Shiro 是一个开源的 Java 安全框架,提供了身份验证、授权、加密等安全功能,用于保护应用程序的数据和资源。其核心原理是基于 Subject(用户)对资源进行访问控制的模型。Shiro 的设计思想是简单易用,同时提供了灵活的扩展机制,可以方便地与现有的应用程序集成。

一、认证原理
Shiro 的认证原理主要涉及到如下几个概念:
1. Subject:代表当前执行操作的用户,可以是一个个体(如用户、程序等)。
2. Principals:身份,代表 Subject 的主要标识,可以是用户名、用户 ID 等。
3. Credentials:凭证,代表 Subject 提供给系统用来证明身份的信息,如密码、证书等。
4. Realms:安全实体,用来进行 Subject 认证和授权的数据源,系统可以有多个 Realm。

Shiro 的认证过程如下:
1. Subject 调用 SecurityManager 以身份信息进行登录。
2. SecurityManager 委托给 Authenticator 进行具体的认证过程。
3. Authenticator 根据身份信息构建 AuthenticationToken,并调用 Realm 进行认证操作。
4. Realm 通过 AuthenticationToken 获取用户信息,并进行凭证验证。
5. Realm 返回认证信息给 Authenticator。
6. Authenticator 将认证信息交给 SecurityManager 进行管理。
7. SecurityManager 将认证信息存储到 Subject 中,用于后续的授权操作。

二、授权原理
Shiro 的授权原理主要涉及到如下几个概念:
1. Subject:代表当前执行操作的用户,可以是一个个体(如用户、程序等)。
2. Permission:授权信息,代表 Subject 对资源的操作权限。
3. Role:角色,代表一组具有相同权限的集合。
4. Realms:安全实体,用来进行 Subject 认证和授权的数据源,系统可以有多个 Realm。

Shiro 的授权过程如下:
1. Subject 调用 SecurityManager 进行授权操作。
2. SecurityManager 委托给 Authorizer 进行具体的授权处理。
3. Authorizer 根据 Subject 的角色和权限信息判断 Subject 是否有对资源的访问权限。
4. Authorizer 返回授权结果给 SecurityManager。
5. SecurityManager 将授权结果传递给 Subject。

三、加密原理
Shiro 的加密原理主要涉及到 Hash、Salt 和 CredentialsMatcher 三个概念:
1. Hash:密码加密的一种算法,将密码字符串转换为一串固定长度的字符串。
2. Salt:盐,用于增加密码的复杂度和安全性,加在原始密码之前或之后,使得相同的密码加密后不同。
3. CredentialsMatcher:Shiro 的密码匹配器,用于验证提交的密码与存储的加密密码是否匹配。

Shiro 的加密过程如下:
1. 用户注册时,将原始密码与随机生成的盐进行组合得到组合密码。
2. 将组合密码进行 Hash 加密。
3. 将加密后的密码和盐存储到数据库中。
4. 用户登录时,将输入的密码和数据库中存储的密码进行匹配。
5. CredentialsMatcher 会将输入的密码和数据库中存储的盐进行组合,然后进行 Hash 加密。
6. 将加密后的结果与数据库中存储的加密密码进行比对,判断是否匹配。

通过以上的认证、授权和加密原理,Shiro 能够提供强大的安全功能,保护应用程序的数据和资源。同时,Shiro 还提供了丰富的扩展机制和配置选项,可以根据实际需求进行灵活的定制和集成。