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railsチュートリアル挑戦記 第9章 発展的なログイン機構

railsチュートリアルをやりながらメモしたことをそのまま記述しています。

第9章発展的なログイン機構

remember meというブラウザを再起動した後でもすぐにログインできる機能を備えていることが一般的になってきた

remember meチェックボックスを使って、ユーザーの任意でログイン情報を記憶する方法について学ぶ

・9 1 Remember me 機能

いつものようにトピックブランチを作成する

git checkout -b advanced-login

・9 1 1 記憶トークンと暗号化

セッション永続化の第一歩として記憶トークン(remember token)を生成し、
cookiesメソッドによる永続的cookiesの作成や、安全性の高い記憶ダイジェスト(remember digest)
によるトークン認証にこの記憶トークンを活用する。

トークンは、秘密情報
パスワードはユーザーが作成・管理するのに対し、トークンはコンピューターが作成・管理する

cookiesを永続化するとセッションハイジャックという攻撃を受ける可能性がある
これは記憶トークンを奪って特定のユーザーになりすましてログインするというもの

cookiesを盗み出す有名な方法は4つある
管理の甘いネットワークを通過するネットワークパケットからパケットスニッファという特殊なソフトウェアで直接cookieを取り出す

データベースから記憶トークンを取り出す
クロスサイトスクリプティングを使う
ユーザーがログインしているパソコンやスマホを直接操作してアクセスを奪い取る

次の方針で永続的セッションを作成することにする
①記憶トークンにはランダムな文字列を生成して用いる。
②ブラウザのcookiesにトークンを保存するときには、有効期限を設定する。
③トークンはハッシュ値に変換してからデータベースに保存する。
④ブラウザのcookiesに保存するユーザーIDは暗号化しておく。
⑤永続ユーザーIDを含むcookiesを受け取ったら、そのIDでデータベースを検索し、記憶トークンのcookiesがデータベース内のハッシュ値と一致することを確認する。

まずは、remember_digest属性をUserモデルに追加する

rails generate migration add_remember_digest_to_users remember_digest:string

出来上がったファイルはデフォルトのままでよい

そして変更を反映

rails db:migrate

以下のコマンドは長さ22のランダムな文字列を返す
SecureRandom.urlsafe_base64

トークン生成用メソッドを追加する
app/models/user.rb
----------------------------
class User < ApplicationRecord
 before_save { self.email = email.downcase }
 validates :name,  presence: true, length: { maximum: 50 }
 VALID_EMAIL_REGEX = /\A[\w+\-.]+@[a-z\d\-.]+\.[a-z]+\z/i
 validates :email, presence: true, length: { maximum: 255 },
                   format: { with: VALID_EMAIL_REGEX },
                   uniqueness: { case_sensitive: false }
 has_secure_password
 validates :password, presence: true, length: { minimum: 6 }
 # 渡された文字列のハッシュ値を返す
 def User.digest(string)
   cost = ActiveModel::SecurePassword.min_cost ? BCrypt::Engine::MIN_COST :
                                                 BCrypt::Engine.cost
   BCrypt::Password.create(string, cost: cost)
 end
 # ランダムなトークンを返す
 def User.new_token
   SecureRandom.urlsafe_base64
 end
end
----------------------------

rememberメソッドをUserモデルに追加する green
app/models/user.rb
----------------------------
class User < ApplicationRecord
 attr_accessor :remember_token
 before_save { self.email = email.downcase }
 validates :name,  presence: true, length: { maximum: 50 }
 VALID_EMAIL_REGEX = /\A[\w+\-.]+@[a-z\d\-.]+\.[a-z]+\z/i
 validates :email, presence: true, length: { maximum: 255 },
                   format: { with: VALID_EMAIL_REGEX },
                   uniqueness: { case_sensitive: false }
 has_secure_password
 validates :password, presence: true, length: { minimum: 6 }
 # 渡された文字列のハッシュ値を返す
 def User.digest(string)
   cost = ActiveModel::SecurePassword.min_cost ? BCrypt::Engine::MIN_COST :
                                                 BCrypt::Engine.cost
   BCrypt::Password.create(string, cost: cost)
 end
 # ランダムなトークンを返す
 def User.new_token
   SecureRandom.urlsafe_base64
 end
 # 永続セッションのためにユーザーをデータベースに記憶する
 def remember
   self.remember_token = User.new_token
   update_attribute(:remember_digest, User.digest(remember_token))
 end
end
----------------------------


selfがないとローカル変数が作られちゃうからアカン
クラスメソッドにself.とつけても同じ動作
クラス内にclass << selfとつけても同じ動作
ただし、クラスメソッドなのかどうかわかりづらくなる

