Tìm hiểu cú pháp cốt lõi của ngôn ngữ Quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực

Quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực của Firebase cho phép bạn kiểm soát quyền truy cập vào dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của mình. Cú pháp quy tắc linh hoạt cho phép bạn tạo các quy tắc khớp với bất kỳ thứ gì, từ tất cả các thao tác ghi vào cơ sở dữ liệu của bạn đến các thao tác trên các nút riêng lẻ.

Quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực là cấu hình khai báo cho cơ sở dữ liệu của bạn. Điều này có nghĩa là các quy tắc được xác định riêng biệt với logic sản phẩm. Điều này có một số lợi thế: khách hàng không chịu trách nhiệm thực thi bảo mật, việc triển khai lỗi sẽ không ảnh hưởng đến dữ liệu của bạn và có lẽ quan trọng nhất là không cần trọng tài trung gian, chẳng hạn như máy chủ, để bảo vệ dữ liệu khỏi thế giới.

Chủ đề này mô tả cấu trúc và cú pháp cơ bản Quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực được sử dụng để tạo bộ quy tắc hoàn chỉnh.

Cấu trúc các quy tắc bảo mật của bạn

Quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực được tạo thành từ các biểu thức giống như JavaScript có trong tài liệu JSON. Cấu trúc quy tắc của bạn phải tuân theo cấu trúc dữ liệu bạn đã lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của mình.

Các quy tắc cơ bản xác định một tập hợp các nút được bảo mật, các phương thức truy cập (ví dụ: đọc, ghi) có liên quan và các điều kiện theo đó quyền truy cập được phép hoặc bị từ chối. Trong các ví dụ sau, các điều kiện của chúng ta sẽ là các câu lệnh true và false đơn giản, nhưng trong chủ đề tiếp theo, chúng ta sẽ đề cập đến các cách diễn đạt điều kiện động hơn.

Vì vậy, ví dụ: nếu chúng tôi đang cố bảo mật một child_node bên dưới parent_node , thì cú pháp chung cần tuân theo là:

{
  "rules": {
    "parent_node": {
      "child_node": {
        ".read": <condition>,
        ".write": <condition>,
        ".validate": <condition>,
      }
    }
  }
}

Hãy áp dụng mô hình này. Ví dụ: giả sử bạn đang theo dõi danh sách thư và có dữ liệu giống như sau:

{
  "messages": {
    "message0": {
      "content": "Hello",
      "timestamp": 1405704370369
    },
    "message1": {
      "content": "Goodbye",
      "timestamp": 1405704395231
    },
    ...
  }
}

Các quy tắc của bạn nên được cấu trúc theo cách tương tự. Đây là một bộ quy tắc để bảo mật chỉ đọc có thể có ý nghĩa đối với cấu trúc dữ liệu này. Ví dụ này minh họa cách chúng tôi chỉ định các nút cơ sở dữ liệu áp dụng quy tắc nào và các điều kiện để đánh giá quy tắc tại các nút đó.

{
  "rules": {
    // For requests to access the 'messages' node...
    "messages": {
      // ...and the individual wildcarded 'message' nodes beneath
      // (we'll cover wildcarding variables more a bit later)....
      "$message": {

        // For each message, allow a read operation if <condition>. In this
        // case, we specify our condition as "true", so read access is always granted.
        ".read": "true",

        // For read-only behavior, we specify that for write operations, our
        // condition is false.
        ".write": "false"
      }
    }
  }
}

Hoạt động quy tắc cơ bản

Có ba loại quy tắc để thực thi bảo mật dựa trên loại thao tác được thực hiện trên dữ liệu: .write , .read và .validate . Dưới đây là một bản tóm tắt nhanh chóng về mục đích của họ:

Biến chụp ký tự đại diện

Tất cả các câu lệnh quy tắc trỏ đến các nút. Một câu lệnh có thể trỏ đến một nút cụ thể hoặc sử dụng các biến bắt giữ ký tự đại diện $ để trỏ đến các tập hợp nút ở một mức của cấu trúc phân cấp. Sử dụng các biến chụp này để lưu trữ giá trị của các khóa nút để sử dụng bên trong các câu lệnh quy tắc tiếp theo. Kỹ thuật này cho phép bạn viết các điều kiện Quy tắc phức tạp hơn, chúng tôi sẽ đề cập chi tiết hơn trong chủ đề tiếp theo.

