Pac4j 中文文档 v6.0（JDK 17）

# SAML

pac4j 允许你使用 SAML v2.0 协议登录任何 SAML 认证提供者。

它已经与各种 SAML 2 提供者进行了测试：Okta、testshib.org，CAS SAML2 IdP，Shibboleth v3.4 等。

# 1）依赖

你需要使用以下模块：pac4j-saml。

<dependency>
    <groupId>org.pac4j</groupId>
    <artifactId>pac4j-saml</artifactId>
    <version>${pac4j.version}</version>
</dependency>
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# 2）基本配置

SAML2Client (opens new window) 必须用于使用 SAML 2 认证提供者登录。

首先，如果你没有密钥库，则需要为所有签名和加密操作生成密钥库（keystore）：

keytool -genkeypair -alias pac4j-demo -keypass pac4j-demo-passwd -keystore samlKeystore.jks -storepass pac4j-demo-passwd -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 3650
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或者，你也可以让 pac4j 为你创建密钥库。如果密钥库资源不存在且可写，pac4j 将尝试生成密钥库并在其中生成相关密钥对。

然后，必须定义 SAML2Configuration (opens new window)：

SAML2Configuration cfg = new SAML2Configuration(new ClassPathResource("samlKeystore.jks"),
        "pac4j-demo-passwd",
        "pac4j-demo-passwd",
        new ClassPathResource("testshib-providers.xml"));
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第一个参数（keystoreResource）是定义为用作 Spring 资源的 keystore：

  • org.springframework.core.io.FileSystemResource 类用作磁盘文件
  • org.springframework.core.io.ClassPathResource 类用作 classpath 文件
  • org.springframework.core.io.UrlResource 类用作 URL

第二个参数（keywordPassword）是密钥库生成的 -storepass 选项的值，而第三个参数（privateKeyPassword）是 -keypass 选项值。

第四个参数（identityProviderMetadataResource）应该指向 IdP 元数据，假设你可以使用与密钥库相同的定义。

或者，你也可以使用“前缀机制”来定义 Resource：

SAML2Configuration cfg = new SAML2Configuration("resource:samlKeystore.jks",
    "pac4j-demo-passwd",
    "pac4j-demo-passwd",
    "resource:testshib-providers.xml");
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有以下可用的前缀：

  • resource：或者 classpath: 前缀，创建一个 ClassPathResource 组件
  • http：或者 https: 前缀，创建一个 UrlResource 组件
  • file：有前缀或没有前缀时，都会创建一个 FileSystemResource 组件

或者你甚至可以使用空构造函数和适当的 setter：

  • setKeystoreResource、setKeystoreResourceFilepath、setKeystoreResourceClasspath、setKeystoreResourceUrl 或者 setKeystorePath 方法用于定义 keystore
  • setKeystorePassword 方法用于定义 keystore 密码
  • setPrivateKeyPassword 方法用于定义 keystore 私有密码
  • setIdentityProviderMetadataResource、setIdentityProviderMetadataResourceFilepath、setIdentityProviderMetadataResourceClasspath、setIdentityProviderMetadataResourceUrl 或者 setIdentityProviderMetadataPath 方法用于定义认证提供者元数据

最后，你需要根据前面的配置声明 SAML2Client：

SAML2Client client = new SAML2Client(cfg);
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成功认证后，返回 SAML2Profile (opens new window)。

SAML2Client 配置 ReplayCache，以防止重放攻击。此 ReplayCache 必须在认证之间保持状态。因此，必须使用 SAML2Client 的单个实例。如果这不可能，则可以重写 initSAMLReplayCache 方法以创建自定义 ReplayCacheProvider。

注意：使用后，SAML2Client 必须使用 destroy 方法调用显式销毁。底层实现证明了这一步骤的重要性。FilesystemMetadataResolver 使用守护线程监视元数据文件的更改。在不销毁 SAML2Client 的情况下，该线程将继续运行，因此存在线程泄漏问题的风险。