・9 1 2 ログイン状態の保持


cookiesは、1つのvalueとオプションのexpiresからできている

authenticated?をUserモデルに追加する
app/models/user.rb
----------------------------
class User < ApplicationRecord
 attr_accessor :remember_token
 before_save { self.email = email.downcase }
 validates :name,  presence: true, length: { maximum: 50 }
 VALID_EMAIL_REGEX = /\A[\w+\-.]+@[a-z\d\-.]+\.[a-z]+\z/i
 validates :email, presence: true, length: { maximum: 255 },
                   format: { with: VALID_EMAIL_REGEX },
                   uniqueness: { case_sensitive: false }
 has_secure_password
 validates :password, presence: true, length: { minimum: 6 }
 # 渡された文字列のハッシュ値を返す
 def User.digest(string)
   cost = ActiveModel::SecurePassword.min_cost ? BCrypt::Engine::MIN_COST :
                                                 BCrypt::Engine.cost
   BCrypt::Password.create(string, cost: cost)
 end
 # ランダムなトークンを返す
 def User.new_token
   SecureRandom.urlsafe_base64
 end
 # 永続セッションのためにユーザーをデータベースに記憶する
 def remember
   self.remember_token = User.new_token
   update_attribute(:remember_digest, User.digest(remember_token))
 end
 # 渡されたトークンがダイジェストと一致したらtrueを返す
 def authenticated?(remember_token)
   BCrypt::Password.new(remember_digest).is_password?(remember_token)
 end
end
----------------------------
ログインしてユーザーを保持する
app/controllers/sessions_controller.rb
----------------------------
class SessionsController < ApplicationController
 def new
 end
 def create
   user = User.find_by(email: params[:session][:email].downcase)
   if user && user.authenticate(params[:session][:password])
     log_in user
     remember user
     redirect_to user
   else
     flash.now[:danger] = 'Invalid email/password combination'
     render 'new'
   end
 end
 def destroy
   log_out
   redirect_to root_url
 end
end
----------------------------
ユーザーを記憶する
app/helpers/sessions_helper.rb
----------------------------
module SessionsHelper
 # 渡されたユーザーでログインする
 def log_in(user)
   session[:user_id] = user.id
 end
 # ユーザーのセッションを永続的にする
 def remember(user)
   user.remember
   cookies.permanent.signed[:user_id] = user.id
   cookies.permanent[:remember_token] = user.remember_token
 end
 # 現在ログインしているユーザーを返す (いる場合)
 def current_user
   if session[:user_id]
     @current_user ||= User.find_by(id: session[:user_id])
   end
 end
 # ユーザーがログインしていればtrue、その他ならfalseを返す
 def logged_in?
   !current_user.nil?
 end
 # 現在のユーザーをログアウトする
 def log_out
   session.delete(:user_id)
   @current_user = nil
 end
end
----------------------------
永続的セッションのcurrent_userを更新する red
app/helpers/sessions_helper.rb
----------------------------
module SessionsHelper
 # 渡されたユーザーでログインする
 def log_in(user)
   session[:user_id] = user.id
 end
 # ユーザーのセッションを永続的にする
 def remember(user)
   user.remember
   cookies.permanent.signed[:user_id] = user.id
   cookies.permanent[:remember_token] = user.remember_token
 end
 # 記憶トークンcookieに対応するユーザーを返す
 def current_user
   if (user_id = session[:user_id])
     @current_user ||= User.find_by(id: user_id)
   elsif (user_id = cookies.signed[:user_id])
     user = User.find_by(id: user_id)
     if user && user.authenticated?(cookies[:remember_token])
       log_in user
       @current_user = user
     end
   end
 end
 # ユーザーがログインしていればtrue、その他ならfalseを返す
 def logged_in?
   !current_user.nil?
 end
 # 現在のユーザーをログアウトする
 def log_out
   session.delete(:user_id)
   @current_user = nil
 end
end
----------------------------

