最流行的授权机制OAuth|最流行的授权机制OAuth 2.0

概述 OAuth 2.0用来授权第三方应用,获取用户数据。
OAuth 2.0的由来

  • 引出问题
    思考一个问题?外卖配送员问题!!!
    我住在一个大型的有门禁系统的居民小区,由于外卖小哥没有该小区的秘密,必须得找到一个办法,让外卖小哥通过门禁系统,进入小区。如果我把自己的密码,告诉外卖小哥,他就拥有了与我同样的权限。假如我想取消他进入小区的权力,我自己的密码也得跟着改了,还得通知其他的外卖小哥,并且我也不确定要告诉多少外卖小哥。
  • 授权机制的设计
    1. 门禁系统增加一个按钮,叫做"获取授权"。外卖小哥需要首先按这个按钮,去申请授权。
    2. 他按下按钮以后,屋主的手机就会跳出对话框:有人正在要求授权。系统还会显示该外卖小哥的姓名、工号和所属的公司。
    3. 我确认请求属实,就点击按钮,告诉门禁系统,我同意给予他进入小区的授权。
    4. 门禁系统得到我的确认以后,向快递员显示一个进入小区的令牌(access token)。令牌就是类似密码的一串数字,只在短期内(比如七天)有效。
    5. 快递员向门禁系统输入令牌,进入小区。
  • 互联网场景
    技术来源于生活,以上案例就是Oauth的设计了。
    1. 居民小区就是储存用户数据的网络服务。比如,微信支付宝储存了我的好友信息,获取这些信息,就必须经过微信支付宝的"门禁系统"。
    2. 外卖小哥就是第三方应用,想要穿过门禁系统,进入小区。
    3. 最后,我就是用户本人,同意授权第三方应用进入小区,获取我的数据。
      总结:OAuth 就是一种授权机制。数据的所有者告诉系统,同意授权第三方应用进入系统,获取这些数据。系统从而产生一个短期的进入令牌(token),用来代替密码,供第三方应用使用。
  • 令牌与密码
    令牌(token)与密码(password)的作用是一样的,都可以进入系统,但是有三点差异。
    1. 令牌是短期的,到期会自动失效,用户自己无法修改。密码一般长期有效,用户不修改,就不会发生变化。
    2. 令牌可以被数据所有者撤销,会立即失效。以上例而言,屋主可以随时取消快递员的令牌。密码一般不允许被他人撤销。
    3. 令牌有权限范围(scope),比如只能进小区的二号门。对于网络服务来说,只读令牌就比读写令牌更安全。密码一般是完整权限。
      总结:上面这些设计,保证了令牌既可以让第三方应用获得权限,同时又随时可控,不会危及系统安全。这就是 OAuth 2.0 的优点。
OAuth 2.0 的四种方式
  • RFC 6749
    OAuth 2.0 的标准是 RFC 6749 文件。该文件先解释了 OAuth 是什么。
    OAuth 引入了一个授权层,用来分离两种不同的角色:客户端和资源所有者。资源所有者同意以后,资源服务器可以向客户端颁发令牌,OAuth 的核心就是向第三方应用颁发令牌。客户端通过令牌,去请求数据。由于互联网有多种场景,该标准定义了获得令牌的四种授权方式(authorization grant )。不管哪一种授权方式,第三方应用申请令牌之前,都必须先到系统备案,说明自己的身份,然后会拿到两个身份识别码:客户端 ID(client ID)和客户端密钥(client secret)。这是为了防止令牌被滥用,没有备案过的第三方应用,是不会拿到令牌的。
  • 授权码方式授权
    授权码(authorization code)方式,指的是第三方应用先申请一个授权码,然后再用该码获取令牌。
    这种方式是最常用的流程,安全性也最高,它适用于那些有后端的 Web 应用。授权码通过前端传送,令牌则是储存在后端,而且所有与资源服务器的通信都在后端完成。这样的前后端分离,可以避免令牌泄漏。
    1. A 网站提供一个链接,用户点击后就会跳转到 B 网站,授权用户数据给 A 网站使用。下面就是 A 网站跳转 B 网站的一个示意链接。
https://b.com/oauth/authorize? response_type=code& client_id=CLIENT_ID& redirect_uri=CALLBACK_URL& scope=read

上面 URL 中,response_type参数表示要求返回授权码(code),client_id参数让 B 知道是谁在请求,redirect_uri参数是 B 接受或拒绝请求后的跳转网址,scope参数表示要求的授权范围(这里是只读)。
2. 用户跳转后,B 网站会要求用户登录,然后询问是否同意给予 A 网站授权。用户表示同意,这时 B 网站就会跳回redirect_uri参数指定的网址。跳转时,会传回一个授权码。
https://a.com/callback?code=AUTHORIZATION_CODE

  1. A网站拿到授权码以后,就可以在后端,向 B 网站请求令牌。
https://b.com/oauth/token? client_id=CLIENT_ID& client_secret=CLIENT_SECRET& grant_type=authorization_code& code=AUTHORIZATION_CODE& redirect_uri=CALLBACK_URL