# 3）扩展配置

通过在 SAML2Configuration 级别设置适当的 AttributeConverter（默认情况下为 SimpleSAMLAttributeConverter），可以控制 SAML 属性从SAML 认证响应转换为 pac4j 属性的方式：

cfg.setSamlAttributeConverter(new ComplexTypeSAML2AttributeConverter());
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你可以控制认证请求的各个方面，例如强制和/或被动认证：

cfg.setForceAuth(true);
cfg.setPassive(true);
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此外，还可以基于 RedirectionActionBuilder#ATTRIBUTE_FORCE_AUTHN 和 RedirectionActionBuilder#ATTRIBUTE_PASSIVE 定义的存在 HTTP 中的属性，来控制每个请求强制/被动认证请求。

你可以通过 setAuthnRequestBindingType 方法定义认证请求的绑定类型，也可以通过 setSpLogoutRequestBindingType 方式定义 SP 注销请求的绑定类别：

cfg.setAuthnRequestBindingType(SAMLConstants.SAML2_REDIRECT_BINDING_URI);
// or cfg.setAuthnRequestBindingType(SAMLConstants.SAML2_POST_BINDING_URI);
// or cfg.setAuthnRequestBindingType(SAMLConstants.SAML2_POST_SIMPLE_SIGN_BINDING_URI);
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你可以通过 setResponseBindingType 方法定义认证响应的绑定类型（默认为 POST）：

cfg.setResponseBindingType(SAMLConstants.SAML2_POST_BINDING_URI);
// or cfg.setResponseBindingType(SAMLConstants.SAML2_ARTIFACT_BINDING_URI);
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请注意，SP 元数据将定义 IdP 注销请求的POST绑定。

一旦你在认证提供者（IdP）上有了认证的 web 会话（session），通常它不会再次提示你输入凭据，并且会自动为你生成新的断言。默认情况下，SAML 客户端将在一小时内接受基于先前认证的断言。如果要更改此行为，请设置 maximumAuthenticationLifetime参数：

// lifetime in seconds
client.setMaximumAuthenticationLifetime(600);
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默认情况下，应用程序（服务提供者，SP）的实体 ID 将等同于回调 URL。但你可以使用 serviceProviderEntityId 参数强制自己的实体 ID：

// custom SP entity ID
cfg.setServiceProviderEntityId("http://localhost:8080/callback?extraParameter");
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根据 SAML 规范，如果 SP 实体的格式为 nameid-format:entity，则认证请求不能包含 NameQualifier。然而，一些 IdP 要求提供该信息。你可以通过 useNameQualifier 参数在请求中强制使用 NameQualifier:

// force NameQualifier in the authn request
cfg.setUseNameQualifier(true);
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SAML 规范建议响应应该为 Destination 属性设置一个值。出于安全原因，pac4j 将检查其存在。如果需要，可以更改此行为：

// force support of missing `Destination` attribute
cfg.setResponseDestinationAttributeMandatory(false);
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要允许发送到认证提供者的认证请求指定属性消耗索引，请执行以下操作：

cfg.setAttributeConsumingServiceIndex(1);
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要允许发送到认证提供者的认证请求指定断言消费者服务索引，请执行以下操作：

cfg.setAssertionConsumerServiceIndex(1);
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这也将指导 pac4j 从该索引指示的元数据中选择 ACS URL。

要为初始认证请求配置支持的算法和摘要方法，请通过配置对象指定支持的内容：

cfg.setBlackListedSignatureSigningAlgorithms(...);
cfg.setSignatureAlgorithms(...);
cfg.setSignatureReferenceDigestMethods(...);
cfg.setSignatureCanonicalizationAlgorithm(...);
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SAML 客户端总是要求直接或通过包含断言的响应对断言进行签名。当需要独立于响应处理断言时，可以使用以下命令直接请求对其进行签名：

cfg.setWantsAssertionsSigned(true);
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你还可能希望使用以下方式启用认证请求的签名：

cfg.setAuthnRequestSigned(true);
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最终结果将基于 IdP 元数据和上述配置确定。IdP 元数据的选择将始终有利于 pac4j 配置，因此如果你需要完全依赖 pac4j，则需要修改元数据。