rails test

ログ
----------------------------
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ rails test
Running via Spring preloader in process 5479
Started with run options --seed 41860
FAIL["test_login_with_valid_information_followed_by_logout", UsersLoginTest, 0.7490999879996707]
test_login_with_valid_information_followed_by_logout#UsersLoginTest (0.75s)
       Expected at least 1 element matching "a[href="/login"]", found 0..
       Expected 0 to be >= 1.
       test/integration/users_login_test.rb:43:in `block in <class:UsersLoginTest>'
 25/25: [===========================================] 100% Time: 00:00:00, Time: 00:00:00
Finished in 0.80148s
25 tests, 65 assertions, 1 failures, 0 errors, 0 skips
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ 
----------------------------


エラーになることを確認

ログインしたあと、ログアウトする機構がないため


・9 1 3 ユーザーを忘れる

ログイン情報を破棄する準備を整える

forgetメソッドをUserモデルに追加する red
app/models/user.rb
----------------------------
class User < ApplicationRecord
 attr_accessor :remember_token
 before_save { self.email = email.downcase }
 validates :name,  presence: true, length: { maximum: 50 }
 VALID_EMAIL_REGEX = /\A[\w+\-.]+@[a-z\d\-.]+\.[a-z]+\z/i
 validates :email, presence: true, length: { maximum: 255 },
                   format: { with: VALID_EMAIL_REGEX },
                   uniqueness: { case_sensitive: false }
 has_secure_password
 validates :password, presence: true, length: { minimum: 6 }
 # 渡された文字列のハッシュ値を返す
 def User.digest(string)
   cost = ActiveModel::SecurePassword.min_cost ? BCrypt::Engine::MIN_COST :
                                                 BCrypt::Engine.cost
   BCrypt::Password.create(string, cost: cost)
 end
 # ランダムなトークンを返す
 def User.new_token
   SecureRandom.urlsafe_base64
 end
 # 永続セッションのためにユーザーをデータベースに記憶する
 def remember
   self.remember_token = User.new_token
   update_attribute(:remember_digest, User.digest(remember_token))
 end
 # 渡されたトークンがダイジェストと一致したらtrueを返す
 def authenticated?(remember_token)
   BCrypt::Password.new(remember_digest).is_password?(remember_token)
 end
 # ユーザーのログイン情報を破棄する
 def forget
   update_attribute(:remember_digest, nil)
 end
end
----------------------------

そして、ログアウト時に忘れるようにする

永続セッションからログアウトする green
app/helpers/sessions_helper.rb
----------------------------
module SessionsHelper
 # 渡されたユーザーでログインする
 def log_in(user)
   session[:user_id] = user.id
 end
 .
 .
 .
 # 永続的セッションを破棄する
 def forget(user)
   user.forget
   cookies.delete(:user_id)
   cookies.delete(:remember_token)
 end
 # 現在のユーザーをログアウトする
 def log_out
   forget(current_user)
   session.delete(:user_id)
   @current_user = nil
 end
end
----------------------------

そしてrails test

ログ
----------------------------
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ rails test
Running via Spring preloader in process 5727
Started with run options --seed 54847
 25/25: [===========================================] 100% Time: 00:00:00, Time: 00:00:00
Finished in 0.64514s
25 tests, 67 assertions, 0 failures, 0 errors, 0 skips
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ 
----------------------------

イイネ!