{
  "rules": {
    "rooms": {
      // this rule applies to any child of /rooms/, the key for each room id
      // is stored inside $room_id variable for reference
      "$room_id": {
        "topic": {
          // the room's topic can be changed if the room id has "public" in it
          ".write": "$room_id.contains('public')"
        }
      }
    }
  }
}

Các biến $ động cũng có thể được sử dụng song song với các tên đường dẫn không đổi. Trong ví dụ này, chúng tôi đang sử dụng biến $other để khai báo quy tắc .validate đảm bảo rằng widget không có phần tử con nào ngoài title và color . Bất kỳ thao tác ghi nào dẫn đến việc tạo thêm phần tử con sẽ không thành công.

{
  "rules": {
    "widget": {
      // a widget can have a title or color attribute
      "title": { ".validate": true },
      "color": { ".validate": true },

      // but no other child paths are allowed
      // in this case, $other means any key excluding "title" and "color"
      "$other": { ".validate": false }
    }
  }
}

Quy tắc Đọc và Viết Cascade

Các quy tắc .read và .write hoạt động từ trên xuống, với các quy tắc nông hơn sẽ ghi đè các quy tắc sâu hơn. Nếu một quy tắc cấp quyền đọc hoặc ghi tại một đường dẫn cụ thể, thì quy tắc đó cũng cấp quyền truy cập vào tất cả các nút con bên dưới nó. Xét cấu trúc sau:

{
  "rules": {
     "foo": {
        // allows read to /foo/*
        ".read": "data.child('baz').val() === true",
        "bar": {
          /* ignored, since read was allowed already */
          ".read": false
        }
     }
  }
}

Cấu trúc bảo mật này cho phép /bar/ được đọc bất cứ khi nào /foo/ chứa một baz con có giá trị true . Quy tắc ".read": false trong /foo/bar/ không có hiệu lực ở đây, vì đường dẫn con không thể thu hồi quyền truy cập.

Mặc dù có vẻ không trực quan ngay lập tức, nhưng đây là một phần mạnh mẽ của ngôn ngữ quy tắc và cho phép thực hiện các đặc quyền truy cập rất phức tạp với nỗ lực tối thiểu. Điều này sẽ được minh họa khi chúng ta tìm hiểu về bảo mật dựa trên người dùng ở phần sau của hướng dẫn này.

Lưu ý rằng các quy tắc .validate không xếp tầng. Tất cả các quy tắc xác thực phải được thỏa mãn ở tất cả các cấp của hệ thống phân cấp để cho phép ghi.

Quy tắc không phải là bộ lọc

Các quy tắc được áp dụng theo cách nguyên tử. Điều đó có nghĩa là thao tác đọc hoặc ghi không thành công ngay lập tức nếu không có quy tắc tại vị trí đó hoặc tại vị trí gốc cấp quyền truy cập. Ngay cả khi mọi đường dẫn con bị ảnh hưởng đều có thể truy cập được, thì việc đọc tại vị trí gốc sẽ thất bại hoàn toàn. Hãy xem xét cấu trúc này:

{
  "rules": {
    "records": {
      "rec1": {
        ".read": true
      },
      "rec2": {
        ".read": false
      }
    }
  }
}

Nếu không hiểu rằng các quy tắc được đánh giá nguyên tử, có vẻ như việc tìm nạp đường dẫn /records/ sẽ trả về rec1 chứ không phải rec2 . Tuy nhiên, kết quả thực tế là một lỗi:

var db = firebase.database();
db.ref("records").once("value", function(snap) {
  // success method is not called
}, function(err) {
  // error callback triggered with PERMISSION_DENIED
});

