# BIZ-127 完整用户系统架构设计 v1.0

| 项 | 内容 |
|---|---|
| **版本** | v1.0 |
| **作者** | 梁思筑（architect） |
| **日期** | 2026-09-04 |
| **关联卡片** | BIZ-127（架构）→ BIZ-129（实施） |
| **父卡片** | BIZ-109（P0 修复闭环） |
| **关联 PRD** | BIZ-111（产品 PRD） |
| **存储位置** | docs/BIZ-127_完整用户系统架构_v1.0.md |
| **同步位置** | 思源知识库 `/standards/完整用户系统架构 v1.0` |

---

## 一、设计目标

实现完整的账号密码登录体系，支持长期免登录（30 天），账号密码 + Session Cookie 方案，不在 URL/前端暴露 token。

---

## 二、数据模型

**完整 SQL DDL** 见 `docs/auth-schema.sql`（9.7KB）。

包含 5 张表：
1. **users** —— 用户表（bcrypt 密码哈希、登录失败计数、锁定时间戳、多租户/角色预留）
2. **sessions** —— 服务端会话（DB 存，非 JWT；存 session_hash、password_epoch 用于改密失效）
3. **password_reset_tokens** —— 密码重置 token（一次性、1 小时过期、限速 3 次/小时）
4. **operation_logs** —— 操作日志（90 天保留、多租户索引预留）
5. **auth_settings** —— 全局鉴权配置（bcrypt cost、session 寿命、锁定参数）

### 关键决策

| 决策点 | 选择 | 理由 |
|--------|------|------|
| Session 存储 | **DB 存** | 可控失效、改密立即踢人；JWT 不适合内网场景 |
| 重置 token 存储 | **DB 存** | 一次性、可控、可限速；JWT 自包含不可撤销 |
| 密码哈希 | **bcrypt cost=12** | 行业标准，登录耗时 ~250ms，安全/性能平衡 |
| 多用户扩展 | **数据层预留 + UI 不暴露** | 见下文"多用户扩展决策" |

---

## 三、鉴权中间件流程图

```
请求进入
   │
   ▼
┌──────────────────────┐
│ 日志中间件           │  ← 记录 method/path/IP/UA
│ (log_request)        │
└──────────┬───────────┘
           │
           ▼
┌──────────────────────┐
│ 鉴权中间件           │  ← 优先读 cookie，fallback Bearer
│ (authenticate)      │     Bearer 仅用于内部服务调用
└──────────┬───────────┘
           │
           │ 判断：path 是否在白名单？
           │
     ┌─────┴──────┐
     │            │
   YES (白名单)  NO
     │            │
     │            ▼
     │   ┌──────────────────────┐
     │   │ require_auth 装饰器  │  ← 验证 session_id
     │   │   - 查 sessions 表   │     校验：
     │   │   - 校验 session_hash│     1. session 存在
     │   │   - 校验 expires_at  │     2. 未撤销
     │   │   - 校验密码 epoch   │     3. 未过期
     │   │   - 续期（如活跃）   │     4. password_epoch 匹配
     │   └──────────┬───────────┘
     │              │
     │              ▼
     │   ┌──────────────────────┐
     │   │ 业务中间件           │
     │   │ (业务逻辑处理)       │
     │   └──────────┬───────────┘
     │              │
     │              ▼
     │   ┌──────────────────────┐
     │   │ 日志中间件（出口）   │  ← 记录 status/duration/user_id
     │   └──────────────────────┘
     │
     └──▶ 业务中间件（白名单接口无需鉴权）
```

### 5 个鉴权端点

| 端点 | 方法 | 说明 |
|------|------|------|
| `/api/login` | POST | 账号密码 → 校验 → 创建 session → 设置 cookie |
| `/api/logout` | POST | 清 cookie → 撤销 session（revoked_at=now） |
| `/api/password-reset/request` | POST | 生成 token → 邮件/日志通知（内网暂用日志） |
| `/api/password-reset/confirm` | POST | 校验 token → 改密码 → 撤销该用户所有 session |

### 装饰器改造

```python
# 现状
@require_auth
def api_records(): ...

# 改造后（伪代码，BIZ-129 实施）
@require_auth  # 内部自动读 cookie 或 Bearer
def api_records(): ...

# 新增装饰器
@require_admin  # role == 'admin' 才允许
def admin_only_api(): ...
```

---

## 四、Cookie 安全策略

| 项 | 值 | 决策依据 |
|---|----|---------|
| **名称** | `lotto_session` | 业务前缀，避免与其它服务冲突 |
| **httpOnly** | `true` | ✅ 阻止 XSS 读取 cookie |
| **secure** | `true`（生产） / `false`（内网 HTTP 调试） | 内网暂不强制 HTTPS，但配置项保留 |
| **sameSite** | `Lax` | ✅ 防 CSRF；`Strict` 会破坏外链跳转登录 |
| **path** | `/` | 全站生效 |
| **maxAge** | `30 * 24 * 3600` 秒（30 天） | 满足"长期免登录"诉求 |
| **domain** | 当前域（不设） | 内网单域，不跨子域 |

### 防 CSRF 决策

**不单独引入 CSRF token**，理由：
- `SameSite=Lax` 已防 95% CSRF（POST 表单跨站不携带 cookie）
- 关键操作（删除、改密码）二次校验（要求输入当前密码或确认）
- 如未来扩展第三方嵌入或 iframe 调用，再加 CSRF token