・9 1 4 2つの目立たないバグ

バグが2つある
1つ目は、2つタブを開いてる状態でログアウトを2回押したときにアクセスエラーになること

2つ目は、2つのブラウザでログイン状態で、片方をログアウトしてもう片方はログアウトせずに再起動するとなんか起こるらしい

まずはそれを検知するテストを書く

ユーザーログアウトのテスト red
test/integration/users_login_test.rb
----------------------------
require 'test_helper'
class UsersLoginTest < ActionDispatch::IntegrationTest
 .
 .
 .
 test "login with valid information followed by logout" do
   get login_path
   post login_path, params: { session: { email:    @user.email,
                                         password: 'password' } }
   assert is_logged_in?
   assert_redirected_to @user
   follow_redirect!
   assert_template 'users/show'
   assert_select "a[href=?]", login_path, count: 0
   assert_select "a[href=?]", logout_path
   assert_select "a[href=?]", user_path(@user)
   delete logout_path
   assert_not is_logged_in?
   assert_redirected_to root_url
   # 2番目のウィンドウでログアウトをクリックするユーザーをシミュレートする
   delete logout_path
   follow_redirect!
   assert_select "a[href=?]", login_path
   assert_select "a[href=?]", logout_path,      count: 0
   assert_select "a[href=?]", user_path(@user), count: 0
 end
end
----------------------------

そしてrails test

ログ
----------------------------
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ rails test
Running via Spring preloader in process 6341
Started with run options --seed 12487
ERROR["test_login_with_valid_information_followed_by_logout", UsersLoginTest, 0.6113354240001172]
test_login_with_valid_information_followed_by_logout#UsersLoginTest (0.61s)
NoMethodError:         NoMethodError: undefined method `forget' for nil:NilClass
           app/helpers/sessions_helper.rb:34:in `forget'
           app/helpers/sessions_helper.rb:41:in `log_out'
           app/controllers/sessions_controller.rb:18:in `destroy'
           test/integration/users_login_test.rb:43:in `block in <class:UsersLoginTest>'
 25/25: [===========================================] 100% Time: 00:00:00, Time: 00:00:00
Finished in 0.65198s
25 tests, 64 assertions, 0 failures, 1 errors, 0 skips
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ 
----------------------------

ログイン中の場合のみログアウトする green
app/controllers/sessions_controller.rb
----------------------------
app/controllers/sessions_controller.rb
class SessionsController < ApplicationController
 .
 .
 .
 def destroy
   log_out if logged_in?
   redirect_to root_url
 end
end
----------------------------

これでok

rails testで問題ないことを確認

次は、イチからの手順でやるのは困難
ただ、同じ問題をテストするだけなら簡単

ダイジェストが存在しない場合のauthenticated?のテスト red
test/models/user_test.rb
----------------------------
require 'test_helper'
class UserTest < ActiveSupport::TestCase
 def setup
   @user = User.new(name: "Example User", email: "user@example.com",
                    password: "foobar", password_confirmation: "foobar")
 end
 .
 .
 .
 test "authenticated? should return false for a user with nil digest" do
   assert_not @user.authenticated?('')
 end
end
----------------------------

rails testでエラーになることを確認

ログ
----------------------------
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ rails test
Running via Spring preloader in process 6594
Started with run options --seed 48310
ERROR["test_authenticated?_should_return_false_for_a_user_with_nil_digest", UserTest, 0.49320461099978274]
test_authenticated?_should_return_false_for_a_user_with_nil_digest#UserTest (0.49s)
BCrypt::Errors::InvalidHash:         BCrypt::Errors::InvalidHash: invalid hash
           app/models/user.rb:33:in `new'
           app/models/user.rb:33:in `authenticated?'
           test/models/user_test.rb:75:in `block in <class:UserTest>'
 26/26: [===========================================] 100% Time: 00:00:00, Time: 00:00:00
Finished in 0.63554s
26 tests, 67 assertions, 0 failures, 1 errors, 0 skips
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ 
----------------------------

対策は下記

authenticated?を更新して、ダイジェストが存在しない場合に対応 green
app/models/user.rb
----------------------------
class User < ApplicationRecord
 .
 .
 .
 # 渡されたトークンがダイジェストと一致したらtrueを返す
 def authenticated?(remember_token)
   return false if remember_digest.nil?
   BCrypt::Password.new(remember_digest).is_password?(remember_token)
 end
 # ユーザーのログイン情報を破棄する
 def forget
   update_attribute(:remember_digest, nil)
 end
end
----------------------------

rails testで問題ないことを確認

イイネ!

