6.1 用戶的身份驗證和授權
在這個階段，我們來看看如何確保我們的多容器應用程式的安全性和訪問管理。這包括用戶身份驗證、數據加密、保護API以及設置服務之間的安全連接。
目標：確保只有註冊並進行身份驗證的用戶才能與應用程式交互並執行操作。
實現JWT（JSON Web Token）來進行身份驗證
步驟1. 安裝所需的庫：
Terminal
pip install Flask-JWT-Extended
步驟2. 在Flask應用程式中配置JWT：
將以下更改添加到 文件 backend/app/__init__.py:
Python
from flask_jwt_extended import JWTManager
app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://taskuser:taskpassword@database:5432/taskdb'
app.config['JWT_SECRET_KEY'] = 'your_jwt_secret_key' # 替換成你的密鑰
db = SQLAlchemy(app)
jwt = JWTManager(app)
from app import routes
步驟3. 創建註冊和授權的路由：
將以下路由添加到文件 backend/app/routes.py:
Python
from flask_jwt_extended import create_access_token, jwt_required, get_jwt_identity
from werkzeug.security import generate_password_hash, check_password_hash
from app.models import User, Task
@app.route('/register', methods=['POST'])
def register():
data = request.get_json()
hashed_password = generate_password_hash(data['password'], method='sha256')
new_user = User(username=data['username'], password=hashed_password)
db.session.add(new_user)
db.session.commit()
return jsonify({'message': '用戶註冊成功'}), 201
@app.route('/login', methods=['POST'])
def login():
data = request.get_json()
user = User.query.filter_by(username=data['username']).first()
if not user or not check_password_hash(user.password, data['password']):
return jsonify({'message': '憑據無效'}), 401
access_token = create_access_token(identity=user.id)
return jsonify({'access_token': access_token}), 200
@app.route('/tasks', methods=['GET'])
@jwt_required()
def get_tasks():
current_user_id = get_jwt_identity()
tasks = Task.query.filter_by(owner_id=current_user_id).all()
return jsonify([task.to_dict() for task in tasks])
步驟4. 更新模型User以存儲密碼：
更新文件 backend/app/models.py:
Python
from app import db
class User(db.Model):
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)
password = db.Column(db.String(120), nullable=False)
tasks = db.relationship('Task', backref='owner', lazy=True)
6.2 資料加密
目標: 確保客戶端與伺服器之間的資料傳輸安全性。
使用 HTTPS
步驟 1. 設定 Nginx 作為支援 HTTPS 的反向代理:
在專案的根目錄中創建檔案 nginx.conf：
Text
server {
listen 80;
server_name your_domain.com;
location / {
proxy_pass http://frontend:3000;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
}
location /api {
proxy_pass http://backend:5000;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
}
}
步驟 2. 為 Nginx 創建 Dockerfile：
在目錄 nginx 中創建檔案 Dockerfile：
dockerfile
FROM nginx:latest
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
步驟 3. 在 compose.yaml 中新增 Nginx：
更新檔案 compose.yaml，新增 Nginx 的服務：
Yaml
version: '3'
services:
frontend:
build: ./frontend
ports:
- "3000:3000"
networks:
- task-network
backend:
build: ./backend
ports:
- "5000:5000"
depends_on:
- database
networks:
- task-network
environment:
- DATABASE_URL=postgresql://taskuser:taskpassword@database:5432/taskdb
database:
image: postgres:13
environment:
- POSTGRES_DB=taskdb
- POSTGRES_USER=taskuser
- POSTGRES_PASSWORD=taskpassword
networks:
- task-network
volumes:
- db-data:/var/lib/postgresql/data
nginx:
build: ./nginx
ports:
- "80:80"
depends_on:
- frontend
- backend
networks:
- task-network
networks:
task-network:
driver: bridge
volumes:
db-data:
6.3 使用 Let's Encrypt 獲取 SSL 證書
步驟 1. 安裝 Certbot：
按照 Certbot 官方網站 上的指示安裝 Certbot。
步驟 2. 獲取證書：
Terminal
sudo certbot certonly --standalone -d your_domain.com
步驟 3. 配置 Nginx 使用 SSL：
更新 nginx.conf 以使用 SSL：
Text
server {
listen 80;
server_name your_domain.com;
return 301 https://$host$request_uri;
}
server {
listen 443 ssl;
server_name your_domain.com;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/your_domain.com/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/your_domain.com/privkey.pem;
location / {
proxy_pass http://frontend:3000;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
}
location /api {
proxy_pass http://backend:5000;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
}
}
步驟 4. 更新 Dockerfile 為 Nginx 複製證書：
dockerfile
FROM nginx:latest
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
COPY /etc/letsencrypt /etc/letsencrypt
6.4 API保護
目標: 限制對API的訪問並防止未經授權的請求。
使用JWT來保護路由
我們已經使用裝飾器 @jwt_required() 為任務路由添加了保護。請確保所有敏感路由都受到此裝飾器的保護：
Python
from flask_jwt_extended import jwt_required, get_jwt_identity
@app.route('/tasks', methods=['GET'])
@jwt_required()
def get_tasks():
current_user_id = get_jwt_identity()
tasks = Task.query.filter_by(owner_id=current_user_id).all()
return jsonify([task.to_dict() for task in tasks])
限制對資料庫的訪問
目標: 防止未經授權的資料庫訪問。
設置角色和特權
步驟1. 建立具有有限特權的用戶：
SQL
CREATE USER limited_user WITH PASSWORD 'limited_password';
GRANT CONNECT ON DATABASE taskdb TO limited_user;
GRANT USAGE ON SCHEMA public TO limited_user;
GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON ALL TABLES IN SCHEMA public TO limited_user;
步驟2. 更新環境變數 DATABASE_URL：
在 compose.yaml 文件中更新環境變數 DATABASE_URL：
Yaml
environment:
- DATABASE_URL=postgresql://limited_user:limited_password@database:5432/taskdb
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