spring Security でのセッション管理に JWT トークンを使用できますか?
  8. はい、JWT トークンはステートレス アプリケーションに最適です。認証後にトークンを生成し、後続のリクエストのヘッダーにトークンを含めます。
  9. CSRF 保護はステートレス API にどのような影響を与えますか?
  10. CSRF 保護は通常、ステートレス API では次を使用して無効になります。 csrf().disable() セッションのない API には不要であるためです。
  11. ログインや登録などの一部のエンドポイントへのパブリック アクセスを許可したい場合はどうすればよいですか?
  12. 使用 authorizeHttpRequests そして、認証なしでアクセスできるエンドポイントを指定します。 permitAll()
  13. React を使用してクライアント側にトークンを保存するにはどうすればよいですか?
  14. トークンを保管する場所 localStorage または sessionStorage、バックエンドが各リクエストを確実に認証できるように、それらを各リクエストのヘッダーに含めます。
  15. API の CSRF を無効にしても安全ですか?
  16. CSRF は主に Cookie ベースの攻撃から保護するため、アプリがトークンに依存している場合、または Cookie を使用していない場合は、API の CSRF を無効にしても安全です。
  17. 機能は何ですか OncePerRequestFilter カスタム認証では?
  18. このフィルターはリクエストごとに 1 回だけ実行され、リクエスト サイクルで冗長なチェックを行わずに認証ロジックが一貫して適用されるようにします。
  19. 私の認証トークンが異なるエンドポイント間で認識されないのはなぜですか?
  20. 各リクエストのヘッダーにトークンを設定していることを確認し、一貫したトークン検証プロセスを使用してサーバー上でトークンが正しく検証されていることを確認してください。
  21. Spring Security 構成をテストするにはどうすればよいですか?
  22. 使用 MockMvc テストでリクエストをシミュレートし、認証応答をチェックし、保護されたエンドポイントがログイン後にのみアクセスできることを検証します。

カスタム Spring Security 認証の 401 エラーの解決に関する最終的な考え

カスタム ログイン ページを使用して Spring ベースのアプリケーションを適切に保護するには、特にステートレス セッションまたはトークン ベースのアプローチを使用する場合は、慎重な構成が必要です。 React フロントエンドと統合する場合、セキュリティ構成が RESTful でステートレスな原則に準拠していることを確認すると、セッションの問題を回避できます。

修正から セキュリティフィルターチェーン 設定からトークンベースのフローの実装まで、それぞれのアプローチが信頼性の高い認証セットアップの作成に役割を果たします。セッション管理、トークン処理、SecurityContext を理解することで、Spring Security アプリケーションの 401 Unauthorized エラーを解決する準備が整います。 🔒

Spring Security でカスタム認証を実装するためのリソースとリファレンス
  1. Spring Security の構成とセッション管理の包括的な詳細については、以下を参照してください。 Spring Securityの公式ドキュメント
  2. React フロントエンドを使用したカスタム認証フローを理解して実装するには、次のガイドを参照してください。 Spring Security と React ログインのチュートリアル
  3. この記事の構成例と Spring Boot セットアップは、次の洞察に基づいています。 Baeldung Spring セキュリティ セッション ガイド