・9 2 [Remember me] チェックボックス

チェックボックスが正常に動作するためにはラベルの内側に配置する必要あり

[remember me] チェックボックスをログインフォームに追加する
app/views/sessions/new.html.erb
----------------------------
<% provide(:title, "Log in") %>
<h1>Log in</h1>
<div class="row">
 <div class="col-md-6 col-md-offset-3">
   <%= form_for(:session, url: login_path) do |f| %>
     <%= f.label :email %>
     <%= f.email_field :email, class: 'form-control' %>
     <%= f.label :password %>
     <%= f.password_field :password, class: 'form-control' %>
     <%= f.label :remember_me, class: "checkbox inline" do %>
       <%= f.check_box :remember_me %>
       <span>Remember me on this computer</span>
     <% end %>
     <%= f.submit "Log in", class: "btn btn-primary" %>
   <% end %>
   <p>New user? <%= link_to "Sign up now!", signup_path %></p>
 </div>
</div>
----------------------------

体裁を整える

[remember me] チェックボックスのCSS
app/assets/stylesheets/custom.scss
----------------------------
.
.
.
/* forms */
.
.
.
.checkbox {
 margin-top: -10px;
 margin-bottom: 10px;
 span {
   margin-left: 20px;
   font-weight: normal;
 }
}
#session_remember_me {
 width: auto;
 margin-left: 0;
}
----------------------------

チェックボックスがONかOFFかは
params[:session][:remember_me]
で取り出せる

[remember me] チェックボックスの送信結果を処理する
app/controllers/sessions_controller.rb
----------------------------
class SessionsController < ApplicationController
 def new
 end
 def create
   user = User.find_by(email: params[:session][:email].downcase)
   if user && user.authenticate(params[:session][:password])
     log_in user
     params[:session][:remember_me] == '1' ? remember(user) : forget(user)
     redirect_to user
   else
     flash.now[:danger] = 'Invalid email/password combination'
     render 'new'
   end
 end
 def destroy
   log_out if logged_in?
   redirect_to root_url
 end
end
----------------------------

・9 3 [Remember me] のテスト

テストをきっちり書いてみよう


・9 3 1 [Remember me] ボックスをテストする


log_in_asヘルパーを追加する
test/test_helper.rb
----------------------------
ENV['RAILS_ENV'] ||= 'test'
.
.
.
class ActiveSupport::TestCase
 fixtures :all
 # テストユーザーがログイン中の場合にtrueを返す
 def is_logged_in?
   !session[:user_id].nil?
 end
 # テストユーザーとしてログインする
 def log_in_as(user)
   session[:user_id] = user.id
 end
end
class ActionDispatch::IntegrationTest
 # テストユーザーとしてログインする
 def log_in_as(user, password: 'password', remember_me: '1')
   post login_path, params: { session: { email: user.email,
                                         password: password,
                                         remember_me: remember_me } }
 end
end
----------------------------
[remember me] チェックボックスのテスト green
test/integration/users_login_test.rb
----------------------------
test/integration/users_login_test.rb
require 'test_helper'
class UsersLoginTest < ActionDispatch::IntegrationTest
 def setup
   @user = users(:michael)
 end
 .
 .
 .
 test "login with remembering" do
   log_in_as(@user, remember_me: '1')
   assert_not_empty cookies['remember_token']
 end
 test "login without remembering" do
   # クッキーを保存してログイン
   log_in_as(@user, remember_me: '1')
   delete logout_path
   # クッキーを削除してログイン
   log_in_as(@user, remember_me: '0')
   assert_empty cookies['remember_token']
 end
end
----------------------------

実はテストコードではcookies[:remember_token]とは書けない
なぜなら常にnilになってしまうため
だから下記のようにするしかない
cookies['remember_token']

rails testで問題ないことを確認

イイネ!

