通过https协议访问Tomcat部署并使用Shiro认证的应用跳转登到录页时协议变为http的问题

问题描述：
       在最近的一个项目中，有一个存在较久，并且只在内部城域网可访问的一个使用Shiro框架进行安全管理的Java应用，该应用部署在Tomcat服务器上。起初，应用程序可以通过HTTP协议访问，一切运行都没问题。然而，当我们决定切换到HTTPS协议以增强客户端（通常是网络浏览器）与服务器之间的安全通信时，问题随之产生，主要问题现象如下：

        例如登录页面的URL是https://***/login，任何尝试访问受Shiro保护的页面的操作都应该重定向用户到这个登录页面。但问题在于，即使在启用HTTPS协议并尝试使用HTTPS协议访问这些受保护的页面，系统仍然不断地将浏览器重定向到http://***/login，这就启用HTTPS协议后遇到的主要问题。

        我们部署架构中一个值得注意的方面是，网络前端有一个物理负载均衡器，负责处理SSL认证。通过HTTPS协议发出的请求首先到达这个负载均衡器，然后再通过HTTP协议转发到Tomcat Web服务器，结构如下图，其中响应中的Location Header在用户使用https访问页面时，预期应该返回https://***/login，但实际却返回了http://***/login

问题解决：
        想了下，问题应该就是因为负载卸载了证书实际到达Tomcat的请求协议是HTTP的，导致Shiro识别到的请求协议是HTTP，所以跳转地址便使用了HTTP而不是实际的HTTPS。

        先是查了下资料，定位到Shiro会根据一个Header名字为X-Forwarded-Proto（值是https或http)来获取通过反向代理进来的请求的实际使用协议(因为大多数SSL证书处理都是在反向代理上卸载掉, 导致到达应用时的请求都是HTTP)。同时Tomcat的server.xml需要增加配置来识别这个Header用来初始化HttpServletRequest内的属性, 实际影响的就是request.getScheme()这个方法的返回值。 

具体修改步骤：

• 第一步：修改反向代理配置增加X-Forwarded-Proto Header

如果是硬负载比如A10或者F5，例如针对https协议需要配置如下 ，一般针对https和http协议会建立两个模板分别处理443端口和80端口的请求。

       
如果是Nginx，是下面这样配置：

• 第二步：修改Tomcat配置

在Tomcat的server.xml配置文件中<Engine><Host>标签下增加如下配置，其中remoteIpHeader这个是用于获取外部实际ip的，一般一并加上了。protocolHeaderHttpsValue也可以不加因为https是默认值，加上这个一般一般情况下Java代码通过request.getScheme()方法就可以获取用户请求实际使用的协议了，Shiro也就可以根据实际协议去拼装登录页面URL了。

<Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteIpValve"remoteIpHeader="x-forwarded-for"protocolHeader="x-forwarded-proto"protocolHeaderHttpsValue="https" />

• 第三步: Tomcat额外配置（可选）

我这里配置了以上两步以后,后端request.getScheme()方法仍然获取的是http，因为知道scheme这个值是RemoteIpValve这个类处理的，就看了下代码，发现server.xml中关于RemoteIpValve还有一个配置项，叫internalProxies是一个关于ip的正则表达式，代码中有一个if条件，只有当反向代理的ip可以通过正则匹配成功才会处理x-forwarded-*的header。并且Tomcat 7中正则缺少172段ip，更新版本的Tomcat可以匹配10.x.x.x, 192.168.x.x, 169.254.x.x, 127.x.x.x, 和172.16.x.x 到 172.31.x.x。 所以当反向代理服务器或者设备的ip不在以上范围的时候需要主动在RemoteIpValve配置中增加internalProxies的配置，如下（这里是Tomcat 7所以需要手动处理172段ip）：

<Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteIpValve"internalProxies="172\.31\.1\.22"remoteIpHeader="x-forwarded-for"protocolHeader="x-forwarded-proto"protocolHeaderHttpsValue="https" />

总结

成功修改以上配置后，Shiro可以正常通过request.getScheme()获取用户请求使用的实际协议，也就解决了用户通过https访问页面但是跳转登录页面时协议变成了http的问题。