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    • テスト駆動で学ぶ Firestore セキュリティルール 【データ検証編 / 後編】

    メディアチームメディアチーム
    2020.04.28

    IT技術

    test-dirven-firestore-security-rules-data-verification-2nd
    Firestore

    テスト駆動で商品データのルールを実装する【後編】

    この記事では、前編・後編の二回に分けて、Firestore 上の商品データコレクションのセキュリティルール実装を例に、ルールによるデータ検証について解説しています。

    前編では、「実装目標の設定」から「データ追加ルールの実装」までを解説しました。

    後編では、「データ更新・取得ルールのテスト駆動による実装」を進めつつ、「データベースにすでにあるデータの利用」などについて解説していきます。

    簡単な流れ

    以下のような流れで解説を進めていきます。

    1. Firestore 上のデータ更新ルールを実装・解説
    2. Firestore 上のデータ取得ルールを実装・解説
    3. 全体テストで要件の最終チェック
    4. まとめ

    前編の記事はこちら

    featureImg2020.04.22テスト駆動で学ぶ Firestore セキュリティルール 【データ検証編 / 前編】テスト駆動で商品データのルールを実装するこの記事では、セキュリティルールによるデータ検証について、商品データのルールを...

    Firestore 上の商品データ更新ルールの実装

    テストの作成

    前編で説明した、データ追加ルールの実装と同様、テスト駆動で「商品データ更新ルール」の実装を進めていきます。

    テストを作成する前に、商品データ更新の要件を再確認しましょう。

    1. データ更新をリクエストしたユーザが商品管理者と一致しない場合は追加不可
    2. 商品管理者の変更不可
    3. ロックされたデータの更新不可
    4. 商品名の変更不可

    上記の要件に沿って、テストを作成します。

    tests/data.update.test.ts ファイルを追加して、以下のようにコードを記述してください。

    テストのコード

    1process.env.FIRESTORE_EMULATOR_HOST = "localhost:58080";
2
3import {FirestoreTestSupporter} from "firestore-test-supporter";
4import * as firebase from "@firebase/testing";
5import path from "path";
6
7import TestData from "./TestData";
8
9describe("データ更新テスト", () => {
10    const supporter = new FirestoreTestSupporter("my-test-project", path.join(__dirname, "firestore.rules"));
11
12    const collectionPath = TestData.getCollectionPath();
13    const item_id = TestData.getItemId();
14    const initialData = TestData.getInitialData();
15    const validUpdateData = TestData.getValidUpdateData();
16    const admin_user = TestData.getAdminUser();
17
18    beforeEach(async () => {
19        await supporter.loadRules();
20
21        // 初期データを追加
22        const db = supporter.getFirestoreWithAuth(admin_user);
23        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
24        await doc.set(initialData)
25    });
26
27    afterEach(async () => {
28        await supporter.cleanup();
29    });
30
31    test('要件にあったデータの更新に成功', async () => {
32        const db = supporter.getFirestoreWithAuth(admin_user);
33        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
34        await firebase.assertSucceeds(doc.update(validUpdateData))
35    });
36
37    test('データ更新をリクエストしたユーザが商品管理者と一致しない場合は追加不可', async () => {
38        const db = supporter.getFirestoreWithAuth("other_user");
39        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
40        await firebase.assertFails(doc.update(validUpdateData))
41    });
42
43    test('商品管理者の変更不可', async () => {
44        const other_user = "other_user";
45        const db = supporter.getFirestoreWithAuth(other_user);
46        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
47
48        // 商品管理者を変更したデータを作成
49        const bad_data = {...validUpdateData, admin_user: other_user};
50        await firebase.assertFails(doc.update(bad_data))
51    });
52
53    test('ロックされたデータの更新不可', async () => {
54        const db = supporter.getFirestoreWithAuth(admin_user);
55        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
56
57        // データをロック状態に設定
58        const locked_data = {...validUpdateData, locked: true};
59        await firebase.assertSucceeds(doc.update(locked_data));
60
61        // ロックされたデータの更新に失敗
62        const update_data = {...locked_data, price: 3000};
63        await firebase.assertFails(doc.update(update_data));
64    });
65
66    test('商品名の変更不可', async () => {
67        const db = supporter.getFirestoreWithAuth(admin_user);
68        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
69
70        const bad_data = {...validUpdateData, title: "吾輩は犬ではない！"};
71        await firebase.assertFails(doc.update(bad_data))
72    });
73});

