Условия использования в правилах безопасности базы данных в реальном времени

Это руководство основано на изучении основного языкового руководства по правилам безопасности Firebase и показывает, как добавлять условия в правила безопасности базы данных Firebase Realtime.

Основным строительным блоком правил безопасности базы данных в реальном времени является условие . Условие — это логическое выражение, которое определяет, следует ли разрешить или запретить конкретную операцию. Для базовых правил использование true и false литералов в качестве условий работает идеально. Но язык правил безопасности базы данных в реальном времени дает вам возможность писать более сложные условия, которые могут:

• Проверьте аутентификацию пользователя
• Оцените существующие данные по сравнению с вновь представленными данными.
• Доступ и сравнение различных частей вашей базы данных
• Проверка входящих данных
• Используйте структуру входящих запросов для логики безопасности

Использование переменных $ для захвата сегментов пути

Вы можете захватить части пути для чтения или записи, объявив переменные захвата с префиксом $ . Он служит подстановочным знаком и сохраняет значение этого ключа для использования внутри условий правил:

{
  "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')"
        }
      }
    }
  }
}

Динамические переменные $ также можно использовать параллельно с именами констант. В этом примере мы используем переменную $other для объявления правила .validate , которое гарантирует, что widget не имеет дочерних элементов, кроме title и color . Любая запись, которая приведет к созданию дополнительных дочерних элементов, завершится неудачей.

{
  "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 }
    }
  }
}

Аутентификация

Одним из наиболее распространенных шаблонов правил безопасности является управление доступом на основе состояния аутентификации пользователя. Например, ваше приложение может разрешить запись данных только вошедшим в систему пользователям.

Если ваше приложение использует аутентификацию Firebase, переменная request.auth содержит информацию аутентификации для клиента, запрашивающего данные. Дополнительную информацию о request.auth смотрите в справочной документации .

Firebase Authentication интегрируется с Firebase Realtime Database что позволяет вам контролировать доступ к данным для каждого пользователя с использованием условий. После аутентификации пользователя переменная auth в правилах безопасности базы данных реального времени будет заполнена информацией о пользователе. Эта информация включает в себя их уникальный идентификатор ( uid ), а также данные связанной учетной записи, такие как идентификатор Facebook или адрес электронной почты, и другую информацию. Если вы реализуете собственный поставщик аутентификации, вы можете добавить свои собственные поля в полезные данные аутентификации вашего пользователя.

В этом разделе объясняется, как объединить язык правил безопасности базы данных Firebase Realtime с информацией аутентификации ваших пользователей. Объединив эти две концепции, вы можете контролировать доступ к данным на основе личности пользователя.

Переменная auth

Предопределенная переменная auth в правилах имеет значение null до того, как произойдет аутентификация.

После аутентификации пользователя с помощью Firebase Authentication он будет содержать следующие атрибуты:

Вот пример правила, которое использует переменную auth , чтобы гарантировать, что каждый пользователь может писать только по определенному для него пути:

{
  "rules": {
    "users": {
      "$user_id": {
        // grants write access to the owner of this user account
        // whose uid must exactly match the key ($user_id)
        ".write": "$user_id === auth.uid"
      }
    }
  }
}

Структурирование базы данных для поддержки условий аутентификации

Обычно полезно структурировать базу данных таким образом, чтобы облегчить написание Rules . Одним из распространенных шаблонов хранения пользовательских данных в Realtime Database является хранение всех ваших пользователей в одном узле users , дочерними элементами которого являются значения uid для каждого пользователя. Если вы хотите ограничить доступ к этим данным, чтобы только вошедший в систему пользователь мог видеть свои собственные данные, ваши правила будут выглядеть примерно так.

{
  "rules": {
    "users": {
      "$uid": {
        ".read": "auth !== null && auth.uid === $uid"
      }
    }
  }
}

Работа с пользовательскими утверждениями проверки подлинности

Для приложений, требующих индивидуального контроля доступа для разных пользователей, Firebase Authentication позволяет разработчикам устанавливать требования для пользователя Firebase . Эти утверждения доступны в переменной auth.token в ваших правилах. Ниже приведен пример правил, в которых используется пользовательское утверждение hasEmergencyTowel :

{
  "rules": {
    "frood": {
      // A towel is about the most massively useful thing an interstellar
      // hitchhiker can have
      ".read": "auth.token.hasEmergencyTowel === true"
    }
  }
}

Разработчики, создающие свои собственные токены аутентификации, могут при необходимости добавлять утверждения к этим токенам. Эти утверждения доступны в переменной auth.token в ваших правилах.