你有两种方式生成 SP 元数据：

  • 要么以编程形式通过 SAML2Client ：String spMetadata = client.getServiceProviderMetadataResolver().getMetadata();
  • 要么定义合适的配置：cfg.setServiceProviderMetadata(new FileSystemResource("/tmp/sp-metadata.xml"));

此外，可以使用 Java 的 ServiceLoader API 来指定 SAML 配置。为了能被发现，你必须创建一个提供者配置文件：META-INF/services/org.pac4j.saml.util.ConfigurationManager。文件的内容是 SPI 实现的完全限定类名：com.example.impl.MyConfigurationManager。

# 3.1）元数据和密钥库配置

  • 对于服务提供商元数据生成，pac4j 提供了以下组件：

    • SAML2FileSystemMetadataGenerator：这是在文件系统上生成元数据的默认选项。
    • SAML2HttpUrlMetadataGenerator：能够使用响应 GET/POST 方法的 REST API 解析/获取及存储元数据。这主要使用 OpenSAML 的 HTTPMetadataResolver 组件来处理。元数据内容总是由 pac4j 生成，然后传递给 API 进行存储。API 只需检索或存储元数据即可。无需其他额外处理/工作。GET 操作将返回元数据，POST 操作将在请求主体中提供元数据。

  • 对于服务提供者密钥库生成，pac4j 提供了以下组件：

    • SAML2FileSystemKeystoreGenerator：这是在文件系统上生成密钥库的默认选项。
    • SAML2HttpUrlKeystoreGenerator：能够使用响应 GET/POST 方法的 REST API 解析/获取及存储密钥库。元数据内容始终由 pac4j 生成，然后作为 base64 编码字符串传递给 API 进行存储。API 只需检索或存储密钥库。当获取中时 pac4j 会将其密钥库解码回来，再次构建它并继续处理。GET 操作将返回密钥库，POST 操作将在请求体中提供密钥库。

请注意这些：

  • 实际上，SAML2HttpUrlMetadataGenerator 很可能与 SAML2HttpUrlKeystoreGenerator 一起使用。然而，考虑到组件分离存在的灵活性，这不是严格必要的。
  • 联系 URL 端点是通过 SAML2HttpClientBuilder 完成的，它是基于 OpenSAML v4 进行了微调。构造器可以支持基本认证和其他形式的端点访问安全性。
SAML2HttpClientBuilder httpClient = new SAML2HttpClientBuilder();
httpClient.setConnectionTimeout(Duration.ofSeconds(1));
httpClient.setSocketTimeout(Duration.ofSeconds(1));

final SAML2Configuration config = new SAML2Configuration();
config.setHttpClient(httpClient.build());
config.setKeystoreResourceUrl("http://localhost:8081/keystore");
config.setServiceProviderMetadataResource(
    new FileUrlResource(new URL("http://localhost:8081/saml")));

// Other Stuff...

config.init();
return config;
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此外，可以使用 Java 的 ServiceLoader API 发现服务提供者元数据生成器。为了被发现，必须创建提供者配置文件：META-INF/services/org.pac4j.saml.metadata.SAML2MetadataGenerator。文件的内容是 SPI 实现的完全限定类名：com.example.impl.MySAML2MetadataGenerator。仅当未显式配置元数据生成器时，此方法才会激活。如果一个实现被发现，它还将覆盖用于配置服务提供者元数据生成器的默认逻辑。

# 通过 JDBC 管理元数据

服务提供者元数据也可以通过关系数据库存储和管理。生成器期望 JdbcTemplate 的实例与关系数据库一起工作。默认情况下，预期的数据库表名为 sp-metadata，表有两列，entityId 和 metadata（需要允许大文本值）。元数据在保存和/或获取操作时，通过生成器进行 base-64 编码/解码。

var configuration = new SAML2Configuration();
...
var generator = new SAML2JdbcMetadataGenerator(jdbcTemplate, entityId);
generator.setTableName(...);
...
configuration.setMetadataGenerator(generator);
...
configuration.init();
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# 通过 MongoDb 管理元数据

