oci-portal/internal/service/auth.go

package service

import (
	"context"
	"crypto/rand"
	"crypto/sha256"
	"encoding/hex"
	"errors"
	"fmt"
	"sync"
	"time"

	"github.com/golang-jwt/jwt/v5"
	"golang.org/x/crypto/bcrypt"
	"gorm.io/gorm"

	"oci-portal/internal/cache"
	"oci-portal/internal/crypto"
	"oci-portal/internal/model"
)

// ErrInvalidCredentials 表示用户名或密码错误；不区分两者以免泄露账号是否存在。
var ErrInvalidCredentials = errors.New("invalid username or password")

// ErrLoginLocked 表示该 IP+用户名组合因连续失败被锁定;不提示剩余次数与时长细节。
var ErrLoginLocked = errors.New("too many failed attempts, try again later")

// tokenTTL 是登录令牌有效期。
const tokenTTL = 24 * time.Hour

// authClaims 在标准声明外携带令牌版本;版本落后于账号当前值即失效。
// 存量令牌无 ver 字段解析为 0,与存量账号的零值版本兼容(升级不强制登出)。
type authClaims struct {
	jwt.RegisteredClaims
	Ver uint `json:"ver"`
}

// dummyBcryptHash 是恒定失败的占位哈希("dummy-password"),
// 用户不存在分支比对它以对齐耗时,防用户枚举与时序侧信道。
const dummyBcryptHash = "$2a$10$N9qo8uLOickgx2ZMRZoMye3xW1Wq8p1zEIfQpXCXbXyE3xY5C6P6W"

// AuthService 负责账号初始化、登录校验(密码 + 可选 TOTP)、JWT 签发与验证,
// 以及会话落地与管理(session.go)。
type AuthService struct {
	db        *gorm.DB
	jwtSecret []byte
	guard     *loginGuard
	// revoked 是登出令牌黑名单(哈希→占位),TTL 对齐令牌剩余有效期,过期自动清出
	revoked *cache.Cache
	// seen 是会话最后活跃回写的节流缓存(jti→占位);撤销时清键保证即时生效
	seen *cache.Cache
	// revokedJti 是定点撤销的负缓存:无容量上限的专用结构,
	// 既不与高频 seen 回写争容量,也不存在满载淘汰导致的令牌复活
	revokedJti *jtiTombstones

	notifier *Notifier
	settings *SettingService
	cipher   *crypto.Cipher // TOTP 密钥加密落库用,SetCipher 注入

	totpMu      sync.Mutex
	totpPending map[string]pendingTotp // username → setup 暂存密钥

	// cleanupWG 追踪会话清理 goroutine;关停时 Wait 保证清理查询已结束
	cleanupWG sync.WaitGroup
}

// NewAuthService 组装依赖。
func NewAuthService(db *gorm.DB, jwtSecret string) *AuthService {
	return &AuthService{
		db: db, jwtSecret: []byte(jwtSecret),
		guard:       newLoginGuard(),
		revoked:     cache.New(4096),
		seen:        cache.New(4096),
		revokedJti:  newJtiTombstones(),
		totpPending: map[string]pendingTotp{},
	}
}

// SetNotifier 注入锁定告警依赖;不注入(nil)则只锁定不推送。
func (s *AuthService) SetNotifier(n *Notifier, settings *SettingService) {
	s.notifier = n
	s.settings = settings
}

// SetCipher 注入加密组件(TOTP 密钥落库),main 启动时调用。
func (s *AuthService) SetCipher(c *crypto.Cipher) { s.cipher = c }

// EnsureAdmin 保证管理员账号可用：用户不存在时以给定密码创建；
// 已存在则不重置密码。库中无任何用户且未提供密码时报错，避免服务无法登录。
func (s *AuthService) EnsureAdmin(username, password string) error {
	if password == "" {
		var count int64
		if err := s.db.Model(&model.User{}).Count(&count).Error; err != nil {
			return fmt.Errorf("count users: %w", err)
		}
		if count == 0 {
			return fmt.Errorf("ensure admin: no user exists, set ADMIN_PASSWORD to create one")
		}
		return nil
	}
	err := s.db.Where("username = ?", username).First(&model.User{}).Error
	if err == nil {
		return nil
	}
	if !errors.Is(err, gorm.ErrRecordNotFound) {
		return fmt.Errorf("find admin user: %w", err)
	}
	return s.createUser(username, password)
}

func (s *AuthService) createUser(username, password string) error {
	hash, err := bcrypt.GenerateFromPassword([]byte(password), bcrypt.DefaultCost)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("hash password: %w", err)
	}
	user := &model.User{Username: username, PasswordHash: string(hash)}
	if err := s.db.Create(user).Error; err != nil {
		return fmt.Errorf("create user %s: %w", username, err)
	}
	return nil
}