Существующие данные против новых данных

Предопределенная переменная data используется для ссылки на данные перед выполнением операции записи. И наоборот, переменная newData содержит новые данные, которые будут существовать, если операция записи завершится успешно. newData представляет собой объединенный результат записи новых и существующих данных.

Для иллюстрации: это правило позволит нам создавать новые записи или удалять существующие, но не вносить изменения в существующие ненулевые данные:

// we can write as long as old data or new data does not exist
// in other words, if this is a delete or a create, but not an update
".write": "!data.exists() || !newData.exists()"

Ссылки на данные в других путях

Любые данные могут использоваться в качестве критерия для правил. Используя предопределенные переменные root , data и newData , мы можем получить доступ к любому пути, который существовал бы до или после события записи.

Рассмотрим этот пример, который разрешает операции записи, пока значение узла /allow_writes/ равно true , у родительского узла не установлен флаг readOnly и во вновь записанных данных есть дочерний узел с именем foo :

".write": "root.child('allow_writes').val() === true &&
          !data.parent().child('readOnly').exists() &&
          newData.child('foo').exists()"

Проверка данных

Обеспечение соблюдения структур данных и проверка формата и содержимого данных должны выполняться с использованием правил .validate , которые запускаются только после того, как правило .write успешно предоставляет доступ. Ниже приведен пример определения правила .validate , которое допускает только даты в формате ГГГГ-ММ-ДД в период с 1900 по 2099 год, что проверяется с помощью регулярного выражения.

".validate": "newData.isString() &&
              newData.val().matches(/^(19|20)[0-9][0-9][-\\/. ](0[1-9]|1[012])[-\\/. ](0[1-9]|[12][0-9]|3[01])$/)"

Правила .validate — единственный тип правил безопасности, которые не каскадируются. Если какое-либо правило проверки не работает для какой-либо дочерней записи, вся операция записи будет отклонена. Кроме того, определения проверки игнорируются при удалении данных (то есть, когда новое записываемое значение равно null ).

Это может показаться тривиальными моментами, но на самом деле они являются важными функциями для написания мощных правил безопасности базы данных Firebase Realtime. Учитывайте следующие правила:

{
  "rules": {
    // write is allowed for all paths
    ".write": true,
    "widget": {
      // a valid widget must have attributes "color" and "size"
      // allows deleting widgets (since .validate is not applied to delete rules)
      ".validate": "newData.hasChildren(['color', 'size'])",
      "size": {
        // the value of "size" must be a number between 0 and 99
        ".validate": "newData.isNumber() &&
                      newData.val() >= 0 &&
                      newData.val() <= 99"
      },
      "color": {
        // the value of "color" must exist as a key in our mythical
        // /valid_colors/ index
        ".validate": "root.child('valid_colors/' + newData.val()).exists()"
      }
    }
  }
}

Имея в виду этот вариант, посмотрите на результаты следующих операций записи:

var ref = db.ref("/widget");

// PERMISSION_DENIED: does not have children color and size
ref.set('foo');

// PERMISSION DENIED: does not have child color
ref.set({size: 22});

// PERMISSION_DENIED: size is not a number
ref.set({ size: 'foo', color: 'red' });

// SUCCESS (assuming 'blue' appears in our colors list)
ref.set({ size: 21, color: 'blue'});

// If the record already exists and has a color, this will
// succeed, otherwise it will fail since newData.hasChildren(['color', 'size'])
// will fail to validate
ref.child('size').set(99);

FIRDatabaseReference *ref = [[[FIRDatabase database] reference] child: @"widget"];

// PERMISSION_DENIED: does not have children color and size
[ref setValue: @"foo"];

// PERMISSION DENIED: does not have child color
[ref setValue: @{ @"size": @"foo" }];

// PERMISSION_DENIED: size is not a number
[ref setValue: @{ @"size": @"foo", @"color": @"red" }];

