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OAuth 2.0以及它的工作过程工作过程

news/2024/10/21 9:13:05

这里可以看阮一峰老师关于 OAuth 2.0 的介绍：
理解OAuth 2.0：https://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/oauth_2_0.html
OAuth 2.0 的一个简单解释： https://www.ruanyifeng.com/blog/2019/04/oauth_design.html
OAuth 2.0 的四种方式：https://www.ruanyifeng.com/blog/2019/04/oauth-grant-types.html

OAuth 2.0 是一种用于访问授权的开放标准协议，它允许应用程序在无需暴露用户凭据（如用户名和密码）的情况下安全地访问其他应用程序的资源。OAuth 2.0 的设计目标是解决跨平台或跨应用之间的授权问题，它允许第三方应用程序代表用户访问资源，而无需直接向第三方暴露用户的密码。

一、OAuth 2.0 的背景与问题

在现代网络应用中，用户常常需要授权第三方应用程序访问自己在某些服务提供商（如Google、Facebook等）上的资源。例如，一个用户希望授权某个社交媒体应用程序访问他在Google Drive上的照片，而不希望将自己的Google账户密码交给这个社交媒体应用程序。在这种情况下，传统的凭据分享方式存在严重的安全风险：

凭据共享风险：用户需要将自己的用户名和密码提供给第三方，这增加了密码被滥用或泄露的风险。
权限过度：一旦用户共享了自己的凭据，第三方可以获得对用户所有资源的访问权限，超出用户的预期。
凭据无法撤销：如果用户想要撤销对某个应用的授权，他不得不更改自己的密码，从而影响其他已授权的服务。

为了解决这些问题，OAuth 2.0 引入了一种安全、可靠且灵活的方式来管理授权和访问。

二、OAuth 2.0 解决了什么问题？

分离身份验证与授权：OAuth 2.0 允许第三方应用程序（也称为客户端应用）在用户授权的情况下访问资源，而无需直接获取用户的凭据。
精细化权限控制：通过OAuth 2.0，用户可以授权应用程序访问特定的资源或执行特定的操作，而无需开放所有权限。
可撤销性：用户可以随时通过资源提供商（如Google）的设置界面撤销某个应用程序的授权，而无需更改密码。
减少用户密码暴露的风险：应用程序不再直接处理用户的密码，授权流程通过访问令牌控制，确保用户凭据的安全。

三、OAuth 2.0 的角色

在OAuth 2.0的架构中，主要涉及四个角色：

资源所有者（Resource Owner）：通常是用户，拥有需要访问的资源。例如，用户的Google Drive上的文件。
客户端（Client）：请求访问资源的应用程序。它可以是一个Web应用、移动应用或桌面应用。
授权服务器（Authorization Server）：负责认证资源所有者的身份，并在获得授权后，颁发访问令牌（Access Token）。授权服务器通常由资源服务器同一实体管理（例如，Google 的授权服务器可以为Google Drive的资源提供授权）。
资源服务器（Resource Server）：提供保护资源的服务器，例如Google Drive。资源服务器通过验证访问令牌来确定客户端是否有权限访问资源。

四、OAuth 2.0 的工作流程

OAuth 2.0 的授权流程分为几个步骤，涉及令牌（Token）交换等关键过程。它可以通过多种授权方式完成，其中最常用的是授权码授权（Authorization Code Grant）流程。下面是OAuth 2.0的完整工作过程：

1. 资源所有者向客户端发起操作

用户（资源所有者）在客户端应用中进行某项操作，该操作需要访问资源服务器上的资源。客户端会跳转至授权服务器的认证页面，让用户授权。

2. 客户端向授权服务器请求授权

客户端将用户重定向到授权服务器的授权页面，URL中通常包含以下信息：

client_id：客户端应用的唯一标识符。
redirect_uri：授权成功后重定向的地址（客户端提供）。
response_type：通常为 code，表示客户端期望获取授权码。
scope：请求访问的资源范围（如读取邮件、访问文件等）。
state：用于防止CSRF攻击的随机字符串。

