OAuth 2.0

OAuth 协议又有 1.0 和 2.0 两个版本,2.0 版整个授权验证流程更简单更安全,也是目前最主要的用户身份验证和授权方式。

OAuth 2.0 定义

OAuth 是一个开放标准,允许用户授权第三方网站(例如 CSDN、思否等)获取用户数据。而不需要将用户名和密码提供给第三方网站;常见的提供 OAuth 认证服务的厂商: 支付宝、QQ、微信、微博。

简单说,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并获取这些数据。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。

令牌与密码的差异

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。
  3. 令牌有权限范围(scope): 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。

OAuth 2.0 对于如何颁发令牌的细节,规定得非常详细。具体来说,一共分成四种授权模式 (Authorization Grant) ,适用于不同的互联网场景。

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

无论哪个模式都拥有三个必要角色:客户端授权服务器资源服务器,有的还有用户(资源拥有者)

授权码模式

授权码(Authorization Code Grant) 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服务的 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。

一句话概括:客户端换取授权码,客户端使用授权码换 Token,客户端使用 Token 访问资源

步骤详解

1. 客户端

打开网站 A,点击登录按钮,请求 A 服务,A 服务重定向 (重定向地址如下) 至授权服务器(如 QQ、微信授权服务)。

https://qq.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)

授权码模式

2. 授权服务器

授权服务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,这时授权服务网站就会跳回 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,code 参数就是授权码。

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

授权服务器

3. 网站 A 服务器

拿到授权码以后,就可以向 授权服务器 (qq.com) 请求令牌。

https://qq.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 参数用来让授权服务器 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。

网站 A 服务器

4. 授权服务器

收到请求以后,验证通过,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":"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,然后返回给客户端即可。

授权服务器

隐藏式模式(Implicit Grant)

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。

OAuth2.0 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)

一句话概括:客户端让用户登录授权服务器换 Token,客户端使用 Token 访问资源。

步骤详解

1. 客户端

打开网站 A,然后 A 网站提供一个链接,要求用户跳转到授权服务器,授权用户数据给 A 网站使用。

https://qq.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。

2. 授权服务器

用户跳转到授权服务器,登录后同意给予 A 网站授权。这时,授权服务器就会跳回 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。

授权服务器

还有需要注意的地方如下:

  1. 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。
  2. 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。

用户名密码式模式(Password Credentials Grant)

如果你高度信任某个应用,OAuth 2.0 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)。

一句话概括:用户在客户端提交账号密码换 Token,客户端使用 Token 访问资源。

步骤详解

1. 客户端

A 网站要求用户提供 授权服务器(qq.com)的用户名和密码。拿到以后,A 就直接向授权服务器请求令牌。

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 是授权服务器的用户名和密码。

2. 授权服务器

授权服务器验证身份通过后,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 网站因此拿到令牌。

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。

客户端模式(Client Credentials Grant)

客户端模式指客户端以自己的名义,而不是以用户的名义,向授权服务器进行认证。主要适用于没有前端的命令行应用。

一句话概括:客户端使用自己的标识换 token,客户端使用 token 访问资源

步骤详解

1. 客户端

客户端向授权服务器进行身份认证,并要求一个访问令牌。

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 用来让授权服务器确认 A 的身份。

2. 授权服务器

授权服务器验证通过以后,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。

授权模式对比

按授权需要的多端情况:

模式需要前端需要后端需要用户响应需要客户端密钥
授权码模式 Authorization Code
隐式授权模式 Implicit Grant
密码授权模式 Password Grant
客户端授权模式 Client Credentials

授权模式分类

按照客户端类型与访问令牌所有者分类