OAuth基础概念

1. 什么是OAuth?

OAuth 是一个行业的标准授权协议，主要用来授权第三方应用获取有限的权限。而 OAuth 2.0 是对 OAuth 1.0 的完全重新设计，OAuth 2.0 更快，更容易实现，OAuth 1.0 已经被废弃。详情请见:rfc6749

实际上它就是一种授权机制，它的最终目的是为第三方应用颁发一个有时效性的令牌 Token，使得第三方应用能够通过该令牌获取相关的资源。

OAuth 2.0 比较常用的场景就是第三方登录，当你的网站接入了第三方登录的时候一般就是使用的 OAuth 2.0 协议。另外，现在 OAuth 2.0 也常见于支付场景（微信支付、支付宝支付）和开发平台（微信开放平台、阿里开放平台等等）。

下图是 Slack OAuth 2.0 第三方登录open in new window的示意图：

2. OAuth2.0的授权方式

首先要知道 OAuth的核心就是向第三方应用颁发令牌。 同时，OAuth2.0规定了四种获得令牌的流程，你可以选择最适合自己的一种，向第三方应用颁发令牌，具体授权方法如下：

• 授权码(Authorization Code Grant)
• 隐藏式（implicit）
• 密码式（password）
• 客户端凭证（client credentials）

2.1 授权码(Authorization Code Grant)

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. 客户端请求授权： 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。 下面是一个示例链接：

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. 用户授权及授权码回传： 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，就像下面这样。

https://a.com/callback?code=AUTHORIZATION_CODE

上面 URL 中，code参数就是授权码。

3. 客户端请求访问令牌： 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。

4. 授权服务器验证授权码，颁发访问令牌： B网站接收A网站请求，验证授权码的合法性，确保授权码有效且未过期，如果授权码有效，网站B颁发访问令牌给A网站，具体做法就是向redirect_uri指定的网址，发送一段JSON数据，大致如下：

{    
  "access_token":"ACCESS_TOKEN",
  "token_type":"bearer",
  "expires_in":2592000,
  "refresh_token":"REFRESH_TOKEN",
  "scope":"read",
  "uid":100101,
  "info":{...}
}

上面 JSON 数据中，access_token字段就是令牌，A 网站在后端拿到了。

2.2 隐藏式（implicit）

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。rfc6749 就规定了第二种方式，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）。

第一步，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。

第二步，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。

https://a.com/callback#token=ACCESS_TOKEN

上面 URL 中，token参数就是令牌，A 网站因此直接在前端拿到令牌。

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。

2.3 密码式（password）

如果你高度信任某个应用，rfc6749 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）。

第一步，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。

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

上面 URL 中，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。

第二步，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。

2.4 客户端凭证（client credentials）

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。 第一步，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

上面 URL 中，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。

第二步，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"

令牌的更新

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。

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

上面 URL 中，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。

B 网站验证通过以后，就会颁发新的令牌。

3. 微信OAuth第三方登录示例

具体流程如下：

1. 用户点击第三方登录按钮，跳转到第三方网站上的登录页面。
2. 用户在第三方网站上点击使用微信登录。
3. 第三方网站将用户重定向到微信的授权页面，要求用户授权登录。
4. 用户同意授权后，微信将用户重定向回第三方网站，并提供一个授权码。
5. 第三方网站使用授权码向微信服务器请求访问令牌（Access Token）和用户唯一标识（OpenID）。
6. 微信服务器返回访问令牌和用户唯一标识给第三方网站。
7. 第三方网站使用用户唯一标识进行用户认证，如果用户不存在，则创建新用户，并将用户信息保存到数据库中。
8. 第三方网站将用户登录状态保存在会话中，用户登录成功。

代码示例（SpringBoot）：

1. 配置微信授权回调地址： 在application.properties 或application.yml 中配置微信授权回调地址。

wechat.oauth.callbackUrl=https://your-domain.com/wechat/callback

2. 编写Controller处理用户点击登录按钮的请求，并重定向到微信授权页面：

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

@Controller
public class LoginController {

    // 处理用户点击登录按钮的请求
    @GetMapping("/login")
    public String login() {
        // 重定向到微信授权页面
        return "redirect:https://open.weixin.qq.com/connect/oauth2/authorize?appid=YOUR_APP_ID&redirect_uri=https://your-domain.com/wechat/callback&response_type=code&scope=snsapi_base&state=STATE#wechat_redirect";
    }
}

3. 编写Controller处理微信授权回调：

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;

@Controller
public class WechatController {

    // 微信授权回调处理
    @GetMapping("/wechat/callback")
    public String wechatCallback(@RequestParam("code") String code) {
        // 根据授权码获取访问令牌和用户唯一标识
        String accessToken = getAccessTokenByCode(code);
        String openid = getOpenIdByCode(code);

        // 根据openid进行用户认证和登录逻辑
        User user = authenticateUserByOpenId(openid);

        if (user != null) {
            // 登录成功，将用户信息保存在会话中
            // ...

            // 重定向到登录成功页面
            return "redirect:/loginSuccess";
        } else {
            // 登录失败，跳转到登录失败页面
            return "redirect:/loginFailed";
        }
    }

    // 根据授权码获取访问令牌
    private String getAccessTokenByCode(String code) {
        // 发送HTTP请求到微信服务器，获取访问令牌
        // ...
        return accessToken;
    }

    // 根据授权码获取用户唯一标识
    private String getOpenIdByCode(String code) {
        // 发送HTTP请求到微信服务器，获取用户唯一标识
        // ...
        return openid;
    }

    // 根据openid进行用户认证和登录逻辑
    private User authenticateUserByOpenId(String openid) {
        // 查询数据库，根据openid获取用户信息
        // ...

        // 返回用户信息或null
        return user;
    }
}

请注意，示例中的 YOUR_APP_ID 和 https://your-domain.com 都是占位符，实际使用时需要替换为你的微信应用的AppID和授权回调地址。同时，授权码、访问令牌和用户唯一标识的获取可以通过调用微信提供的API接口来实现。