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go学习笔记——casbin权限管理

1.casbin简介#

casbin是一个可用于Golang, Java, C/C++, Node.js, Javascript, PHP, Laravel, Python, .NET (C#), Delphi, Rust, Ruby, Lua (OpenResty), Dart (Flutter)和Elixir的授权库。

在golang web中可以使用casbin实现RBAC权限管理,类似java spring security。

官网:https://casbin.org/zh/

casbin支持多种访问模型,如ACL, RBAC, ABAC等,访问控制模型是基于PERM元模型 (Policy, Effect, Request, Matchers) 压缩而成的一个CONF文件。

casbin还支持多种策略存储方式,比如文件,MySQL、Postgres、Oracle到MongoDB、Redis、Cassandra、AWS S3等数十种数据库。参考:https://casbin.org/zh/docs/adapters/

casbin还可以通过middleware和多种语言的web框架进行集成,比如golang的Gin,Kratos等。参考:https://casbin.org/zh/docs/middlewares

2.casbin和kratos集成#

可以参考kratos的example中的casbin项目:https://github.com/go-kratos/examples/tree/main/casbin

在这个例子中,作者定义了3种角色,分别具有不同的权限

  • admin:管理员角色,具有所有权限,显示所有标签页
  • moderator:普通用户角色,具有部分权限,无权限访问User标签页,无法看到Admin标签页
  • user:普通用户角色,具有一些权限,无权限访问User标签页,无法看到Admin和Moderator标签页

admin用户

moderator用户

user用户

在authz_model.conf文件中定义了访问控制模型,在authz_policy.csv中存储了权限策略

authz_model.conf文件如下

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[request_definition]
r = sub, obj, act

[policy_definition]
p = sub, obj, act

[role_definition]
g = _, _

[policy_effect]
e = some(where (p.eft == allow))

[matchers]

[request_definition]
r = sub, obj, act

[policy_definition]
p = sub, obj, act

[role_definition]
g = _, _

[policy_effect]
e = some(where (p.eft == allow))

[matchers]
; m = g(r.sub, p.sub) && r.obj == p.obj && (r.act == p.act || p.act == "*")
m = g(r.sub, p.sub) && keyMatch(r.obj, p.obj) && (r.act == p.act || p.act == "*")

  • **[request_definition]**:
      - 定义了请求的结构,即请求包含的参数。 - 这里的 `r = sub, obj, act` 表示请求由三个要素组成:`sub`(主体,例如用户或角色)、`obj`(访问的对象,例如资源或 URL)、和 `act`(操作,例如读、写)。

      **[policy_definition]**:

      • 定义了权限策略的结构,表示策略包含的参数。
      • p = sub, obj, act 表示策略同样包含主体、对象和操作三部分。每条策略通过匹配这些属性来决定权限。

      **[role_definition]**:

      • 定义了角色的继承关系,用于角色访问控制(RBAC)。
      • g = _, _ 表示使用角色继承的关系。例如,g(alice, admin) 表示用户 aliceadmin 角色的成员,继承该角色的权限。

      **[policy_effect]**:

      • 定义策略的效果,说明在多条策略匹配时如何处理。
      • e = some(where (p.eft == allow)) 表示当某条策略生效(即 p.eft 等于 allow)时,允许请求通过。some(where (...)) 的语法意味着只要有一条策略允许访问即可。

      **[matchers]**:

      • 定义了请求和策略如何匹配,以生成访问决策。
      • `m = g(r.sub, p.sub) && keyMatch(r.obj, p.obj) && (r.act == p.act || p.act == "*")` 规则的含义:
        • g(r.sub, p.sub):检查请求的主体 r.sub 是否具有策略中的角色 p.sub
        • keyMatch(r.obj, p.obj):支持 URL 模式匹配(如路径前缀匹配),判断请求对象 r.obj 是否匹配策略中的对象 p.obj
        • (r.act == p.act || p.act == "*"):检查请求的操作 r.act 是否与策略中的操作 p.act 相符,或者策略允许任意操作(`p.act == “*”)。

        authz_policy.csv文件如下

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        p, moderator, /admin.v1.AdminService/GetModeratorBoard, *
        p, api_admin, /admin.v1.AdminService/*, *
        g, admin, api_admin