上面 URL 中,client_id参数和client_secret参数用来让 B 确认 A 的身份(client_secret参数是保密的,因此只能在后端发请求),grant_type参数的值是AUTHORIZATION_CODE,表示采用的授权方式是授权码,code参数是上一步拿到的授权码,redirect_uri参数是令牌颁发后的回调网址。
  1. B网站收到请求以后,就会颁发令牌。具体做法是向redirect_uri指定的网址,发送一段 JSON 数据。access_token字段就是令牌,A 网站在后端拿到了。
{ "access_token":"ACCESS_TOKEN", "token_type":"bearer", "expires_in":2592000, "refresh_token":"REFRESH_TOKEN", "scope":"read", "uid":100101, "info":{...} }

  • 隐藏式方式授权
    有些 Web 应用是纯前端应用,没有后端。这时就不能用上面的方式了,必须将令牌储存在前端。RFC 6749 规定了第二种方式,允许直接向前端颁发令牌。这种方式没有授权码这个中间步骤,所以称为(授权码)"隐藏式"(implicit)。
  1. A 网站提供一个链接,要求用户跳转到 B 网站,授权用户数据给 A 网站使用。
https://b.com/oauth/authorize? response_type=token& client_id=CLIENT_ID& redirect_uri=CALLBACK_URL& scope=read

上面 URL 中,response_type参数为token,表示要求直接返回令牌。
  1. 用户跳转到 B 网站,登录后同意给予 A 网站授权。这时,B 网站就会跳回redirect_uri参数指定的跳转网址,并且把令牌作为 URL 参数,传给 A 网站。 URL 中,token参数就是令牌,A 网站因此直接在前端拿到令牌。
https://a.com/callback#token=ACCESS_TOKEN

注意:令牌的位置是 URL 锚点(fragment),而不是查询字符串(querystring),这是因为 OAuth 2.0 允许跳转网址是 HTTP 协议,因此存在"中间人攻击"的风险,而浏览器跳转时,锚点不会发到服务器,就减少了泄漏令牌的风险。这种方式把令牌直接传给前端,是很不安全的。因此,只能用于一些安全要求不高的场景,并且令牌的有效期必须非常短,通常就是会话期间(session)有效,浏览器关掉,令牌就失效了。
  • 密码式方式授权
    如果你高度信任某个应用,RFC 6749 也允许用户把用户名和密码,直接告诉该应用。该应用就使用你的密码,申请令牌,这种方式称为"密码式"(password)。
  1. A 网站要求用户提供 B 网站的用户名和密码。拿到以后,A 就直接向 B 请求令牌。grant_type参数是授权方式,这里的password表示"密码式",username和password是 B 的用户名和密码。
https://oauth.b.com/token? grant_type=password& username=USERNAME& password=PASSWORD& client_id=CLIENT_ID

  1. B 网站验证身份通过后,直接给出令牌。注意,这时不需要跳转,而是把令牌放在 JSON 数据里面,作为 HTTP 回应,A 因此拿到令牌。
    这种方式需要用户给出自己的用户名/密码,显然风险很大,因此只适用于其他授权方式都无法采用的情况,而且必须是用户高度信任的应用。
  • 凭证式方式授权
    最后一种方式是凭证式(client credentials),适用于没有前端的命令行应用,即在命令行下请求令牌。grant_type参数等于client_credentials表示采用凭证式,client_id和client_secret用来让 B 确认 A 的身份。
  1. A 应用在命令行向 B 发出请求。
https://oauth.b.com/token? grant_type=client_credentials& client_id=CLIENT_ID& client_secret=CLIENT_SECRET

【最流行的授权机制OAuth|最流行的授权机制OAuth 2.0】2.B 网站验证通过以后,直接返回令牌。
这种方式给出的令牌,是针对第三方应用的,而不是针对用户的,即有可能多个用户共享同一个令牌。
  • 令牌的使用
    A网站拿到令牌以后,就可以向 B网站的 API 请求数据了。此时,每个发到 API 的请求,都必须带有令牌。具体做法是在请求的头信息,加上一个Authorization字段,令牌就放在这个字段里面。
curl -H "Authorization: Bearer ACCESS_TOKEN" \ "https://api.b.com"

  • 更新令牌
    令牌的有效期到了,如果让用户重新走一遍上面的流程,再申请一个新的令牌,很可能体验不好,而且也没有必要。OAuth 2.0 允许用户自动更新令牌。
    具体方法是,B 网站颁发令牌的时候,一次性颁发两个令牌,一个用于获取数据,另一个用于获取新的令牌(refresh token 字段)。令牌到期前,用户使用 refresh token 发一个请求,去更新令牌。grant_type参数为refresh_token表示要求更新令牌,client_id参数和client_secret参数用于确认身份,refresh_token参数就是用于更新令牌的令牌。
https://b.com/oauth/token? grant_type=refresh_token& client_id=CLIENT_ID& client_secret=CLIENT_SECRET& refresh_token=REFRESH_TOKEN

B 网站验证通过以后,就会颁发新的令牌。

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