FIRDatabaseReference *ref = [[FIRDatabase database] reference];
[[_ref child:@"records"] observeSingleEventOfType:FIRDataEventTypeValue withBlock:^(FIRDataSnapshot *snapshot) {
  // success block is not called
} withCancelBlock:^(NSError * _Nonnull error) {
  // cancel block triggered with PERMISSION_DENIED
}];

var ref = FIRDatabase.database().reference()
ref.child("records").observeSingleEventOfType(.Value, withBlock: { snapshot in
    // success block is not called
}, withCancelBlock: { error in
    // cancel block triggered with PERMISSION_DENIED
})

FirebaseDatabase database = FirebaseDatabase.getInstance();
DatabaseReference ref = database.getReference("records");
ref.addListenerForSingleValueEvent(new ValueEventListener() {
  @Override
  public void onDataChange(DataSnapshot snapshot) {
    // success method is not called
  }

  @Override
  public void onCancelled(FirebaseError firebaseError) {
    // error callback triggered with PERMISSION_DENIED
  });
});

curl https://docs-examples.firebaseio.com/rest/records/
# response returns a PERMISSION_DENIED error

Vì thao tác đọc tại /records/ là nguyên tử và không có quy tắc đọc nào cấp quyền truy cập vào tất cả dữ liệu trong /records/ , điều này sẽ gây ra lỗi PERMISSION_DENIED . Nếu chúng tôi đánh giá quy tắc này trong trình mô phỏng bảo mật trong bảng điều khiển Firebase của mình, chúng tôi có thể thấy rằng thao tác đọc đã bị từ chối vì không có quy tắc đọc nào cho phép truy cập vào đường dẫn /records/ . Tuy nhiên, lưu ý rằng quy tắc cho rec1 chưa bao giờ được đánh giá vì nó không nằm trong đường dẫn mà chúng tôi yêu cầu. Để tìm nạp rec1 , chúng ta cần truy cập trực tiếp:

var db = firebase.database();
db.ref("records/rec1").once("value", function(snap) {
  // SUCCESS!
}, function(err) {
  // error callback is not called
});

FIRDatabaseReference *ref = [[FIRDatabase database] reference];
[[ref child:@"records/rec1"] observeSingleEventOfType:FEventTypeValue withBlock:^(FIRDataSnapshot *snapshot) {
    // SUCCESS!
}];

var ref = FIRDatabase.database().reference()
ref.child("records/rec1").observeSingleEventOfType(.Value, withBlock: { snapshot in
    // SUCCESS!
})

FirebaseDatabase database = FirebaseDatabase.getInstance();
DatabaseReference ref = database.getReference("records/rec1");
ref.addListenerForSingleValueEvent(new ValueEventListener() {
  @Override
  public void onDataChange(DataSnapshot snapshot) {
    // SUCCESS!
  }

  @Override
  public void onCancelled(FirebaseError firebaseError) {
    // error callback is not called
  }
});

curl https://docs-examples.firebaseio.com/rest/records/rec1
# SUCCESS!

Tuyên bố chồng chéo

Có thể áp dụng nhiều hơn một quy tắc cho một nút. Trong trường hợp có nhiều biểu thức quy tắc xác định một nút, phương thức truy cập bị từ chối nếu bất kỳ điều kiện nào là false :

{
  "rules": {
    "messages": {
      // A rule expression that applies to all nodes in the 'messages' node
      "$message": {
        ".read": "true",
        ".write": "true"
      },
      // A second rule expression applying specifically to the 'message1` node
      "message1": {
        ".read": "false",
        ".write": "false"
      }
    }
  }
}

Trong ví dụ trên, việc đọc nút message1 sẽ bị từ chối vì quy tắc thứ hai luôn false , mặc dù quy tắc đầu tiên luôn true .

Bước tiếp theo

Bạn có thể hiểu sâu hơn về Quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực của Firebase:

• Tìm hiểu khái niệm chính tiếp theo về ngôn ngữ Quy tắc, điều kiện động cho phép Quy tắc của bạn kiểm tra ủy quyền của người dùng, so sánh dữ liệu hiện có và dữ liệu đến, xác thực dữ liệu đến, kiểm tra cấu trúc của truy vấn đến từ ứng dụng khách, v.v.

• Xem xét các trường hợp sử dụng bảo mật điển hình và định nghĩa Quy tắc bảo mật Firebase giải quyết các trường hợp đó .