      • **`p, moderator, /admin.v1.AdminService/GetModeratorBoard, *`**
          1. 这是一个权限策略 (`p`)。 1. `moderator` 角色可以访问 `/admin.v1.AdminService/GetModeratorBoard` 路径。 1. 最后一个参数是 `*`,表示对该路径上的任意操作(如 GET、POST 等)都允许。
      • **`p, api_admin, /admin.v1.AdminService/*, *`**
          1. 另一个权限策略 (`p`)。 1. `api_admin` 角色可以访问 `/admin.v1.AdminService/` 下的所有路径(使用了通配符 `*`)。 1. 同样,`*` 表示允许对这些路径上的所有操作。
      • **`g, admin, api_admin`**
          1. 这是一个角色继承关系 (`g`)。 1. `admin` 角色继承了 `api_admin` 角色的权限,因此拥有 `api_admin` 角色所允许的所有权限。
        • 另一个权限策略 (p)。
        • api_admin 角色可以访问 /admin.v1.AdminService/ 下的所有路径(使用了通配符 *)。
        • 同样,* 表示允许对这些路径上的所有操作。

        参考:Go 每日一库之 casbin 以及 golang微服务框架Kratos实现鉴权 - Casbin

        可以尝试启动这个casbin项目,体会一下

        项目需要依赖Consul和Jaeger

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        docker pull bitnami/consul:latest

        docker run -itd \
        --name consul-server-standalone \
        -p 8300:8300 \
        -p 8500:8500 \
        -p 8600:8600/udp \
        -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' \
        -e CONSUL_AGENT_MODE=server \
        -e CONSUL_ENABLE_UI=true \
        -e CONSUL_BOOTSTRAP_EXPECT=1 \
        -e CONSUL_CLIENT_LAN_ADDRESS=0.0.0.0 \
        bitnami/consul:latest

        docker pull jaegertracing/all-in-one:latest

        docker run -d \
        --name jaeger \
        -e COLLECTOR_ZIPKIN_HOST_PORT=:9411 \
        -p 5775:5775/udp \
        -p 6831:6831/udp \
        -p 6832:6832/udp \
        -p 5778:5778 \
        -p 16686:16686 \
        -p 14268:14268 \
        -p 14250:14250 \
        -p 9411:9411 \
        jaegertracing/all-in-one:latest

        启动后端,配置如下

        访问swagger-ui:http://localhost:8800/q/swagger-ui

        启动前端

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        yarn start

        访问前端界面:http://localhost:8081

        casbin提供多种不同的适配器,支持从配置文件,MySQL存储加载和存储策略规则。

        casbin在很多语言中都有支持的middleware中间件用于提供casbin的鉴权功能。

        比如 https://github.com/go-kratos/examples/blob/main/casbin/app/admin/internal/server/http.go 中使用的就是 tx7do/kratos-casbin 中间件来实现的casbin鉴权,代码如下

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        // NewMiddleware 创建中间件
        func NewMiddleware(ac *conf.Auth, logger log.Logger) http.ServerOption {
        m, _ := model.NewModelFromFile("/Users/lintong/coding/go/examples/casbin/app/admin/configs/authz/authz_model.conf")
        a := fileAdapter.NewAdapter("/Users/lintong/coding/go/examples/casbin/app/admin/configs/authz/authz_policy.csv")

        return http.Middleware(
        recovery.Recovery(),
        tracing.Server(),
        logging.Server(logger),
        selector.Server(
        jwt.Server(
        func(token *jwtV4.Token) (interface{}, error) {
        return []byte(ac.ApiKey), nil
        },
        jwt.WithSigningMethod(jwtV4.SigningMethodHS256),
        ),
        casbinM.Server(
        casbinM.WithCasbinModel(m),
        casbinM.WithCasbinPolicy(a),
        casbinM.WithSecurityUserCreator(myAuthz.NewSecurityUser),
        ),
        ).
        Match(NewWhiteListMatcher()).Build(),
        )
        }

        而 SecurityUser 于创建Jwt的令牌,以及后面Casbin解析和存取权鉴相关的数据,需要实现其如下方法

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        type SecurityUser interface {
        // ParseFromContext parses the user from the context.
        ParseFromContext(ctx context.Context) error

        // GetSubject returns the subject of the token.
        GetSubject() string

        // GetObject returns the object of the token.
        GetObject() string

        // GetAction returns the action of the token.
        GetAction() string
        // GetDomain returns the domain of the token.
        GetDomain() string
        }

        代码如下

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        package authz

        import (
        "context"
        "errors"
        "fmt"

        "github.com/go-kratos/kratos/v2/middleware/auth/jwt"
        "github.com/go-kratos/kratos/v2/transport"
        jwtV4 "github.com/golang-jwt/jwt/v4"
        authzM "github.com/tx7do/kratos-casbin/authz"
        )

        const (
        ClaimAuthorityId = "authorityId"
        )

        type SecurityUser struct {
        Path string
        Method string
        AuthorityId string
        Domain string
        }

        func NewSecurityUser() authzM.SecurityUser {
        return &SecurityUser{}
        }

        func (su *SecurityUser) ParseFromContext(ctx context.Context) error {
        if claims, ok := jwt.FromContext(ctx); ok {
        su.AuthorityId = claims.(jwtV4.MapClaims)[ClaimAuthorityId].(string)
        } else {
        return errors.New("jwt claim missing")
        }

