6.1 用户认证和授权
在这个阶段，我们会看看怎么去保障多容器应用的安全性和访问管理。这包括用户认证、数据加密、保护API，以及设置服务之间的安全连接。
目标: 确保只有注册和认证过的用户可以与应用交互并执行操作。
实现JWT (JSON Web Token) 用于认证
步骤 1. 安装必要的库：
Terminal
pip install Flask-JWT-Extended
步骤 2. 在Flask应用中配置JWT：
在 文件 backend/app/__init__.py中添加以下改动:
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' # 替换为你的密钥
db = SQLAlchemy(app)
jwt = JWTManager(app)
from app import routes
步骤 3. 创建注册和登录的路由：
在 backend/app/routes.py 文件中添加以下路由：
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': '用户注册成功'}), 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': '无效的凭证'}), 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])
步骤 4. 更新 User 模型以存储密码：
更新 backend/app/models.py 文件：
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 数据加密
目标：确保客户端与服务端之间数据传输的安全。
使用 HTTPS
步骤 1. 配置 Nginx 作为支持 HTTPS 的反向代理：
创建文件 nginx.conf 在项目的根目录下：
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 $scheme;
}
}
步骤 2. 为 Nginx 创建 Dockerfile：
创建文件 Dockerfile 在目录 nginx 下：
dockerfile
FROM nginx:latest
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
步骤 3. 在 compose.yaml 中添加 Nginx：
更新文件 compose.yaml，添加关于 Nginx 的服务：
Yaml
version: '3'
services:
frontend:
build: ./frontend
ports:
- "3000:3000"
networks:
- task-network
backend:
build: ./backend
ports:
- "5000:5000"
depends_on:
- database
networks:
- task-network
environment:
- DATABASE_URL=postgresql://taskuser:taskpassword@database:5432/taskdb
database:
image: postgres:13
environment:
- POSTGRES_DB=taskdb
- POSTGRES_USER=taskuser
- POSTGRES_PASSWORD=taskpassword
networks:
- task-network
volumes:
- db-data:/var/lib/postgresql/data
nginx:
build: ./nginx
ports:
- "80:80"
depends_on:
- frontend
- backend
networks:
- task-network
networks:
task-network:
driver: bridge
volumes:
db-data:
6.3 使用 Let's Encrypt 获取 SSL 证书
步骤 1. 安装 Certbot：
按照 Certbot 官方网站 上的说明来安装 Certbot。
步骤 2. 获取证书：
Terminal
sudo certbot certonly --standalone -d your_domain.com
步骤 3. 配置 Nginx 使用 SSL：
更新 nginx.conf 来启用 SSL：
Text
server {
listen 80;
server_name your_domain.com;
return 301 https://$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;
}
}
步骤 4. 更新 Nginx 的 Dockerfile 来复制证书：
dockerfile
FROM nginx:latest
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
COPY /etc/letsencrypt /etc/letsencrypt
6.4 API保护
目标: 限制对API的访问，防止未经授权的请求。
使用JWT来保护路由
我们已经通过装饰器 @jwt_required() 为任务路由添加了保护。确保所有敏感路由都使用此装饰器保护:
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])
限制对数据库的访问
目标: 防止未经授权访问数据库。
设置角色和权限
步骤 1. 创建具有受限权限的用户:
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;
步骤 2. 更新环境变量 DATABASE_URL:
在文件 compose.yaml 中更新环境变量 DATABASE_URL:
Yaml
environment:
- DATABASE_URL=postgresql://limited_user:limited_password@database:5432/taskdb
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