基于SpringBoot IP黑白名单的实现3

业务场景

IP黑白名单是网络安全管理中常见的策略工具，用于控制网络访问权限，根据业务场景的不同，其应用范围广泛，以下是一些典型业务场景：

服务器安全防护：
- 黑名单：可以用来阻止已知的恶意IP地址或曾经尝试攻击系统的IP地址，防止这些来源对服务器进行未经授权的访问、扫描、攻击等行为。
- 白名单：仅允许特定IP或IP段访问关键服务，比如数据库服务器、内部管理系统等，实现最小授权原则，降低被未知风险源入侵的可能性。
网站安全防护：
- 黑名单：对于频繁发起恶意请求、爬取数据、DDoS攻击等活动的IP，将其加入黑名单以限制其对网站的访问。
- 白名单：如果只希望特定合作伙伴、内部员工或特定区域用户访问网站内容，则可通过白名单来限定合法访问者的范围。
API接口保护：
- 对于对外提供的API接口，通过设置IP黑白名单，确保只有经过认证或信任的系统和客户端才能调用接口。

比如比较容易被盗刷的短信接口、文件接口，都需要添加IP黑白名单加以限制。

核心实现

获取客户端IP地址

java

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@UtilityClass public class IpUtils { private final String UNKNOWN = "unknown"; private final String X_FORWARDED_FOR = "X-Forwarded-For"; private final String PROXY_CLIENT_IP = "Proxy-Client-IP"; private final String WL_PROXY_CLIENT_IP = "WL-Proxy-Client-IP"; private final Pattern COMMA_SEPARATED_VALUES_PATTERN = Pattern.compile("\s*,\s*"); /** * 默认情况下内网代理的子网可以是（后面有需要可以进行配置）： * 1. 10/8 * 2. 192.168/16 * 3. 169.254/16 * 4. 127/8 * 5. 172.16/12 * 6. ::1 */ private final Pattern INTERNAL_PROXIES = Pattern.compile( "10\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}|" + "192\.168\.\d{1,3}\.\d{1,3}|" + "169\.254\.\d{1,3}\.\d{1,3}|" + "127\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}|" + "172\.1[6-9]\.\d{1,3}\.\d{1,3}|" + "172\.2[0-9]\.\d{1,3}\.\d{1,3}|" + "172\.3[0-1]\.\d{1,3}\.\d{1,3}|" + "0:0:0:0:0:0:0:1|::1" ); /** * 获取请求的IP * * @return 请求的IP */ public String getIp() { var requestAttributes = RequestContextHolder.getRequestAttributes(); if (Objects.isNull(requestAttributes)) { return null; } var request = ((ServletRequestAttributes) requestAttributes).getRequest(); var ip = getRemoteIp(request); if (!StringUtils.hasLength(ip) || UNKNOWN.equalsIgnoreCase(ip)) { ip = request.getHeader(PROXY_CLIENT_IP); } if (!StringUtils.hasLength(ip) || UNKNOWN.equalsIgnoreCase(ip)) { ip = request.getHeader(WL_PROXY_CLIENT_IP); } if (!StringUtils.hasLength(ip) || UNKNOWN.equalsIgnoreCase(ip)) { ip = request.getRemoteAddr(); } return ip; } /** * 获取客户端真实IP地址，防止使用X-Forwarded-For进行IP伪造攻击，防御思路见类注释 * * @return 真实IP地址 */ private String getRemoteIp(HttpServletRequest request) { var remoteIp = request.getRemoteAddr(); var isInternal = INTERNAL_PROXIES.matcher(remoteIp).matches(); if (isInternal) { var concatRemoteIpHeaderValue = new StringBuilder(); for (var e = request.getHeaders(X_FORWARDED_FOR); e.hasMoreElements(); ) { if (concatRemoteIpHeaderValue.length() > 0) { concatRemoteIpHeaderValue.append(", "); } concatRemoteIpHeaderValue.append(e.nextElement()); } var remoteIpHeaderValue = commaDelimitedListToArray(concatRemoteIpHeaderValue.toString()); for (var i = remoteIpHeaderValue.length - 1; i >= 0; i--) { var currentRemoteIp = remoteIpHeaderValue[i]; if (!INTERNAL_PROXIES.matcher(currentRemoteIp).matches()) { return currentRemoteIp; } } return null; } else { return remoteIp; } } private String[] commaDelimitedListToArray(String commaDelimitedStrings) { return (commaDelimitedStrings == null || commaDelimitedStrings.isEmpty()) ? new String[0] : COMMA_SEPARATED_VALUES_PATTERN.split(commaDelimitedStrings); } }

获取到客户端IP后，我们只要比对客户端IP是否在配置的白名单/黑名单中即可。为了简化使用，可以采用注解的方式进行拦截。

新增注解`@IpCheck`

java

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/** * IP白名单校验 */ @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target({ElementType.METHOD}) @Documented @Inherited public @interface IpCheck { /** * 白名单IP列表，支持${...} */ @AliasFor("whiteList") String value() default ""; /** * 白名单IP列表，支持${...} */ @AliasFor("value") String whiteList() default ""; /** * 黑名单IP列表，支持${...} */ String blackList() default ""; }