        if header, ok := transport.FromServerContext(ctx); ok {
        su.Path = header.Operation()
        su.Method = "*"
        } else {
        return errors.New("jwt claim missing")
        }

        return nil
        }

        func (su *SecurityUser) GetSubject() string {
        return su.AuthorityId
        }

        func (su *SecurityUser) GetObject() string {
        return su.Path
        }

        func (su *SecurityUser) GetAction() string {
        return su.Method
        }

        func (su *SecurityUser) GetDomain() string {
        return su.Domain
        }

        参考:https://tx7do.github.io/docs/kratos_auth_authz.html

        3.casbin和gin集成#

        下面举一个gin框架集成basic auth和casbin框架的例子

        basic auth集成参考:https://gin-gonic.com/docs/examples/using-basicauth-middleware/

        首先添加一个basic auth的middleware

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        // basic auth
        authMiddleware := gin.BasicAuth(gin.Accounts{
        "foo": "bar", //用户名:密码
        "austin": "1234",
        "lena": "hello2",
        "admin": "admin",
        })
        authGroup := r.Group("/api/v1", authMiddleware)

        再基于basic auth添加casbin,参考:https://github.com/gin-contrib/authz

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        go get github.com/gin-contrib/authz

        注意这个库需要基于basic auth

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        func NewEnforcer() (*casbin.Enforcer, error) {
        enforcer, err := casbin.NewEnforcer("./conf/authz_model.conf", "./conf/authz_policy.csv")
        if err != nil {
        panic(err)
        }
        return enforcer, nil
        }

        // casbin
        enforcer, err := auth.NewEnforcer()
        if err != nil {
        panic(err)
        }
        authGroup.Use(authz.NewAuthorizer(enforcer))

        // handler
        UserRouters(userHandler, authGroup)

        其中userHandler中有如下接口用于获取user

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        /api/v1/user/{id}

        authz_model.conf访问控制模型配置文件,其中keyMatch用于匹配/api/v1/user/*的path,参考:https://casbin.org/docs/function/

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        [request_definition]
        r = sub, obj, act

        [policy_definition]
        p = sub, obj, act

        [role_definition]
        g = _, _

        [policy_effect]
        e = some(where (p.eft == allow))

        [matchers]
        m = g(r.sub, p.sub) && keyMatch(r.obj, p.obj) && (r.act == p.act || p.act == "*")

        authz_policy.csv权限策略文件

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        p, admin, /api/v1/user/*, *
        p, admin, /api/v1/user, POST
        p, foo, /api/v1/user/1, GET
        p, austin, /api/v1/user, POST
        p, lena, /api/v1/user, PUT

        admin用户拥有创建user的权限

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        curl --location 'http://localhost:18080/api/v1/user' \
        --header 'Authorization: Basic YWRtaW46YWRtaW4=' \
        --header 'Content-Type: application/json' \
        --data-raw '{
        "username": "test",
        "email":"test@test"
        }'
        {"code":200,"msg":"create user success","data":{"id":10024,"username":"test","email":"test@test"}}%

        foo用户只有访问id=1的用户的权限,访问id=2会返回403

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        curl -I -X GET 'http://localhost:18080/api/v1/user/2' \
        --header 'Authorization: Basic Zm9vOmJhcg==' \
        --header 'Content-Type: application/json'
        HTTP/1.1 403 Forbidden
        Date: Sun, 17 Nov 2024 16:21:01 GMT
        Content-Length: 0

        如果使用MySQL适配器的话,可以使用**gorm-adapter**,参考:https://casbin.org/zh/docs/adapters/ 以及 https://dev.to/maxwellhertz/tutorial-integrate-gin-with-cabsin-56m0

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        go get github.com/casbin/gorm-adapter/v3

        并在enforce中从csv文件的权限策略适配器,修改成gorm的适配器

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        func NewEnforcer(adapter *gormadapter.Adapter) (*casbin.Enforcer, error) {
        //enforcer, err := casbin.NewEnforcer("./conf/authz_model.conf", "./conf/authz_policy.csv")
        enforcer, err := casbin.NewEnforcer("./conf/authz_model.conf", adapter)
        if err != nil {
        panic(err)
        }
        return enforcer, nil
        }

        func NewGormAdapter(conf *viper.Viper) (*gormadapter.Adapter, error) {
        dsn := conf.GetString("db.mysql.dsn")
        print(dsn)
        adapter, err := gormadapter.NewAdapter("mysql", dsn, true)
        if err != nil {
        panic(err)
        }
        return adapter, nil
        }

        运行代码后,会自动在MySQL数据库中创建一张名为casbin_rule的表,如下