    テストの概要

    初期データの準備

    beforeEach(...) 内で、初期データの準備を行っています。

    「商品管理者の変更不可」テスト

    const bad_data = {...validUpdateData, admin_user: other_user}; の部分で、更新データに元の商品管理者とは異なるユーザを設定しています。

    「ロックされたデータの更新不可」テスト

    以下の部分で、更新失敗をチェックする前に、ロックされたデータを用意しています。

    1const locked_data = {...validUpdateData, locked: true};
2await firebase.assertSucceeds(doc.update(locked_data));

    Firestore セキュリティルールの実装

    商品データ更新用のテストが完成したので、ルールの実装を進めていきます。

    テストをスタート

    以下のコマンドを実行し、テストをスタートさせてください。

    1npm run test-watch tests/data.update.test.ts

    テスト結果

    以下のような、テスト結果が表示されます。

    1 FAIL  .../tests/data.update.test.ts
2  データ更新テスト
3    × 要件にあったデータの更新に成功 (2366ms)
4    √ データ更新をリクエストしたユーザが商品管理者と一致しない場合は追加不可 (81ms)
5    √ 商品管理者の変更不可 (81ms)
6    × ロックされたデータの更新不可 (71ms)
7    √ 商品名の変更不可 (66ms)

    商品データ追加をテストしたときと同じく、上から順にテストを通していきます。

    全てのアクセスを許可するセキュリティルールを設定

    「要件にあったデータの更新に成功」テストを通すため、とりあえず全ての update アクセスを許可してみます。

    以下のように Firestore セキュリティルールを調整してください。

    1rules_version = '2';
2service cloud.firestore {
3  match /databases/{database}/documents {
4    match /items/{item_id}{
5      allow create: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user;
6      
7      allow update: if true;
8    }
9  }
10}

    テスト結果

    以下のような、テスト結果が表示されます。

    1 FAIL  .../tests/data.update.test.ts
2  データ更新テスト
3    √ 要件にあったデータの更新に成功 (2171ms)
4    × データ更新をリクエストしたユーザが商品管理者と一致しない場合は追加不可 (97ms)
5    × 商品管理者の変更不可 (94ms)
6    × ロックされたデータの更新不可 (82ms)
7    × 商品名の変更不可 (73ms)

    「要件にあったデータの更新に成功」テストが成功しました。

    ユーザ情報を許可条件に使用するセキュリティルールを設定

    次は、「データ更新をリクエストしたユーザが商品管理者と一致しない場合は追加不可」テストを通したいと思います。

    商品データ追加の要件と同じく、create に対するルールにならって、以下のようにルールを調整します。

    1rules_version = '2';
2service cloud.firestore {
3  match /databases/{database}/documents {
4    match /items/{item_id}{
5      allow create: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user;
6      
7      allow update: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user;
8   }
9  }
10}

    テスト結果

    テスト結果は、こんな感じになりました。

    1 FAIL  tests/data.update.test.ts
2  データ更新テスト
3    √ 要件にあったデータの更新に成功 (2126ms)
4    √ データ更新をリクエストしたユーザが商品管理者と一致しない場合は追加不可 (85ms)
5    × 商品管理者の変更不可 (78ms)
6    × ロックされたデータの更新不可 (69ms)
7    × 商品名の変更不可 (66ms)

    データベース情報を許可条件に使用するセキュリティルールを設定

    次に、「商品管理者の変更不可」テストを通すため、以下のようにルールを調整してください。

    1rules_version = '2';
2service cloud.firestore {
3  match /databases/{database}/documents {
4    match /items/{item_id}{
5      allow create: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user;
6      
7      allow update: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user
8                        && request.resource.data.admin_user == resource.data.admin_user;
9   }
10  }
11}

    resource.data フィールドを使って、データベースに保存されているデータを参照することができます。

    request.resource.data.admin_user == resource.data.admin_user の条件では、リクエストデータと既存データの admin_user が一致していることをチェックし、商品管理者に変更がないことを確認しています。

