Spring Security 新兴标准支持：Passkeys与OpenID Connect扩展

1. Passkeys 认证与WebAuthn集成

概念解析

Passkeys是基于WebAuthn标准的无密码认证方案，它利用公钥加密技术替代传统密码，支持生物识别（指纹/面部）或设备PIN码验证。

核心优势：

• 消除密码泄露风险
• 抵抗钓鱼攻击
• 跨设备同步能力（通过iCloud/Google密码管理器）

Spring Security集成方案

依赖配置

<dependency>
    <groupId>org.springframework.security</groupId>
    <artifactId>spring-security-webauthn</artifactId>
    <version>最新版本</version>
</dependency>

服务端配置

@Configuration
public class WebAuthnConfig {

    @Bean
    public WebAuthnRegistrationService webAuthnRegistrationService() {
        return new InMemoryWebAuthnRegistrationService();
    }

    @Bean
    public WebAuthnSecurityConfigurer webAuthnSecurityConfigurer() {
        return new WebAuthnSecurityConfigurer()
            .loginPage("/webauthn-login")
            .registrationEndpoint("/webauthn/register");
    }
}

注册流程示例

@RestController
@RequestMapping("/webauthn")
public class WebAuthnController {
    
    @PostMapping("/register/start")
    public PublicKeyCredentialCreationOptions startRegistration(@AuthenticationPrincipal User user) {
        return webAuthnServer.startRegistration(
            user.getUsername(),
            user.getDisplayName()
        );
    }

    @PostMapping("/register/finish")
    public void finishRegistration(@RequestBody AuthenticatorAttestationResponse response) {
        webAuthnServer.finishRegistration(response);
    }
}

客户端实现（JavaScript）

// 注册新设备
async function register() {
    const options = await fetch('/webauthn/register/start');
    const credential = await navigator.credentials.create({
        publicKey: options
    });
    await fetch('/webauthn/register/finish', {
        method: 'POST',
        body: JSON.stringify(credential)
    });
}

实践建议

1. 用户体验优化：

   • 提供备选认证方式（如短信验证码）
   • 引导用户注册多个设备密钥
2. 安全注意事项：

3. 生产环境建议：

   • 实现密钥撤销功能
   • 记录设备元数据（如认证器类型）
   • 定期审计密钥使用情况

2. OpenID Connect扩展：CIBA认证

CIBA模式详解

Client Initiated Backchannel Authentication（CIBA）允许客户端在不重定向用户的情况下发起认证，适用于以下场景：

• 无浏览器设备（IoT）
• 后台静默认证
• 高安全级别操作（如支付确认）

Spring Security集成

授权服务器配置

@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class CibaAuthServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {

    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.inMemory()
            .withClient("ciba-client")
            .secret(passwordEncoder.encode("secret"))
            .scopes("openid")
            .authorizedGrantTypes("urn:openid:params:grant-type:ciba");
    }

    @Bean
    public CibaRequestValidator cibaRequestValidator() {
        return new DefaultCibaRequestValidator();
    }
}

认证流程实现

@RestController
public class CibaController {

    @PostMapping("/backchannel/auth")
    public ResponseEntity<AuthRequest> initiateAuth(@Valid @RequestBody AuthRequest request) {
        // 生成认证请求ID
        String authReqId = UUID.randomUUID().toString();
        
        // 异步通知认证服务
        messagingTemplate.convertAndSend("/queue/auth", new AuthMessage(
            request.getLoginHint(),
            authReqId
        ));
        
        return ResponseEntity.ok(new AuthRequest(
            authReqId,
            60, // 过期时间
            5   // 轮询间隔
        ));
    }
}

客户端实现示例

public class CibaClient {

    public TokenResponse authenticate(String loginHint) {
        // 1. 发起认证请求
        AuthRequest request = restTemplate.postForObject(
            authServer + "/backchannel/auth",
            new AuthRequest(loginHint),
            AuthRequest.class
        );

        // 2. 轮询令牌端点
        while (true) {
            TokenResponse response = restTemplate.postForObject(
                authServer + "/token",
                new TokenRequest(request.getAuthReqId()),
                TokenResponse.class
            );
            
            if (response.getError() == null) {
                return response;
            }
            
            Thread.sleep(request.getInterval() * 1000);
        }
    }
}

关键安全考量

1. 认证请求验证：

   public class DefaultCibaRequestValidator implements CibaRequestValidator {
       @Override
       public void validate(AuthRequest request) {
           if (request.getBindingMessage() != null 
               && request.getBindingMessage().length() > 20) {
               throw new InvalidRequestException("Binding message too long");
           }
       }
   }

2. 用户通知方式对比：

   方式	适用场景	安全性
   Push通知	移动端应用	高
   短信通知	传统手机用户	中
   邮件通知	非敏感操作	低

3. 性能优化建议：

   • 使用事件驱动架构处理认证请求
   • 实现请求过期自动清理
   • 限制单个用户的并发请求数

组合使用场景示例

智能家居控制流程：

升级迁移策略

1. 渐进式迁移路径：

   • 阶段1：在现有系统中添加WebAuthn支持
   • 阶段2：实现CIBA作为备选认证流
   • 阶段3：逐步淘汰传统密码认证

2. 兼容性处理：

   @Configuration
   public class HybridSecurityConfig {
       
       @Bean
       public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
           http
               .authorizeRequests()
                   .anyRequest().authenticated()
               .and()
               .formLogin()
               .and()
               .apply(webAuthnSecurityConfigurer())
               .and()
               .oauth2Client()
                   .authorizationGrantType(new CibaAuthorizationGrantType());
           
           return http.build();
       }
   }

3. 监控指标建议：

   • webauthn.registration.success_rate
   • ciba.authentication.time_to_complete
   • hybrid_auth.fallback_count