// SUCCESS (assuming 'blue' appears in our colors list)
[ref setValue: @{ @"size": @21, @"color": @"blue" }];

// If the record already exists and has a color, this will
// succeed, otherwise it will fail since newData.hasChildren(['color', 'size'])
// will fail to validate
[[ref child:@"size"] setValue: @99];

var ref = FIRDatabase.database().reference().child("widget")

// PERMISSION_DENIED: does not have children color and size
ref.setValue("foo")

// PERMISSION DENIED: does not have child color
ref.setValue(["size": "foo"])

// PERMISSION_DENIED: size is not a number
ref.setValue(["size": "foo", "color": "red"])

// SUCCESS (assuming 'blue' appears in our colors list)
ref.setValue(["size": 21, "color": "blue"])

// If the record already exists and has a color, this will
// succeed, otherwise it will fail since newData.hasChildren(['color', 'size'])
// will fail to validate
ref.child("size").setValue(99);

FirebaseDatabase database = FirebaseDatabase.getInstance();
DatabaseReference ref = database.getReference("widget");

// PERMISSION_DENIED: does not have children color and size
ref.setValue("foo");

// PERMISSION DENIED: does not have child color
ref.child("size").setValue(22);

// PERMISSION_DENIED: size is not a number
Map<String,Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("size","foo");
map.put("color","red");
ref.setValue(map);

// SUCCESS (assuming 'blue' appears in our colors list)
map = new HashMap<String, Object>();
map.put("size", 21);
map.put("color","blue");
ref.setValue(map);

// If the record already exists and has a color, this will
// succeed, otherwise it will fail since newData.hasChildren(['color', 'size'])
// will fail to validate
ref.child("size").setValue(99);

# PERMISSION_DENIED: does not have children color and size
curl -X PUT -d 'foo' \
https://docs-examples.firebaseio.com/rest/securing-data/example.json

# PERMISSION DENIED: does not have child color
curl -X PUT -d '{"size": 22}' \
https://docs-examples.firebaseio.com/rest/securing-data/example.json

# PERMISSION_DENIED: size is not a number
curl -X PUT -d '{"size": "foo", "color": "red"}' \
https://docs-examples.firebaseio.com/rest/securing-data/example.json

# SUCCESS (assuming 'blue' appears in our colors list)
curl -X PUT -d '{"size": 21, "color": "blue"}' \
https://docs-examples.firebaseio.com/rest/securing-data/example.json

# If the record already exists and has a color, this will
# succeed, otherwise it will fail since newData.hasChildren(['color', 'size'])
# will fail to validate
curl -X PUT -d '99' \
https://docs-examples.firebaseio.com/rest/securing-data/example/size.json

Теперь давайте посмотрим на ту же структуру, но с использованием правил .write вместо .validate :

{
  "rules": {
    // this variant will NOT allow deleting records (since .write would be disallowed)
    "widget": {
      // a widget must have 'color' and 'size' in order to be written to this path
      ".write": "newData.hasChildren(['color', 'size'])",
      "size": {
        // the value of "size" must be a number between 0 and 99, ONLY IF WE WRITE DIRECTLY TO SIZE
        ".write": "newData.isNumber() && newData.val() >= 0 && newData.val() <= 99"
      },
      "color": {
        // the value of "color" must exist as a key in our mythical valid_colors/ index
        // BUT ONLY IF WE WRITE DIRECTLY TO COLOR
        ".write": "root.child('valid_colors/'+newData.val()).exists()"
      }
    }
  }
}

В этом варианте любая из следующих операций будет успешной:

var ref = new Firebase(URL + "/widget");

// ALLOWED? Even though size is invalid, widget has children color and size,
// so write is allowed and the .write rule under color is ignored
ref.set({size: 99999, color: 'red'});

// ALLOWED? Works even if widget does not exist, allowing us to create a widget
// which is invalid and does not have a valid color.
// (allowed by the write rule under "color")
ref.child('size').set(99);

Firebase *ref = [[Firebase alloc] initWithUrl:URL];

// ALLOWED? Even though size is invalid, widget has children color and size,
// so write is allowed and the .write rule under color is ignored
[ref setValue: @{ @"size": @9999, @"color": @"red" }];