新增`IpCheckHandlerInterceptorImpl`

我们实现HandlerInterceptor，在接口上进行拦截，如果不满足配置的黑白名单，则抛出异常。

java

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/** * @author <a href="mailto:gcwm99@gmail.com">gcdd1993</a> * Created by gcdd1993 on 2023/9/20 */ @Component public class IpCheckHandlerInterceptorImpl implements HandlerInterceptor, EmbeddedValueResolverAware { private StringValueResolver stringValueResolver; @Override public boolean preHandle(@NonNull HttpServletRequest request, @NonNull HttpServletResponse response, @NonNull Object handler) { // 检查是否有IpWhitelistCheck注解，并且是否开启IP白名单检查 if (!(handler instanceof HandlerMethod)) { return true; // 如果没有注解或者注解中关闭了IP白名单检查，则继续处理请求 } var handlerMethod = (HandlerMethod) handler; var method = handlerMethod.getMethod(); var annotation = AnnotationUtils.getAnnotation(method, IpCheck.class); if (annotation == null) { return true; } var clientIp = IpUtils.getIp(); // 检查客户端IP是否在白名单中 var whiteList = Stream.of(Optional.ofNullable(stringValueResolver.resolveStringValue(annotation.whiteList())) .map(it -> it.split(",")) .orElse(new String[]{})) .filter(StringUtils::hasText) .map(String::trim) .collect(Collectors.toUnmodifiableSet()); if (!whiteList.isEmpty() && whiteList.contains(clientIp)) { return true; // IP在白名单中，继续处理请求 } var blackList = Stream.of(Optional.ofNullable(stringValueResolver.resolveStringValue(annotation.blackList())) .map(it -> it.split(",")) .orElse(new String[]{})) .filter(StringUtils::hasText) .map(String::trim) .collect(Collectors.toUnmodifiableSet()); if (!blackList.isEmpty() && !blackList.contains(clientIp)) { return true; // IP不在黑名单中，继续处理请求 } // IP不在白名单中，可以返回错误响应或者抛出异常 // 例如，返回一个 HTTP 403 错误 throw new RuntimeException("Access denied, remote ip " + clientIp + " is not allowed."); } @Override public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) { this.stringValueResolver = resolver; } }

自动装配

核心逻辑写完了，该怎么使用呢？为了达到开箱即用的效果，我们可以接着新增自动装配的代码

新建`IpCheckConfig`

实现WebMvcConfigurer接口，添加接口拦截器

typescript

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/** * @author <a href="mailto:gcwm99@gmail.com">gcdd1993</a> * Created by gcdd1993 on 2024/1/24 */ public class IpCheckConfig implements WebMvcConfigurer { @Resource private IpCheckHandlerInterceptorImpl ipCheckHandlerInterceptor; @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { registry.addInterceptor(ipCheckHandlerInterceptor); } }

新建`@EnableIpCheck`

参考@EnableScheduling的实现，自己实现一个@EnableIpCheck，该注解可以控制功能是否启用

less

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/** * @author <a href="mailto:gcwm99@gmail.com">gcdd1993</a> * Created by gcdd1993 on 2024/1/24 */ @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(value = ElementType.TYPE) @Documented @ComponentScan("xxx.ip") // 这里是IpCheckConfig的包名 @Import(IpCheckConfig.class) public @interface EnableIpCheck { }

业务测试

简单地用代码来试验下效果

新建`SampleApplication`

less

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@SpringBootApplication @EnableIpCheck public class SampleApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SampleApplication.class, args); } }

新建测试接口

kotlin

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@RestController @RequestMapping("/sample/ip-checker") public class IpCheckSample { @GetMapping("/white") @IpCheck(value = "0:0:0:0:0:0:0:1") String whiteList() { return "127.0.0.1"; } @GetMapping("/black") @IpCheck(blackList = "0:0:0:0:0:0:0:1") String blackList() { return "127.0.0.1"; } /** * 同时配置白名单和黑名单，要求IP既在白名单，并且不在黑名单，否则抛出异常 */ @GetMapping("/all") @IpCheck(value = "0:0:0:0:0:0:0:1", blackList = "0:0:0:0:0:0:0:1") String all() { return "127.0.0.1"; } /** * 同时配置白名单和黑名单，要求IP既在白名单，并且不在黑名单，否则抛出异常 * 支持解析Spring 配置文件 */ @GetMapping("/config") @IpCheck(value = "${digit.ip.check.white-list}", blackList = "${digit.ip.check.black-list}") String config() { return "127.0.0.1"; } /** * 同时配置白名单和黑名单，要求IP既在白名单，并且不在黑名单，否则抛出异常 * 支持解析Spring 配置文件 */ @GetMapping("/black-config") @IpCheck(blackList = "${digit.ip.check.black-list}") String blackConfig() { return "127.0.0.1"; } }

由于本机请求IP地址是0:0:0:0:0:0:0:1，所以这里使用0:0:0:0:0:0:0:1而不是127.0.0.1。

访问`/sample/ip-checker/white`

接口返回127.0.0.1

访问`/sample/ip-checker/black`

bash

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java.lang.RuntimeException: Access denied, remote ip 0:0:0:0:0:0:0:1 is not allowed.

访问`/sample/ip-checker/all`

接口返回127.0.0.1

既配置白名单，也配置黑名单，需要既不在白名单，同时在黑名单里，才会拦截。

修改配置

yaml

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digit: ip: check: white-list: 127.0.0.1, 192.168.1.1, 192.168.1.2 black-list: 127.0.0.1, 192.168.1.1, 192.168.1.2,0:0:0:0:0:0:0:1

访问`/sample/ip-checker/black-config`

bash

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java.lang.RuntimeException: Access denied, remote ip 0:0:0:0:0:0:0:1 is not allowed.

最后，可以结合配置中心，以便配置后立即生效。