### Session 续期策略

- 用户每次活跃请求，若 `expires_at - now < 24h`，则续期 30 天
- `last_seen_at` 用于清理过期 session

---

## 五、多用户扩展决策（4 个判断点）

| 判断点 | 是否预留 | 决策 |
|--------|---------|------|
| 1. 数据库 `users.tenant_id` / `role` 字段 | **✅ 预留** | 已建字段，索引就绪，单租户默认 1 |
| 2. API 路径 `/api/admin/users/*` | **❌ 不预留** | 过度设计；未来需要时再加，无需现在占坑 |
| 3. 前端「多用户切换」入口 | **❌ 不预留** | UI 保持单用户登录，多用户场景届时再迭代 |
| 4. 操作日志按 `tenant_id` 分区 | **✅ 预留索引** | 已建 `idx_oplog_tenant_time`，分区待数据量>10万再分表 |

**预留原则**：数据库层 vs API/UI 层
- **数据层**：必须预留（成本低、不影响当前 UI）
- **API/UI 层**：不预留（避免过度设计、未来按需添加）

---

## 六、兼容性矩阵

| 项 | 当前实现 | 方案 C 后 | 迁移路径 |
|----|---------|----------|---------|
| `/api/status` | 无鉴权 | 保持无鉴权（status 公开） | 无变更 |
| `/api/records` | Bearer 鉴权 | Cookie 鉴权 + Bearer 备用 | 双轨运行 24h，前端切到 cookie 后撤 Bearer |
| `/api/history` | Bearer 鉴权 | Cookie 鉴权 + Bearer 备用 | 同上 |
| `/api/generate` | Bearer 鉴权 | Cookie 鉴权 + Bearer 备用 | 同上 |
| `/api/statistics` | Bearer 鉴权 | Cookie 鉴权 + Bearer 备用 | 同上 |
| `/api/download/*` | Bearer 鉴权 | Cookie 鉴权 + Bearer 备用 | 同上 |
| Bearer token | `LOTTO_API_TOKEN` env 强制 | 保留 env（内部脚本用） | 不删除，作为内部服务通道 |
| Cookie | 无 | `lotto_session` 30 天 | 新增 |
| 默认账号 | 无 | `lotto_admin` + 临时密码 | 首次登录强制改密 |

**双轨过渡策略**：
1. 上线 Cookie 鉴权后，前端自动改用 cookie
2. Bearer 通道保留 24h 给内部脚本迁移
3. 24h 后仅允许 Bearer 用于 `/api/internal/*`（如有）
4. 监控 `/api/records` 等接口的鉴权失败日志，确认为 0 后撤 Bearer

---

## 七、性能 + 安全边界（5 项决策）

| 项 | 决策 | 理由 |
|----|------|------|
| 1. bcrypt cost=12 登录耗时 | **目标 < 500ms（实测 ~250ms）** | Ubuntu 22.04 + bcrypt cost=12 单次 ~250ms，远低于 500ms 上限 |
| 2. Session 失效机制（改密） | **改密码后该用户所有 session 立即失效** | session 表 `password_epoch` 字段；登录时快照，改密后 `password_changed_at` 更新，session 自动失效 |
| 3. 找回密码 token 速率限制 | **每用户 3 次/小时** | 防爆破；超限返回 429 |
| 4. 登录失败锁定 | **5 次失败锁定 15 分钟** | `users.failed_attempts` + `locked_until`；自动解锁 |
| 5. 操作日志保留周期 | **90 天** | 满足审计需求；月度归档到 `operation_logs_archive_yyyyMM`；>10万行/天时启动分区 |

---

## 八、验收 Checklist

- [x] 完整 SQL DDL（含迁移脚本） → `docs/auth-schema.sql`
- [x] 鉴权中间件流程图（文字描述） → 第三节
- [x] Cookie 安全策略完整 → 第四节
- [x] 多用户扩展接口明确 → 第五节
- [x] 兼容性矩阵 → 第六节
- [x] 性能 + 安全边界 → 第七节
- [x] 架构文档沉淀（思源 + Git） → 同步进行中

---

## 九、对下游约束（PRD BIZ-111 + 实施 BIZ-129）

### 给 BIZ-111 PRD 的约束

1. **登录页**必须有：用户名、密码、"记住我"勾选（默认勾选=30天免登录）
2. **找回密码流程**：输入用户名 → 后台生成 token → 通过日志/邮件通知（内网暂用日志）
3. **首次登录强制改密**：检测 `password_changed_at == created_at` 时，强制跳改密页
4. **UI 不暴露**多用户切换、注册入口（保持单账号）

### 给 BIZ-129 实施的约束

1. **必须用 bcrypt cost=12**，不要用 sha256/md5/pbkdf2
2. **session_id 必须 32 字节 URL-safe base64**（`secrets.token_urlsafe(32)`）
3. **session_hash = sha256(session_id + server_secret)**，secret 存 env
4. **不改 LOTTO_API_TOKEN 流程**，保留 Bearer 作为内部通道
5. **/api/status 必须保持公开**，不能误加鉴权
6. **BIZ-109 严格鉴权基线不能回退**（不能因为 Cookie 引入新的 401 路径）

---

## 十、风险与待澄清

| 风险 | 影响 | 应对 |
|------|------|------|
| 首次部署 bcrypt 哈希生成失败 | 登录失败 | BIZ-129 部署前在本地预生成哈希嵌入 init SQL |
| Cookie 30 天过长，安全边界争议 | 安全 | `auth_settings.session_max_age_sec` 运行时可调 |
| 多用户预留字段被误用 | 数据污染 | 在 BIZ-129 代码层加 `tenant_id == 1` 断言 |
| 操作日志 90 天后未归档 | 磁盘膨胀 | BIZ-129 实施时同时交付归档脚本 |

---

## 十一、变更历史

| 版本 | 日期 | 变更 | 作者 |
|------|------|------|------|
| v1.0 | 2026-09-04 | 初版（BIZ-127 架构交付） | 梁思筑 |