服务提供者元数据也可以通过 MongoDb 存储和管理。

var configuration = new SAML2Configuration();
...
var generator = new SAML2MongoMetadataGenerator(this.mongoClient, entityId);
generator.setMetadataDatabase(...);
generator.setMetadataCollection(...);
configuration.setMetadataGenerator(generator);
...
configuration.init();
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SAML2MongoMetadataGenerator 能够在基础数据库集合中插入或更新元数据。默认情况下，数据库名称应为 saml2，集合应为 metadata。

此功能要求 mongo 依赖项已经可用，并且不会明确声明或导出这些依赖项。你需要在构建中至少包含以下模块：

<dependency>
    <groupId>org.mongodb</groupId>
    <artifactId>mongodb-driver-core</artifactId>
    <version>...</version>
</dependency>
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# 3.2）认证提供者元数据解析

认证提供者元数据的解析也可以被控制和覆盖，如下所示：

final SAML2MetadataResolver resolver = new CustomIdentityProviderSAML2MetadataResolver();
final SAML2Configuration config = new SAML2Configuration();
config.setIdentityProviderMetadataResolver(resolver);
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# 4）注销

SAML 支持处理注销请求/响应的 HTTP-POST 和 HTTP 重定向绑定（以及传入注销请求的 SOAP绑定）。

SAML2Client 可以参与中央注销并向 IdP 发送注销请求。此请求的绑定由 spLogoutRequestBindingType 属性控制，可以使用 SAML2Configuration 的 spLogoutRequestSigned 属性对请求进行签名。

配置文件和会话的清理由 DefaultLogoutHandler 管理。你可以通过实现 LogoutHandler 接口来使用自己的注销处理程序，并在 SAML 配置中定义它。默认情况下，在 SP 启动注销的最后一步，用户将看到一个空白页面。可以使用 SAML2Configuration 的 postLogoutURL 属性自定义默认 pac4j 行为。

当 IdP 调用时，SAML pac4j 应用程序基于注销处理程序删除用户配置文件，并返回一个注销响应，该响应具有由 spLogoutResponseBindingType 属性（在 SAML2Configuration 中）定义的绑定。

# 5）认证属性

此客户端将填充以下认证属性：

  • IdP 的 entityID（getAuthenticationAttribute("issuerId") 或 SAML2Profile.getIssuerId()）
  • IdP 的 认证断言方法（getAuthenticationAttribute("authnContext") 或 SAML2Profile.getAuthnContexts()）
  • NotBefore SAML 条件 （getAuthenticationAttribute("notBefore") 或 SAML2Profile.getNotBefore()）
  • NotOnOrAfter SAML 条件 （getAuthenticationAttribute("notOnOrAfter") 或 SAML2Profile.getNotOnOrAfter()）
  • 会话索引

# 6）ADFS 细节

你必须遵循这些规则才能成功使用 Microsoft ADFS 2.0/3.0 进行认证。

# a）最大认证时间

pac4j 的默认最长时间设置为 1 小时，而 ADFS 将其设置为 8 小时。因此，ADFS 可能会发送一个断言，该断言在 ADFS 侧仍然有效，但在 pac4j 侧被评估为无效。

你可以看到以下错误信息: org.pac4j.saml.exceptions.SAMLException: Authentication issue instant is too old or in the future

如何使值相等有两种可能性：

  • 在“信任属性”对话框中更改ADFS管理控制台中的值
  • 使用 setMaximumAuthenticationLifetime 方法更改 pac4j 侧的值。

# b）Java 加密扩展（JCE）无限强度管辖权策略文件

您必须将 Java 加密扩展（JCE）无限强度管辖权策略文件（Java Cryptography Extension（JCE）Unlimited Strength Jurisdiction Policy Files）安装到运行 pac4j 的 JRE/JDK 中。如果不这样做，你可能会遇到以下错误：

