Keycloak是一个开源的身份和访问管理解决方案,适用于现代应用程序和服务。项目地址:https://www.keycloak.org/
提供强大而灵活的身份验证和授权机制,可轻松集成到各种应用程序中;支持单点登录,用户一次登录可在多个关联系统间无缝切换;允许管理员对用户进行有效管理,并提供自定义认证流程以满足特定业务需求。
由Red Hat开发并维护,在微服务架构和分布式系统越来越流行的背景下应运而生。随着企业对安全性和用户身份管理的要求日益提高,Keycloak的出现满足了应用程序对单点登录(SSO)、多因素认证等高级安全功能的需求。其社区也在不断发展,有许多开发者为其贡献代码和插件,以扩展其功能。
一、主要功能
1. 身份验证(Authentication)
多种认证方式支持:它支持多种常见的认证方式,如用户名/密码认证、基于OpenID Connect(OIDC)的认证。OIDC是一种基于OAuth 2.0协议的身份认证标准,通过它可以实现跨域的身份验证。例如,一个用户可以使用其在社交媒体平台(如Google或Facebook)的账号来登录到支持Keycloak和OIDC的应用程序中。
多因素认证(MFA):为了增强安全性,Keycloak支持多因素认证。这可以包括使用短信验证码、硬件令牌(如U盾)或者生物识别技术(如指纹识别)等作为额外的认证因素。例如,在用户输入用户名和密码后,系统可以要求用户输入手机收到的短信验证码,只有当所有因素都验证通过时,用户才能成功登录。
单点登录(SSO):Keycloak实现了单点登录功能。这意味着用户在登录到一个应用程序后,当访问其他集成了Keycloak的相关应用时,无需再次输入凭据。例如,在企业内部,员工登录到办公自动化系统后,再访问企业内部的知识库系统,不需要重新登录,Keycloak会自动验证用户身份并授权访问。
2. 授权(Authorization)
基于角色的访问控制(RBAC):Keycloak允许管理员根据用户的角色来分配权限。例如,在一个内容管理系统中,可以定义“管理员”、“编辑”和“读者”等角色。管理员角色的用户可以对所有内容进行创建、修改和删除操作;编辑角色的用户只能修改内容;而读者角色的用户只能查看内容。
基于属性的访问控制(ABAC):除了角色,Keycloak还支持基于用户或资源的属性进行授权。例如,一个资源可能有一个“敏感度”属性,只有具有特定安全级别属性的用户才能访问高敏感度的资源。这种方式更加灵活,可以根据具体的业务规则来精细地控制访问权限。
3. 用户管理(User Management)
用户信息存储和管理:Keycloak可以存储用户的基本信息,如姓名、电子邮件地址、电话号码等。管理员可以通过管理界面添加、删除、修改用户信息。同时,它也支持用户自助注册功能,新用户可以通过提供必要的信息在系统中注册账号。
用户分组和组织管理:为了便于管理大量用户,Keycloak支持将用户分组,例如按照部门、项目团队等方式进行分组。并且可以对组进行权限设置,这样可以提高管理效率,当对组的权限进行调整时,组内的所有用户权限也会相应地改变。
二、技术架构和集成方式
1. 技术架构
服务器端组件:Keycloak服务器是整个系统的核心,它负责处理身份验证、授权和用户管理等核心功能。它包含多个模块,如认证模块、授权模块和存储模块等。存储模块可以与各种数据库(如MySQL、PostgreSQL等)进行连接,用于存储用户信息、权限信息等数据。
客户端组件:Keycloak提供了多种类型的客户端库,用于与不同类型的应用程序进行集成。例如,对于Java应用程序,有Java客户端库;对于JavaScript应用程序,有相应的JavaScript客户端库。这些客户端库使得应用程序能够方便地与Keycloak服务器进行通信,实现身份验证和授权功能。
2. 集成方式
与Web应用集成:对于Web应用,通常可以通过在应用的登录页面和后端代码中嵌入Keycloak的客户端库来实现集成。在登录时,应用将用户的凭据发送到Keycloak服务器进行验证,服务器返回验证结果后,应用根据结果决定是否允许用户登录并访问相应的资源。
与微服务集成:在微服务架构中,每个微服务可以作为Keycloak的客户端。当微服务收到请求时,它会将身份验证和授权请求转发给Keycloak服务器。Keycloak根据请求中的用户信息和权限配置进行判断,并将结果返回给微服务,微服务再根据结果处理请求,例如允许或拒绝访问。
三、不足
1.配置与部署方面
配置不够灵活:只能在启动时设置导入导出配置,在使用Docker容器等场景下,若需要动态修改配置则较为不便。
