微服务 —— OAuth2.0详解|8月更文挑战

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OAuth2.0 的授权简单理解其实就是获取令牌(token)的过程,OAuth 协议定义了四种获得令牌的授权方式(authorization grant )如下:

  • 授权码(authorization-code
  • 隐藏式(implicit
  • 密码式(password
  • 客户端凭证(client credentials

但值得注意的是,不管我们使用哪一种授权方式,在三方应用申请令牌之前,都必须在系统中去申请身份唯一标识:客户端 ID(client ID)和 客户端密钥(client secret)。这样做可以保证 token 不被恶意使用。

下面我们会分析每种授权方式的原理,在进入正题前,先了解 OAuth2.0 授权过程中几个重要的参数:

  • response_type:code 表示要求返回授权码,token 表示直接返回令牌
  • client_id:客户端身份标识
  • client_secret:客户端密钥
  • redirect_uri:重定向地址
  • scope:表示授权的范围,read只读权限,all读写权限
  • grant_type:表示授权的方式,AUTHORIZATION_CODE(授权码)、password(密码)、client_credentials(凭证式)、refresh_token 更新令牌
  • state:应用程序传递的一个随机数,用来防止CSRF

1 授权码模式

授权码模式(Authorization Code Grant)。

授权码模式.png

  • 第一步:用户访问页面
  • 第二步:访问的页面将请求重定向到认证服务器
  • 第三步:认证服务器向用户展示授权页面,等待用户授权
  • 第四步:用户授权,认证服务器生成一个code和带上client_id发送给应用服务器。然后,应用服务器拿到code,并用client_id去后台查询对应的client_secret
  • 第五步:将code、client_id、client_secret传给认证服务器换取access_token和 refresh_token
  • 第六步:将access_token和refresh_token传给应用服务器
  • 第七步:验证token,访问真正的资源页面

授权码模式优缺点.png

掘金授权案例

OAuth2.0四种授权中授权码方式是最为复杂,但也是安全系数最高的,比较常用的一种方式。这种方式适用于兼具前后端的Web项目,因为有些项目只有后端或只有前端,并不适用授权码模式。下图我们以用WX登录掘金为例,详细看一下授权码方式的整体流程。

OAuth2.0-授权码.png

用户选择WX登录掘金,掘金会向WX发起授权请求,接下来 WX询问用户是否同意授权(常见的弹窗授权)。其中 response_typecode 要求返回授权码,scope 参数表示本次授权范围为只读权限,redirect_uri 重定向地址。

 https://wx.com/oauth/authorize?
   response_type=code&
   client_id=CLIENT_ID&
   redirect_uri=http://juejin.im/callback&
   scope=read&
   state=10001

用户同意授权后,WX 根据 redirect_uri重定向并带上授权码。

 http://juejin.im/callback?code=AUTHORIZATION_CODE

当掘金拿到授权码(code)时,带授权码和密匙等参数向WX申请令牌。grant_type表示本次授权为授权码方式 authorization_code ,获取令牌要带上客户端密匙 client_secret,和上一步得到的授权码 code

 https://wx.com/oauth/token?
  client_id=CLIENT_ID&
  client_secret=CLIENT_SECRET&
  grant_type=authorization_code&
  code=AUTHORIZATION_CODE&
  redirect_uri=http://juejin.im/callback

最后 WX 收到请求后向 redirect_uri 地址发送 JSON 数据,其中的access_token 就是令牌。

  {    
   "access_token":"ACCESS_TOKEN",
   "token_type":"bearer",
   "expires_in":2592000,
   "refresh_token":"REFRESH_TOKEN",
   "scope":"read",
   ......
 }

2 简化模式

简化模式(Implicit Grant)。

简化模式.png

  • 第一步:用户访问页面时,重定向到认证服务器
  • 第二步:认证服务器给用户一个认证页面,等待用户授权
  • 第三步:用户授权,认证服务器想应用页面返回Token
  • 第四步:验证Token,访问真正的资源页面

简化模式优缺点.png

3 密码模式

密码模式(Resource Owner Password Credentials Grant)。

密码模式.png

  • 第一步:用户访问用页面时,输入第三方认证所需要的信息(QQ/微信账号密码)
  • 第二步:应用页面那种这个信息去认证服务器授权
  • 第三步:认证服务器授权通过,拿到token,访问真正的资源页面

优点:不需要多次请求转发,额外开销,同时可以获取更多的用户信息。

缺点:局限性,认证服务器和应用方必须有超高的信赖。

应用场景:自家公司搭建的认证服务器。

4 客户端模式

客户端模式(Client Credentials Grant)。

客户端模式.png

  • 第一步:用户访问应用客户端
  • 第二步:通过客户端定义的验证方法,拿到token,无需授权
  • 第三步:访问资源服务器A
  • 第四步:拿到一次token就可以畅通无阻的访问其他的资源页面。

这是一种最简单的模式,只要client请求,我们就将AccessToken发送给它。这种模式是最方便但最不安全的模式。因此这就要求我们对client完全的信任,而client本身也是安全的。因此这种模式一般用来提供给我们完全信任的服务器端服务。在这个过程中不需要用户的参与。

4 隐藏式

上边提到有一些Web应用是没有后端的, 属于纯前端应用,无法用上边的授权码模式。令牌的申请与存储都需要在前端完成,跳过了授权码这一步。前端应用直接获取 tokenresponse_type 设置为 token,要求直接返回令牌,跳过授权码,WX授权通过后重定向到指定 redirect_uri

 https://wx.com/oauth/authorize?
   response_type=token&
   client_id=CLIENT_ID&
   redirect_uri=http://juejin.im/callback&
   scope=read

5 密码式

密码模式比较好理解,用户在掘金直接输入自己的WX用户名和密码,掘金拿着信息直接去WX申请令牌,请求响应的 JSON结果中返回 tokengrant_typepassword 表示密码式授权。

 https://wx.com/token?
   grant_type=password&
   username=USERNAME&
   password=PASSWORD&
   client_id=CLIENT_ID

这种授权方式缺点是显而易见的,非常的危险,如果采取此方式授权,该应用一定是可以高度信任的。

7 凭证式

凭证式和密码式很相似,主要适用于那些没有前端的命令行应用,可以用最简单的方式获取令牌,在请求响应的 JSON 结果中返回 tokengrant_typeclient_credentials 表示凭证式授权,client_idclient_secret 用来识别身份。

 https://wx.com/token?
   grant_type=client_credentials&
   client_id=CLIENT_ID&
   client_secret=CLIENT_SECRET

8 常见问题

问题一:令牌怎么用?

拿到令牌可以调用 WX API 请求数据了,那令牌该怎么用呢?每个到达WX的请求都必须带上 token,将 token 放在 http 请求头部的一个Authorization字段里。如果使用postman 模拟请求,要在Authorization -> Bearer Token 放入 token注意:低版本postman 没有这个选项。

OAuth2.0-令牌怎么用.png

问题二:令牌过期怎么办?

token是有时效性的,一旦过期就需要重新获取,但是重走一遍授权流程,不仅麻烦而且用户体验也不好,那如何让更新令牌变得优雅一点呢?一般在颁发令牌时会一次发两个令牌,一个令牌用来请求API,另一个负责更新令牌 refresh_tokengrant_typerefresh_token 请求为更新令牌,参数 refresh_token 是用于更新令牌的令牌。

 https://wx.com/oauth/token?
   grant_type=refresh_token&
   client_id=CLIENT_ID&
   client_secret=CLIENT_SECRET&
   refresh_token=REFRESH_TOKEN