    テスト結果

    テスト結果は、以下の通りとなります。

    1 FAIL  tests/data.update.test.ts
2  データ更新テスト
3    √ 要件にあったデータの更新に成功 (2144ms)
4    √ データ更新をリクエストしたユーザが商品管理者と一致しない場合は追加不可 (88ms)
5    √ 商品管理者の変更不可 (73ms)
6    × ロックされたデータの更新不可 (74ms)
7    × 商品名の変更不可 (69ms)

    「商品管理者の変更不可」テストが通りました。

    残りの要件をセキュリティルールに設定

    次に、残りのテストを通すため、以下のように Firestore セキュリティルールを調整してください。

    1rules_version = '2';
2service cloud.firestore {
3  match /databases/{database}/documents {
4    match /items/{item_id}{
5      allow create: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user;
6      
7      allow update: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user
8                        && request.resource.data.admin_user == resource.data.admin_user
9                        && request.resource.data.title == resource.data.title
10                        && resource.data.locked == false;                        
11   }
12  }
13}

    「商品管理者の変更不可」の場合と同様、request.resource.data.title == resource.data.title の条件により「商品名の変更不可」としています。

    また、resource.data.locked == false の条件により、「ロックされたデータの更新不可」としています。

    テスト結果

    テスト結果は、以下の通りとなります。

    1 PASS  tests/data.update.test.ts
2  データ更新テスト
3    √ 要件にあったデータの更新に成功 (2137ms)
4    √ データ更新をリクエストしたユーザが商品管理者と一致しない場合は追加不可 (83ms)
5    √ 商品管理者の変更不可 (82ms)
6    √ ロックされたデータの更新不可 (89ms)
7    √ 商品名の変更不可 (80ms)

    テストが全て通りましたので、以上で商品データ更新用のセキュリティルールの実装は完了です。

    次のテストとの競合を避けるために、商品データ更新用のテストを終了してください。

    Firestore 上の商品データ取得ルールの実装

    テストの作成

    最後に、商品データ取得用の Firestore セキュリティルールをテスト駆動で実装していきます。

    テストを作成する前に、データ取得の要件を再確認しましょう。

    1. 認証されていないユーザはデータ取得不可
    2. 売り切れ商品のデータ取得不可

    上記の要件に沿って、テストを作成します。

    tests/data.read.test.ts ファイルを追加し、以下のようにコードを記述してください。

    テストのコード

    1process.env.FIRESTORE_EMULATOR_HOST = "localhost:58080";
2
3import {FirestoreTestSupporter} from "firestore-test-supporter";
4import * as firebase from "@firebase/testing";
5import path from "path";
6
7import TestData from "./TestData";
8
9describe("データ取得テスト", () => {
10    const supporter = new FirestoreTestSupporter("my-test-project", path.join(__dirname, "firestore.rules"));
11
12    const collectionPath = TestData.getCollectionPath();
13    const item_id = TestData.getItemId();
14    const initialData = TestData.getInitialData();
15    const validUpdateData = TestData.getValidUpdateData();
16    const admin_user = TestData.getAdminUser();
17
18    beforeEach(async () => {
19        await supporter.loadRules();
20
21        // 初期データを追加
22        const db = supporter.getFirestoreWithAuth(admin_user);
23        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
24        await doc.set(initialData)
25    });
26
27    afterEach(async () => {
28        await supporter.cleanup();
29    });
30
31    test('要件にあったデータの取得に成功', async () => {
32        // 任意のユーザで認証
33        const db = supporter.getFirestoreWithAuth("any_user");
34        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
35        await firebase.assertSucceeds(doc.get())
36    });
37    test('認証されていないユーザはデータ取得不可', async () => {
38        const db = supporter.getFirestore();
39        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
40        await firebase.assertFails(doc.get())
41    });
42    test('売り切れ商品のデータ取得不可', async () => {
43        const db = supporter.getFirestoreWithAuth(admin_user);
44        const doc = db.collection(collectionPath).doc(item_id);
45
46        // データを売り切れに設定
47        const sold_out_data = {...validUpdateData, sold_out: true};
48        await firebase.assertSucceeds(doc.set(sold_out_data));
49
50        await firebase.assertFails(doc.get())
51    })
52});

    テストの概要

    「要件にあったデータの取得に成功」テスト

    任意の認証されたユーザがデータを取得できるので、任意ユーザ any_user で認証されたクライアントを使用しています。

    「売り切れ商品のデータ取得不可」テスト

    以下のコードで、売り切れ商品のデータを用意しています。

    1const sold_out_data = {...validUpdateData, sold_out: true};
2await firebase.assertSucceeds(doc.set(sold_out_data));