// Login 校验用户名密码与可选 TOTP,成功后签发 JWT 并落地会话;
// 按「IP+用户名」滑动窗口防爆破,锁定期内一律 ErrLoginLocked(正确密码同样拒绝);
// 阈值与时长取安全设置。已启用两步验证时:密码通过但缺验证码返回
// ErrTotpRequired(不计失败),验证码错误计入守卫。
func (s *AuthService) Login(ctx context.Context, username, password, totpCode string, meta SessionMeta) (string, time.Time, error) {
	key := guardKey(meta.ClientIP, username)
	now := time.Now()
	sec := securityOf(s.settings)
	lockFor := time.Duration(sec.LoginLockMinutes) * time.Minute
	if s.guard.locked(key, now, lockFor) {
		return "", time.Time{}, ErrLoginLocked
	}
	// 禁用密码登录后直接拒绝(不计失败);读取失败按未禁用处理,防配置故障锁死
	if off, err := s.PasswordLoginDisabled(ctx); err == nil && off {
		return "", time.Time{}, ErrPasswordLoginDisabled
	}
	var user model.User
	if err := s.db.WithContext(ctx).Where("username = ?", username).First(&user).Error; err != nil {
		if errors.Is(err, gorm.ErrRecordNotFound) {
			// 与密码错误分支对齐耗时,防用户枚举
			_ = bcrypt.CompareHashAndPassword([]byte(dummyBcryptHash), []byte(password))
			return "", time.Time{}, s.failLogin(key, now, username, meta.ClientIP, sec)
		}
		return "", time.Time{}, fmt.Errorf("find user: %w", err)
	}
	if bcrypt.CompareHashAndPassword([]byte(user.PasswordHash), []byte(password)) != nil {
		return "", time.Time{}, s.failLogin(key, now, username, meta.ClientIP, sec)
	}
	if user.TotpSecretEnc != "" {
		if totpCode == "" {
			return "", time.Time{}, ErrTotpRequired
		}
		if !s.verifyTotp(&user, totpCode) {
			return "", time.Time{}, s.failLogin(key, now, username, meta.ClientIP, sec)
		}
	}
	s.guard.success(key)
	meta.Method = "password"
	return s.signSessionToken(ctx, &user, meta)
}

// failLogin 记失败;达到阈值转锁定并推送告警(开关 login_lock,缺省开)。
func (s *AuthService) failLogin(key string, now time.Time, username, clientIP string, sec SecuritySettings) error {
	if !s.guard.fail(key, now, sec.LoginFailLimit, time.Duration(sec.LoginLockMinutes)*time.Minute) {
		return ErrInvalidCredentials
	}
	s.notifyLock(username, clientIP, sec)
	return ErrLoginLocked
}

// notifyLock 异步推送登录锁定告警;notifier 未注入或开关关闭则跳过。
func (s *AuthService) notifyLock(username, clientIP string, sec SecuritySettings) {
	if s.notifier == nil {
		return
	}
	if s.settings != nil {
		ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
		defer cancel()
		if !s.settings.NotifyEventEnabled(ctx, "login_lock") {
			return
		}
	}
	s.notifier.SendTemplateAsync("login_lock", map[string]string{
		"username": username, "ip": clientIP,
		"fail_count":   fmt.Sprintf("%d", sec.LoginFailLimit),
		"lock_minutes": fmt.Sprintf("%d", sec.LoginLockMinutes),
	})
}

// signToken 签发 JWT,返回令牌、过期时间与 jti(会话落地用)。
func (s *AuthService) signToken(username string, ver uint) (string, time.Time, string, error) {
	return s.signTokenWithJTI(username, ver, newTokenID())
}

// signTokenWithJTI 为敏感换发沿用会话 jti,使旧/新 JWT 始终指向同一会话。
func (s *AuthService) signTokenWithJTI(username string, ver uint, jti string) (string, time.Time, string, error) {
	now := time.Now()
	expires := now.Add(tokenTTL)
	claims := authClaims{
		RegisteredClaims: jwt.RegisteredClaims{
			Subject:   username,
			IssuedAt:  jwt.NewNumericDate(now),
			ExpiresAt: jwt.NewNumericDate(expires),
			ID:        jti,
		},
		Ver: ver,
	}
	token, err := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, claims).SignedString(s.jwtSecret)
	if err != nil {
		return "", time.Time{}, "", fmt.Errorf("sign token: %w", err)
	}
	return token, expires, jti, nil
}

// IssueToken 按账号当前令牌版本签发新 JWT(不落会话行);
// 需要会话接续的换发场景用 RenewToken。
func (s *AuthService) IssueToken(ctx context.Context, username string) (string, time.Time, error) {
	user, err := s.findUser(ctx, username)
	if err != nil {
		return "", time.Time{}, err
	}
	token, expires, _, err := s.signToken(user.Username, user.TokenVersion)
	return token, expires, err
}

// bumpTokenVersion 原子递增账号令牌版本,使所有已签发令牌立即失效。
func (s *AuthService) bumpTokenVersion(ctx context.Context, username string) error {
	return bumpTokenVersionTx(s.db.WithContext(ctx), username)
}