// ALLOWED? Works even if widget does not exist, allowing us to create a widget
// which is invalid and does not have a valid color.
// (allowed by the write rule under "color")
[[ref childByAppendingPath:@"size"] setValue: @99];

var ref = Firebase(url:URL)

// ALLOWED? Even though size is invalid, widget has children color and size,
// so write is allowed and the .write rule under color is ignored
ref.setValue(["size": 9999, "color": "red"])

// ALLOWED? Works even if widget does not exist, allowing us to create a widget
// which is invalid and does not have a valid color.
// (allowed by the write rule under "color")
ref.childByAppendingPath("size").setValue(99)

Firebase ref = new Firebase(URL + "/widget");

// ALLOWED? Even though size is invalid, widget has children color and size,
// so write is allowed and the .write rule under color is ignored
Map<String,Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("size", 99999);
map.put("color", "red");
ref.setValue(map);

// ALLOWED? Works even if widget does not exist, allowing us to create a widget
// which is invalid and does not have a valid color.
// (allowed by the write rule under "color")
ref.child("size").setValue(99);

# ALLOWED? Even though size is invalid, widget has children color and size,
# so write is allowed and the .write rule under color is ignored
curl -X PUT -d '{size: 99999, color: "red"}' \
https://docs-examples.firebaseio.com/rest/securing-data/example.json

# ALLOWED? Works even if widget does not exist, allowing us to create a widget
# which is invalid and does not have a valid color.
# (allowed by the write rule under "color")
curl -X PUT -d '99' \
https://docs-examples.firebaseio.com/rest/securing-data/example/size.json

Это иллюстрирует различия между правилами .write и .validate . Как показано, все эти правила должны быть написаны с использованием .validate , за возможным исключением правила newData.hasChildren() , которое будет зависеть от того, следует ли разрешить удаление.

Правила на основе запросов

Хотя вы не можете использовать правила в качестве фильтров , вы можете ограничить доступ к подмножествам данных, используя параметры запроса в своих правилах. Используйте query. выражения в ваших правилах для предоставления доступа на чтение или запись на основе параметров запроса.

Например, следующее правило на основе запроса использует правила безопасности на основе пользователей и правила на основе запросов, чтобы ограничить доступ к данным в коллекции baskets только корзинами покупок, принадлежащими активному пользователю:

"baskets": {
  ".read": "auth.uid !== null &&
            query.orderByChild === 'owner' &&
            query.equalTo === auth.uid" // restrict basket access to owner of basket
}

Следующий запрос, включающий параметры запроса в правило, будет успешным:

db.ref("baskets").orderByChild("owner")
                 .equalTo(auth.currentUser.uid)
                 .on("value", cb)                 // Would succeed

Однако запросы, которые не включают параметры в правило, завершатся ошибкой PermissionDenied :

db.ref("baskets").on("value", cb)                 // Would fail with PermissionDenied

Вы также можете использовать правила на основе запросов, чтобы ограничить объем данных, загружаемых клиентом посредством операций чтения.

Например, следующее правило ограничивает доступ для чтения только к первым 1000 результатам запроса, упорядоченным по приоритету:

messages: {
  ".read": "query.orderByKey &&
            query.limitToFirst <= 1000"
}

// Example queries:

db.ref("messages").on("value", cb)                // Would fail with PermissionDenied

db.ref("messages").limitToFirst(1000)
                  .on("value", cb)                // Would succeed (default order by key)

Следующий query. выражения доступны в правилах безопасности базы данных реального времени.

Следующие шаги

После обсуждения условий вы получите более глубокое понимание Rules и будете готовы:

Узнайте, как обрабатывать основные варианты использования, а также изучите рабочий процесс разработки, тестирования и развертывания Rules :

• Узнайте о полном наборе предопределенных переменных Rules которые можно использовать для создания условий .
• Напишите правила, которые касаются распространенных сценариев .
• Закрепите свои знания, рассматривая ситуации, в которых вам необходимо обнаружить и избежать небезопасных правил .
• Узнайте о пакете локального эмулятора Firebase и о том, как его можно использовать для тестирования Rules .
• Ознакомьтесь с методами, доступными для развертывания Rules .

Изучите функции Rules , специфичные для Realtime Database :

• Узнайте, как индексировать Realtime Database .
• Ознакомьтесь с REST API для развертывания Rules .