・9 3 2 [Remember me] をテストする

current_user内にある複雑な分岐処理について、これまで全くテストが行われていない

試しに下記はパスしてしまうはず

テストされていないブランチで例外を発生するgreen
app/helpers/sessions_helper.rb
----------------------------
module SessionsHelper
 .
 .
 .
 # 記憶トークンcookieに対応するユーザーを返す
 def current_user
   if (user_id = session[:user_id])
     @current_user ||= User.find_by(id: user_id)
   elsif (user_id = cookies.signed[:user_id])
     raise       # テストがパスすれば、この部分がテストされていないことがわかる
     user = User.find_by(id: user_id)
     if user && user.authenticated?(cookies[:remember_token])
       log_in user
       @current_user = user
     end
   end
 end
 .
 .
 .
end
----------------------------


以下を作る
touch test/helpers/sessions_helper_test.rb

テスト手順はシンプル

fixtureでuser変数を定義
渡されたユーザーをrememberメソッドで記憶
current_userが、渡されたユーザーと同じであることを確認

永続的セッションのテスト
test/helpers/sessions_helper_test.rb
----------------------------
require 'test_helper'
class SessionsHelperTest < ActionView::TestCase
 def setup
   @user = users(:michael)
   remember(@user)
 end
 test "current_user returns right user when session is nil" do
   assert_equal @user, current_user
   assert is_logged_in?
 end
 test "current_user returns nil when remember digest is wrong" do
   @user.update_attribute(:remember_digest, User.digest(User.new_token))
   assert_nil current_user
 end
end
----------------------------

assert_equalの引数は「期待する値, 実際の値」の順序で書く点に注意

これでエラーになることを確認

ログ
----------------------------
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ rails test
Running via Spring preloader in process 8028
Started with run options --seed 51200
ERROR["test_current_user_returns_nil_when_remember_digest_is_wrong", SessionsHelperTest, 0.10718350400020427]
test_current_user_returns_nil_when_remember_digest_is_wrong#SessionsHelperTest (0.11s)
RuntimeError:         RuntimeError: 
           app/helpers/sessions_helper.rb:19:in `current_user'
           test/helpers/sessions_helper_test.rb:17:in `block in <class:SessionsHelperTest>'
ERROR["test_current_user_returns_right_user_when_session_is_nil", SessionsHelperTest, 0.11936452000009012]
test_current_user_returns_right_user_when_session_is_nil#SessionsHelperTest (0.12s)
RuntimeError:         RuntimeError: 
           app/helpers/sessions_helper.rb:19:in `current_user'
           test/helpers/sessions_helper_test.rb:11:in `block in <class:SessionsHelperTest>'
 30/30: [===========================================] 100% Time: 00:00:00, Time: 00:00:00
Finished in 0.69185s
30 tests, 72 assertions, 0 failures, 2 errors, 0 skips
ec2-user:~/environment/sample_app (advanced-login) $ 
----------------------------


エラーになることを確認したらraiseを削除

例外発生部分を削除する green
app/helpers/sessions_helper.rb
----------------------------
module SessionsHelper
 .
 .
 .
 # 記憶トークンcookieに対応するユーザーを返す
 def current_user
   if (user_id = session[:user_id])
     @current_user ||= User.find_by(id: user_id)
   elsif (user_id = cookies.signed[:user_id])
     user = User.find_by(id: user_id)
     if user && user.authenticated?(cookies[:remember_token])
       log_in user
       @current_user = user
     end
   end
 end
 .
 .
 .
end
----------------------------

これでok

・9 4 最後に

Bitbucketは普通にpush

herokuでpushする前に、下記コマンドでメンテナンスモードをon
source <(curl -sL https://cdn.learnenough.com/heroku_install)
heroku login --interactive
heroku create(herokuのアプリが5個以上作られていないことに注意!6個以上作られてたらcreateできないので適宜削除)
git remote set-url heroku ****.git(.gitがついてるほうのurlを指定)
heroku maintenance:on
git push heroku master
heroku run rails db:migrate
heroku maintenance:off

https://jun9.herokuapp.com/

・9 4 1 本章のまとめ


Railsでは、あるページから次のページに移動するときに状態を保持することができる
ページの状態を長期間保持したいときは、cookiesメソッドを使って永続的なセッションにする
記憶トークンと記憶ダイジェストをユーザーごとに関連付けて、永続的セッションが実現できる
cookiesメソッドを使うと、ユーザーのブラウザにcookiesなどを保存できる
ログイン状態は、セッションもしくはクッキーの状態に基づいて決定される
セッションとクッキーをそれぞれ削除すると、ユーザーのログアウトが実現できる
三項演算子を使用すると、単純なif-then文をコンパクトに記述できる


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