ERROR [org.opensaml.xml.encryption.Decrypter] - <Error decrypting the encrypted data element>
org.apache.xml.security.encryption.XMLEncryptionException: Illegal key size
ERROR [org.opensaml.xml.encryption.Decrypter] - <Failed to decrypt EncryptedData using either EncryptedData KeyInfoCredentialResolver or EncryptedKeyResolver + EncryptedKey KeyInfoCredentialResolver>
ERROR [org.opensaml.saml2.encryption.Decrypter] - <SAML Decrypter encountered an error decrypting element content>
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Java 加密扩展（JCE）无限强度管辖权策略文件可以从 Oracle’s Java 下载站点下载。

# c）禁用 urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:nameid-format:entity 格式的名字限定符

ADFS 3.0 在使用 urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:nameid-format:entity 时不接受 NameQualifier。因此，SAML2Configuration 中的参数 useNameQualifier 必须设置为默认值 false。

# 与各种 IdP 集成

# SimpleSAMPphp

SimpleSAMLphp 是一个常用的 IdP。要将 PAC4J 与 SimpleSAMLphp 集成，请从以下步骤开始。让我们假设一个标准的 simpleSAMLphp 安装。

# DemoConfigFactory.java

final SAML2Configuration cfg = new SAML2Configuration("resource:samlKeystore.jks",
 "pac4j-demo-passwd",
 "pac4j-demo-passwd",
 "resource:idp-metadata.xml"); //the id-metadata.xml contains IdP metadata, you will have to create this
 cfg.setMaximumAuthenticationLifetime(3600);
 cfg.setServiceProviderEntityId("test.pac4j"); //the entityId of you client (the SP), you will usualy change this
 cfg.setServiceProviderMetadataPath(new File("sp-metadata.xml").getAbsolutePath()); //the metadata of the SP, no changes required usually
 final SAML2Client saml2Client = new SAML2Client(cfg);
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# SimpleSAMLphp 配置

请注意，pac4j 需要绑定 urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-POST 用于单点登录和单点登出服务，而 simpleSAMLphp 默认安装情况下仅使用 urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-Redirect。需要将绑定添加到托管的 metadata/saml20-idp-hosted.php 文件：

'SingleSignOnServiceBinding' => array('urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-Redirect', 'urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-POST'),
'SingleLogoutServiceBinding' => array('urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-Redirect', 'urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-POST'),
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还需要将 SP 的 EntityID 注册到文件 metadata/saml20-sp-remote.php。

$metadata['test.pac4j'] = array(
 'AssertionConsumerService' => 'http://localhost:8080/callback?client_name=SAML2Client',
...
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# 元数据

SimpleSAMLphp 在 http://idp-domain/simplesamlphp/saml2/idp/metadata.php?output=xhtml 上暴露了它的 IdP 元数据。你可以在 <md:EntitiesDescriptor ... 标签中包装这个文件，以生成 idp-metadata.xml 文件。

<?xml version="1.0"?>
<md:EntitiesDescriptor xmlns:md="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:metadata" xmlns:ds="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#">
    <md:EntityDescriptor entityID="http://idp-domain/simplesamlphp/saml2/idp/metadata.php">
      <md:IDPSSODescriptor protocolSupportEnumeration="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:protocol">
        <md:KeyDescriptor use="signing">
          <ds:KeyInfo xmlns:ds="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#">
            <ds:X509Data>
              <ds:X509Certificate>MII...</ds:X509Certificate>
            </ds:X509Data>
          </ds:KeyInfo>
        </md:KeyDescriptor>
        <md:KeyDescriptor use="encryption">
          <ds:KeyInfo xmlns:ds="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#">
            <ds:X509Data>
              <ds:X509Certificate>MII...</ds:X509Certificate>
            </ds:X509Data>
          </ds:KeyInfo>
        </md:KeyDescriptor>
        <md:SingleLogoutService Binding="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-Redirect" Location="http://idp-domain/simplesamlphp/saml2/idp/SingleLogoutService.php"/>
        <md:SingleLogoutService Binding="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-POST" Location="http://idp-domain/simplesamlphp/saml2/idp/SingleLogoutService.php"/>
        <md:NameIDFormat>urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:nameid-format:transient</md:NameIDFormat>
        <md:SingleSignOnService Binding="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-Redirect" Location="http://idp-domain/simplesamlphp/saml2/idp/SSOService.php"/>
        <md:SingleSignOnService Binding="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-POST" Location="http://idp-domain/simplesamlphp/saml2/idp/SSOService.php"/>
      </md:IDPSSODescriptor>
    </md:EntityDescriptor>
</md:EntitiesDescriptor>
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# 7）自定义 OpenSAML 启动