// bumpTokenVersionTx 事务内递增令牌版本:与认证因子写入同事务提交,
// 避免「因子已生效而旧令牌仍有效」的半程状态。
func bumpTokenVersionTx(tx *gorm.DB, username string) error {
	err := tx.Model(&model.User{}).Where("username = ?", username).
		UpdateColumn("token_version", gorm.Expr("token_version + 1")).Error
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("bump token version: %w", err)
	}
	return nil
}

// RevokeSessions 撤销账号全部会话(版本递增),并为操作者重签新令牌;
// oldToken 非空时其会话行接续到新令牌(当前设备在列表中保持连续)。
// 行锁下复核 proof:请求挂起期间令牌已失效则拒绝,并发敏感操作后到者拒。
func (s *AuthService) RevokeSessions(ctx context.Context, username, oldToken string, meta SessionMeta, proof TokenProof) (string, time.Time, error) {
	var token string
	var expires time.Time
	err := s.db.WithContext(ctx).Transaction(func(tx *gorm.DB) error {
		user, err := lockUserForAuthChange(tx, username)
		if err != nil {
			return err
		}
		if err := s.ensureTokenCurrentTx(tx, user, proof); err != nil {
			return err
		}
		if err := bumpTokenVersionTx(tx, username); err != nil {
			return err
		}
		user.TokenVersion++
		token, expires, err = s.renewSessionTx(tx, user, oldToken, meta)
		return err
	})
	return token, expires, err
}

// newTokenID 生成 128 位随机令牌 ID(crypto/rand 自 Go 1.24 起不会失败)。
func newTokenID() string {
	b := make([]byte, 16)
	_, _ = rand.Read(b)
	return hex.EncodeToString(b)
}

// TokenProof 是鉴权时观察到的令牌快照(版本 + jti):敏感事务在用户行锁下
// 复核它仍是账号当前状态,防「请求挂起期间用户撤销 / 注销,恢复后仍完成
// 敏感变更并换出新令牌」的在途绕过。
type TokenProof struct {
	Ver uint
	Jti string
}

// ErrTokenStale 表示请求令牌在处理期间已失效(版本已递增或会话已撤销);
// api 层映射 401,前端按「发送时令牌 == 当前令牌」决定是否登出。
var ErrTokenStale = errors.New("会话已失效,请重新登录")

// ParseToken 验证 JWT 签名、有效期与令牌版本,返回其中的用户名。
// 版本落后于账号当前值(凭据等已变更)按无效处理,不区分具体原因。
func (s *AuthService) ParseToken(ctx context.Context, tokenString string) (string, error) {
	username, _, err := s.ParseTokenProof(ctx, tokenString)
	return username, err
}

// ParseTokenProof 验证令牌并返回用户名与版本 / jti 快照(RequireAuth 与
// 绑定发起点用;快照随后交由敏感事务复核)。
func (s *AuthService) ParseTokenProof(ctx context.Context, tokenString string) (string, TokenProof, error) {
	claims := &authClaims{}
	_, err := jwt.ParseWithClaims(tokenString, claims, func(t *jwt.Token) (any, error) {
		if _, ok := t.Method.(*jwt.SigningMethodHMAC); !ok {
			return nil, fmt.Errorf("unexpected signing method %v", t.Header["alg"])
		}
		return s.jwtSecret, nil
	})
	if err != nil {
		return "", TokenProof{}, fmt.Errorf("parse token: %w", err)
	}
	if _, hit := s.revoked.Get(tokenHash(tokenString)); hit {
		return "", TokenProof{}, errors.New("token revoked")
	}
	user, err := s.findUser(ctx, claims.Subject)
	if err != nil {
		return "", TokenProof{}, fmt.Errorf("token subject: %w", err)
	}
	if claims.Ver != user.TokenVersion {
		return "", TokenProof{}, errors.New("token version outdated")
	}
	if err := s.checkSession(ctx, claims.ID); err != nil {
		return "", TokenProof{}, err
	}
	return claims.Subject, TokenProof{Ver: claims.Ver, Jti: claims.ID}, nil
}

// Logout 把令牌拉进黑名单直至其自然过期,并标记对应会话行已撤销;
// 无效/已过期令牌直接视为成功(幂等)。
func (s *AuthService) Logout(ctx context.Context, tokenString string) {
	claims := &jwt.RegisteredClaims{}
	_, err := jwt.ParseWithClaims(tokenString, claims, func(t *jwt.Token) (any, error) {
		return s.jwtSecret, nil
	})
	if err != nil || claims.ExpiresAt == nil {
		return
	}
	ttl := time.Until(claims.ExpiresAt.Time)
	if ttl <= 0 {
		return
	}
	s.revoked.Set(tokenHash(tokenString), struct{}{}, ttl)
	s.revokeSessionByJTI(ctx, claims.Subject, claims.ID, ttl)
}

// tokenHash 取令牌 SHA-256 摘要作黑名单键,不在内存长期保留原令牌串。
func tokenHash(token string) string {
	sum := sha256.Sum256([]byte(token))
	return "revoked|" + hex.EncodeToString(sum[:])
}