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面试题:Python Django框架RESTful API开发的认证与权限管理

在基于Python Django框架开发RESTful API时,若需要实现用户认证和权限管理,阐述使用Django REST framework实现Token认证和基于用户组的权限控制的完整流程,并且说明可能遇到的安全问题及解决方案。
16.7万 热度难度
编程语言Python

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

Token认证流程

  1. 安装Django REST framework
    pip install djangorestframework
    
  2. 配置Django项目: 在settings.py中添加'rest_framework'INSTALLED_APPS
    INSTALLED_APPS = [
       ...
      'rest_framework',
    ]
    
  3. 启用Token认证: 在settings.py中配置REST framework的认证类:
    REST_FRAMEWORK = {
        'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': (
       'rest_framework.authentication.TokenAuthentication',
        )
    }
    
  4. 生成Token: 可以使用Django提供的管理命令来为用户生成Token。首先确保rest_framework.authtoken已添加到INSTALLED_APPS中:
    INSTALLED_APPS = [
       ...
      'rest_framework.authtoken',
    ]
    
    然后运行数据库迁移命令:
    python manage.py migrate
    
    可以通过如下代码为用户生成Token:
    from rest_framework.authtoken.models import Token
    from django.contrib.auth.models import User
    
    user = User.objects.get(username='your_username')
    token, created = Token.objects.get_or_create(user=user)
    print(token.key)
    
  5. 在API视图中使用Token认证: 在视图类中,Token认证会自动生效(前提是已正确配置上述认证类)。例如:
    from rest_framework.views import APIView
    from rest_framework.response import Response
    from rest_framework.permissions import IsAuthenticated
    
    class MyProtectedView(APIView):
        permission_classes = [IsAuthenticated]
    
        def get(self, request):
            return Response({'message': 'This is a protected view'})
    
    用户在请求时,需要在Authorization头中带上Token,格式为Token <token_key>

基于用户组的权限控制流程

  1. 创建用户组: 可以在Django的管理后台(前提是已启用django.contrib.authdjango.contrib.admin)或者通过代码创建用户组。 通过代码创建用户组示例:
    from django.contrib.auth.models import Group
    
    new_group, created = Group.objects.get_or_create(name='special_users')
    
  2. 将用户添加到用户组: 同样可以在管理后台或者通过代码实现。 通过代码示例:
    from django.contrib.auth.models import User, Group
    
    user = User.objects.get(username='your_username')
    group = Group.objects.get(name='special_users')
    user.groups.add(group)
    
  3. 配置权限: 在settings.py中配置权限类,例如:
    REST_FRAMEWORK = {
        'DEFAULT_PERMISSION_CLASSES': (
       'rest_framework.permissions.IsAuthenticated',
       'rest_framework.permissions.DjangoModelPermissions'
        )
    }
    
    DjangoModelPermissions会根据用户所属的用户组来判断权限。例如,可以在模型的元数据中定义权限,如:
    from django.db import models
    from django.contrib.auth.models import Permission
    
    class MyModel(models.Model):
        name = models.CharField(max_length = 100)
    
        class Meta:
            permissions = [
                ('can_view_mymodel','Can view my model'),
            ]
    
  4. 在视图中应用权限: 在视图类中,可以指定特定的权限类。例如,只有属于special_users组且有can_view_mymodel权限的用户才能访问视图:
    from rest_framework.views import APIView
    from rest_framework.response import Response
    from rest_framework.permissions import IsAuthenticated, DjangoModelPermissions
    
    class MyViewWithPermissions(APIView):
        permission_classes = [IsAuthenticated, DjangoModelPermissions]
    
        def get(self, request):
            return Response({'message': 'This view has permissions'})
    

可能遇到的安全问题及解决方案

  1. Token泄露问题
    • 问题:如果Token在传输过程中被截获或者存储时不安全,可能导致恶意用户使用该Token访问受限资源。
    • 解决方案
      • 传输安全:使用HTTPS协议进行API通信,对传输的数据进行加密,防止中间人攻击。
      • 存储安全:在服务器端,Token应该以安全的方式存储,例如使用合适的数据库权限和加密存储。同时,设置合理的Token过期时间,定期更新Token。
  2. 权限绕过问题
    • 问题:恶意用户可能尝试绕过权限检查,直接访问受限资源。
    • 解决方案
      • 严格的权限检查:在视图函数和模型操作中,确保权限检查逻辑的完整性和正确性。避免在权限检查中出现逻辑漏洞。
      • 审计和日志记录:记录所有的API访问尝试,包括权限检查失败的情况。通过审计日志可以发现异常的访问行为,并及时采取措施。
  3. 用户组管理不当问题
    • 问题:如果用户组的权限设置不合理,或者用户被错误地添加到具有过高权限的用户组,可能导致安全风险。
    • 解决方案
      • 最小权限原则:遵循最小权限原则来分配用户组权限,仅给予用户完成其工作所需的最低权限。
      • 定期审查:定期审查用户组和用户的权限设置,确保权限分配合理且没有异常情况。