在幕后，OpenSAML 使用单一注册表保存其配置（构造器、整理器、解析器等）。虽然 pac4j 附带了此配置的默认值（参阅 org.pac4j.saml.util.configuration$DefaultConfigurationManager），但开发人员重写此配置可能更有用。

Pac4j 使用 Java 服务提供程序查找配置类并启动 OpenSAML 库。它将加载它可以在类路径上找到的 org.pac4j.saml.util.Configuration 的所有实现，并使用具有 javax.annotation.Priority 值的实现。

要使用自定义配置，必须将具有以下内容的 jar 添加到 classpath 中：

  • 实现 org.pac4j.saml.util.Configuration。此实现具有 javax.annotation.Priority 注解，代表优先级。最小值是最终将使用的配置。默认实现的有效优先级为 100。通用提供程序可能应该使用 50，而最终用户实现程序应该使用 1。例如：
  @Priority(100)
  public static class DefaultConfigurationManager implements ConfigurationManager {
      @Override
      public void configure() {
          XMLObjectProviderRegistry registry;
          synchronized (ConfigurationService.class) {
              registry = ConfigurationService.get(XMLObjectProviderRegistry.class);
              if (registry == null) {
                  registry = new XMLObjectProviderRegistry();
                  ConfigurationService.register(XMLObjectProviderRegistry.class, registry);
              }
          }

          try {
              InitializationService.initialize();
          } catch (final InitializationException e) {
              throw new RuntimeException("Exception initializing OpenSAML", e);
          }

          ParserPool parserPool = initParserPool();
          registry.setParserPool(parserPool);
      }

      private static ParserPool initParserPool() {

          try {
              BasicParserPool parserPool = new BasicParserPool();
              parserPool.setMaxPoolSize(100);
              parserPool.setCoalescing(true);
              parserPool.setIgnoreComments(true);
              parserPool.setNamespaceAware(true);
              parserPool.setExpandEntityReferences(false);
              parserPool.setXincludeAware(false);
              parserPool.setIgnoreElementContentWhitespace(true);

              final Map<String, Object> builderAttributes = new HashMap<String, Object>();
              parserPool.setBuilderAttributes(builderAttributes);

              final Map<String, Boolean> features = new HashMap<>();
              features.put("http://apache.org/xml/features/disallow-doctype-decl", Boolean.TRUE);
              features.put("http://apache.org/xml/features/validation/schema/normalized-value", Boolean.FALSE);
              features.put("http://javax.xml.XMLConstants/feature/secure-processing", Boolean.TRUE);
              features.put("http://xml.org/sax/features/external-general-entities", Boolean.FALSE);
              features.put("http://xml.org/sax/features/external-parameter-entities", Boolean.FALSE);

              parserPool.setBuilderFeatures(features);
              parserPool.initialize();
              return parserPool;
          } catch (final ComponentInitializationException e) {
              throw new RuntimeException("Exception initializing parserPool", e);
          }
      }
  }
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  • /META-INF/services/org.pac4j.saml.util.ConfigurationManager 文件。此文件应具有 org.pac4j.saml.util.Configuratio 实现的完全限定类名。

更多信息，参阅https://docs.oracle.com/javase/tutorial/ext/basics/spi.html (opens new window)。

# 8）SAML 消息存储

消息存储是 pac4j 用来跟踪正在进行的请求和传入响应的抽象。

# HttpSessionStore

此实现使用 HttpSession 作为底层数据存储。

# HazelcastSAMLMessageStore

此实现使用 Hazelcast 作为底层数据存储。

它要求：

  • 附加依赖
com.hazelcast hazelcast ${hazelcast.version} true
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  • 将 HazelcastInstance 对象传递给构造函数

原文链接 (opens new window)

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