部署环境差异问题:在不同的部署环境中,可能会出现一些难以预料的问题,例如接口报错、乱码等,且排查和解决这些问题可能需要花费较多的时间和精力。
2.技术支持与文档方面
文档不够详细:虽然官方文档相对全面,但在某些具体功能和复杂场景的使用上,文档的解释和说明不够深入和详细,导致用户在实际使用过程中可能会遇到困难,需要花费更多时间去摸索和尝试。
对Spring Boot支持不足:许多示例使用的是JSP和Servlet,对于主要使用Spring Boot的用户来说不够友好,可能需要用户自己进行更多的适配和调整工作。
3.功能与性能方面
协议支持有限:尽管支持OpenID Connect、OAuth 2.0和CAS等常见协议,但对于某些特定的安全需求或企业内部使用的特殊协议,支持的协议种类可能还不够丰富,限制了其在一些特定场景下的应用。
授权访问配置存在Bug:某些授权Filter的Bug尚未修复,可能会导致授权功能在一些情况下出现异常,影响系统的安全性和正常使用。
JWT持久化问题:如果未正确处理Keycloak的JSON Web Token(JWT)持久化,可能会导致每次请求都需要进行JWT验证,增加系统的负载和响应时间,同时还可能存在安全性问题和授权状态不一致的情况。
4.安全方面
存在安全漏洞:如CVE20248698漏洞,在其SAML签名验证过程中存在高严重性漏洞,可能允许恶意行为者绕过身份验证机制,从而导致潜在的权限提升和用户模拟攻击。虽然在后续版本中已得到解决,但仍暴露出安全风险。
安全配置复杂:对于一些复杂的安全需求,如多因素认证的配置、与外部身份提供商的安全集成等,配置过程较为复杂,容易出现配置错误,从而影响系统的安全性。
5.用户体验方面
用户属性管理受限:用户属性可以扩展,但默认的必填项无法删除,这可能不符合某些特定业务场景下对用户属性的特殊需求,给用户体验带来一定的影响。
注销功能不完善:在与某些身份提供者集成时,可能会出现从身份提供者注销时,Keycloak未及时注销的情况,导致用户会话状态不一致,影响用户体验和安全性。
四、应用场景
1.企业内部应用
单点登录与权限管理:可实现企业内部多个应用系统的单点登录,如人力资源管理系统、财务管理系统、办公自动化系统等。员工只需登录一次,就可访问所有集成的应用,无需重复输入用户名和密码,同时方便企业对员工的权限进行集中管理和控制。
用户身份统一管理:集中存储和管理企业员工的身份信息,包括基本信息、岗位信息、权限信息等。当员工的职位或职责发生变化时,可在一处修改其权限和角色,确保整个企业内部身份信息的一致性和准确性。
2.微服务架构
统一身份认证与授权:在微服务体系中,各个微服务可能有各自独立的功能和接口,Keycloak可以作为统一的身份认证和授权中心。当客户端请求访问微服务时,微服务可以通过与Keycloak交互来验证用户身份和权限,确保只有合法的用户和具有相应权限的用户能够访问微服务。
服务间安全通信保障:通过为微服务之间的通信提供安全的身份验证和授权机制,防止非法的微服务调用和数据泄露,保障整个微服务架构的安全性和稳定性。
3.多租户平台
租户隔离与个性化管理:支持多租户架构,不同的租户可以有独立的用户管理、身份认证和访问控制策略。每个租户可以视为一个独立的“领域”,在该领域内,租户可以自定义用户角色、权限和登录界面等,满足不同租户的个性化需求。
资源共享与安全保障:在保证租户之间数据和资源隔离的同时,也可以实现一定程度的资源共享。例如,平台可以提供一些公共的服务和资源,通过Keycloak的授权机制,确保不同租户的用户只能访问其所属租户有权限访问的资源,实现资源的安全共享。
4.云服务
云应用安全认证:对于提供云服务的企业,如软件即服务(SaaS)提供商,Keycloak可以用来管理云服务用户的身份认证和授权。确保只有合法用户能够使用相应的云应用功能,并根据用户的订阅级别等因素分配不同的权限。
混合云环境集成:在混合云环境中,企业可能同时使用公有云和私有云,Keycloak可以在公有云、私有云和本地部署的应用之间实现一致的认证体验,方便用户在不同环境中访问应用和资源,同时确保数据的安全性和一致性。
5.移动应用
安全认证与授权:为移动应用提供安全的身份验证和授权功能,确保只有合法的用户能够访问移动应用中的敏感数据和功能。用户可以使用用户名/密码、社交账号登录等方式进行身份验证。
与后端服务集成:移动应用通常需要与后端服务进行交互,Keycloak可以作为移动应用与后端服务之间的身份认证桥梁,保障移动应用与后端服务之间通信的安全性。