示例授权请求：

GET /authorize?client_id=CLIENT_ID&redirect_uri=REDIRECT_URI&response_type=code&scope=email&state=STATE

3. 用户认证与授权

资源所有者会被授权服务器（如Google的OAuth页面）要求进行身份验证（如果尚未登录）。登录后，授权服务器会向用户展示授权页面，用户可以选择是否授权客户端访问指定的资源范围（scope）。

4. 授权服务器返回授权码

如果用户同意授权，授权服务器会生成一个临时的授权码（Authorization Code），并将其通过redirect_uri重定向到客户端。返回的URL中包含以下信息：

code：授权码，客户端可以用它换取访问令牌。
state：与最初请求中的 state 值匹配，以防止CSRF攻击。

示例返回：

HTTP/1.1 302 Found
Location: https://client.example.com/cb?code=AUTHORIZATION_CODE&state=STATE

5. 客户端使用授权码向授权服务器请求访问令牌

客户端收到授权码后，会向授权服务器的令牌端点（Token Endpoint）发出POST请求，换取访问令牌（Access Token）。该请求通常包含以下参数：

grant_type：授权类型，authorization_code 表示使用授权码模式。
code：步骤4中获得的授权码。
redirect_uri：与前面授权请求中使用的 redirect_uri 一致。
client_id 和 client_secret：客户端的标识符和密钥，用于证明客户端的身份。

示例POST请求：

POST /token
Host: https://authorization-server.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencodedgrant_type=authorization_code&code=AUTHORIZATION_CODE&redirect_uri=REDIRECT_URI&client_id=CLIENT_ID&client_secret=CLIENT_SECRET

6. 授权服务器返回访问令牌

授权服务器验证授权码和客户端身份后，会返回一个访问令牌（Access Token），有时还会返回一个刷新令牌（Refresh Token），用于获取新的访问令牌。

示例返回：

{"access_token": "ACCESS_TOKEN","token_type": "Bearer","expires_in": 3600,"refresh_token": "REFRESH_TOKEN"
}

access_token：用于访问资源服务器的凭证。
expires_in：令牌有效期（秒）。
refresh_token：用于获取新的访问令牌，无需用户再次授权。

7. 客户端使用访问令牌访问资源

客户端持有访问令牌后，可以通过请求资源服务器的API来访问受保护的资源。客户端会将访问令牌放入HTTP请求的Authorization头中，作为Bearer令牌：

示例API请求：

GET /resource HTTP/1.1
Host: resource-server.com
Authorization: Bearer ACCESS_TOKEN

8. 资源服务器验证令牌并返回资源

资源服务器接收到访问令牌后，会向授权服务器验证令牌的有效性。如果令牌有效且权限足够，资源服务器会返回请求的资源。

五、OAuth 2.0 的授权模式

除了授权码模式（Authorization Code Grant），OAuth 2.0 还支持其他几种常见的授权模式，适用于不同场景：

隐式授权模式（Implicit Grant）：主要用于单页应用（SPA）或移动应用，客户端直接在浏览器中接收访问令牌，无需通过服务器端换取授权码。这种模式不涉及刷新令牌，因为安全性较低，适用于短期使用场景。
密码授权模式（Resource Owner Password Credentials Grant）：用户将其凭据（用户名和密码）直接提供给客户端应用，客户端再用这些凭据向授权服务器请求访问令牌。这种模式一般不建议使用，除非客户端是受信任的应用。
客户端凭据模式（Client Credentials Grant）：客户端以自己的身份（而非用户的身份）请求访问受保护的资源。这通常用于应用程序间的服务（如微服务）之间的授权，而非用户授权。
刷新令牌（Refresh Token Grant）：当访问令牌过期时，客户端可以使用刷新令牌获取新的访问令牌，而无需再次向用户请求授权。