    Firestore セキュリティルールの実装

    テストに沿って、Firestore セキュリティルールの実装を進めていきます。

    テストをスタート

    以下のコマンドを実行し、テストをスタートしてください。

    1npm run test-watch tests/data.get.test.ts

    全てのアクセスを許可するセキュリティルールを設定

    商品データの追加・更新テストの場合と同様、この時点では、「要件にあったデータの取得に成功」テストは「失敗」します。

    まずは、これまでと同様、全ての read アクセスを許可してみます。

    以下のようにルールを調整してください。

    1rules_version = '2';
2service cloud.firestore {
3  match /databases/{database}/documents {
4    match /items/{item_id}{
5      allow create: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user;
6      
7      allow update: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user
8                        && request.resource.data.admin_user == resource.data.admin_user
9                        && request.resource.data.title == resource.data.title
10                        && resource.data.locked == false;                        
11
12      allow read: if true;
13   }
14  }
15}

    テスト結果

    テスト結果は、以下の通りとなります。

    1FAIL  tests/data.read.test.ts
2  データ取得テスト
3    √ 要件にあったデータの取得に成功 (2178ms)
4    × 認証されていないユーザはデータ取得不可 (95ms)
5    × 売り切れ商品のデータ取得不可 (83ms)

    「要件にあったデータの取得に成功」したので、残りの取得不可ルールを追加していきます。

    商品データ取得の要件をセキュリティルールに設定

    以下のように Firestore セキュリティルールを調整してください。

    1rules_version = '2';
2service cloud.firestore {
3  match /databases/{database}/documents {
4    match /items/{item_id}{
5      allow create: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user;
6
7      allow update: if request.auth.uid == request.resource.data.admin_user
8                        && request.resource.data.admin_user == resource.data.admin_user
9                        && request.resource.data.title == resource.data.title
10                        && resource.data.locked == false;
11
12      allow read: if request.auth.uid != null
13                      && resource.data.sold_out == false;
14    }
15  }
16}

    ここで、request.auth.uid != null により、認証されているユーザだけがデータ取得可能としています。

    また、resource.data.sold_out == false の条件により、売り切れていない商品のみ取得可能としています。

    テスト結果

    テスト結果は、以下の通りとなります。

    1PASS  tests/data.read.test.ts
2  データ取得テスト
3    √ 要件にあったデータの取得に成功 (2145ms)
4    √ 認証されていないユーザはデータ取得不可 (160ms)
5    √ 売り切れ商品のデータ取得不可 (86ms)

    テストが全て成功したので、以上で商品データ取得用のセキュリティルールの実装は完了です。

    テストを終了してください。

    全ての要件の再チェック

    最後に、各項目でのルールの変更により、前に設定したルールが要件から外れていないかを確認します。

    全てのテストを実行

    以下のコマンドを実行し、全てのテストを実行してください。

    1npm run test-watch

    テスト結果

    テスト結果は、このような感じになりました！

    1 PASS  tests/data.add.test.ts
2 PASS  tests/data.read.test.ts
3 PASS  tests/data.update.test.ts
4
5Test Suites: 3 passed, 3 total
6Tests:       10 passed, 10 total

    全てのテストに成功したので、これで前編冒頭に設定した、要件に沿ったルールの実装が完了しました。

    Firestore セキュリティルールによるデータ検証のまとめ

    以上、Firestore セキュリティルールでのデータの検証を、テスト駆動で解説してみました。

    この記事では、解説のわかりやすさのため、個別のテストファイルについてテストを実施してきました。

    ですが、実際の開発では、最初から全テストを実行することをおすすめします。

    なぜなら、実装と並行して常にリグレッションテストが実行されるからです。

    既存のテストの失敗に早目に気づくことができ、原因の特定・修正も比較的簡単で済みます。

    最後に、今回の内容を簡単にまとめてみたいと思います。

    1. request.auth フィールドィールドでリクエストユーザの情報を参照できる
    2. request.resource.data フィールドでリクエストデータを参照できる
    3. resource.data で既存データを参照できる
    4. 更新不可ルールは request.resource.data.some_data == resource.data.some_data で実装
    5. request.auth.uid != null で認証なしユーザをブロック

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