web-security第一期:简谈 OAuth2.0 协议

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目录

1.简述OAuth2.0

名词解释

2.令牌(token)与密码

3.Access Token & Refresh Token

Access Token

Refresh Token

4.RFC 6749 文件

4.授权模式

4.1.简化模式

4.2.授权码模式(官方推荐模式)

4.3.密码模式

4.4.客户端模式


1.简述OAuth2.0

OAuth 2.0 是目前最流行的授权机制,用来授权第三方应用,获取用户数据。

名词解释

  • 第三方应用程序(Third-party application): 又称之为客户端(client),比如上节中提到的设备(PC、Android、iPhone、TV、Watch),我们会在这些设备中安装我们自己研发的 APP。又比如我们的产品想要使用 QQ、微信等第三方登录。对我们的产品来说,QQ、微信登录是第三方登录系统。我们又需要第三方登录系统的资源(头像、暱称等)。对于 QQ、微信等系统我们又是第三方应用程序。
  • HTTP 服务提供商(HTTP service): 我们的云笔记产品以及 QQ、微信等都可以称之为“服务提供商”。
  • 资源所有者(Resource Owner): 又称之为用户(user)。
  • 用户代理(User Agent): 比如浏览器,代替用户去访问这些资源。
  • 认证服务器(Authorization server): 即服务提供商专门用来处理认证的服务器,简单点说就是登录功能(验证用户的账号密码是否正确以及分配相应的权限)
  • 资源服务器(Resource server): 即服务提供商存放用户生成的资源的服务器。它与认证服务器,可以是同一台服务器,也可以是不同的服务器。简单点说就是资源的访问入口,比如上节中提到的“云笔记服务”和“云相册服务”都可以称之为资源服务器。

资源拥有者告诉服务提供方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

2.令牌(token)与密码

令牌(token)与密码都可以作为访问资源服务器的凭证,但有下面三点不同:

  • 令牌可以规定授权范围(scope),比如对某些数据只有只读的权限。而密码一般是完整权限
  • 令牌是有有效期限制的,逾期无效(因为令牌本身也是很重要的凭证),而持有者也无法对其进行更改,密码则是长期有效并且可修改
  • 资源所有者可以随时决定令牌有效与否,对于网络服务来说,只读令牌就比读写令牌更安全

3.Access Token & Refresh Token

Access Token

Access Token 是客户端访问资源服务器的令牌。拥有这个令牌代表着得到用户的授权。然而,这个授权应该是 临时 的,有一定有效期。这是因为,Access Token 在使用的过程中 可能会泄露。给 Access Token 限定一个 较短的有效期 可以降低因 Access Token 泄露而带来的风险。

然而引入了有效期之后,客户端使用起来就不那么方便了。每当 Access Token 过期,客户端就必须重新向用户索要授权。这样用户可能每隔几天,甚至每天都需要进行授权操作。这是一件非常影响用户体验的事情。希望有一种方法,可以避免这种情况。

于是 oAuth2.0 引入了 Refresh Token 机制

Refresh Token

Refresh Token 的作用是用来刷新 Access Token。认证服务器提供一个刷新接口,例如:

http://www.funtl.com/refresh?refresh_token=&client_id=

传入 refresh_token 和 client_id,认证服务器验证通过后,返回一个新的 Access Token。为了安全,oAuth2.0 引入了两个措施:

  • oAuth2.0 要求,Refresh Token 一定是保存在客户端的服务器上 ,而绝不能存放在狭义的客户端(例如 App、PC 端软件)上。调用 refresh 接口的时候,一定是从服务器到服务器的访问。
  • oAuth2.0 引入了 client_secret 机制。即每一个 client_id 都对应一个 client_secret。这个 client_secret 会在客户端申请 client_id 时,随 client_id 一起分配给客户端。客户端必须把 client_secret 妥善保管在服务器上,决不能泄露。刷新 Access Token 时,需要验证这个 client_secret

实际上的刷新接口类似于:

http://www.funtl.com/refresh?refresh_token=&client_id=&client_secret=

以上就是 Refresh Token 机制。Refresh Token 的有效期非常长,会在用户授权时,随 Access Token 一起重定向到回调 URL,传递给客户端。

4.RFC 6749 文件

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。客户端通过令牌,去请求数据。

OAuth 2.0 规定了四种获得令牌的流程。你可以选择最适合自己的那一种,向第三方应用颁发令牌。下面就是这四种授权方式。

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

注意,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。

4.授权模式

4.1.简化模式

简化模式适用于纯静态页面应用。所谓纯静态页面应用,也就是应用没有在服务器上执行代码的权限(通常是把代码托管在别人的服务器上),只有前端 JS 代码的控制权。

这种场景下,应用是没有持久化存储的能力的。因此,按照 oAuth2.0 的规定,这种应用是拿不到 Refresh Token 的。其整个授权流程如下:

 

该模式下,access_token 容易泄露且不可刷新

4.2.授权码模式(官方推荐模式)

授权码模式适用于有自己的服务器的应用,它是一个一次性的临时凭证,用来换取 access_token 和 refresh_token。认证服务器提供了一个类似这样的接口:

https://www.funtl.com/exchange?code=&client_id=&client_secret=

需要传入 codeclient_id 以及 client_secret。验证通过后,返回 access_token 和 refresh_token。一旦换取成功,code 立即作废,不能再使用第二次。流程图如下:

这个 code 的作用是保护 token 的安全性。上一节说到,简单模式下,token 是不安全的。这是因为在第 4 步当中直接把 token 返回给应用。而这一步容易被拦截、窃听。引入了 code 之后,即使攻击者能够窃取到 code,但是由于他无法获得应用保存在服务器的 client_secret,因此也无法通过 code 换取 token。而第 5 步,为什么不容易被拦截、窃听呢?这是因为,首先,这是一个从服务器到服务器的访问,黑客比较难捕捉到;其次,这个请求通常要求是 https 的实现。即使能窃听到数据包也无法解析出内容。

有了这个 code,token 的安全性大大提高。因此,oAuth2.0 鼓励使用这种方式进行授权,而简单模式则是在不得已情况下才会使用。

4.3.密码模式

密码模式中,用户向客户端提供自己的用户名和密码。客户端使用这些信息,向 "服务商提供商" 索要授权。在这种模式中,用户必须把自己的密码给客户端,但是客户端不得储存密码。这通常用在用户对客户端高度信任的情况下,比如客户端是操作系统的一部分。

一个典型的例子是同一个企业内部的不同产品要使用本企业的 oAuth2.0 体系。在有些情况下,产品希望能够定制化授权页面。由于是同个企业,不需要向用户展示“xxx将获取以下权限”等字样并询问用户的授权意向,而只需进行用户的身份认证即可。这个时候,由具体的产品团队开发定制化的授权界面,接收用户输入账号密码,并直接传递给鉴权服务器进行授权即可。

有一点需要特别注意的是,在第 2 步中,认证服务器需要对客户端的身份进行验证,确保是受信任的客户端。

4.4.客户端模式

如果信任关系再进一步,或者调用者是一个后端的模块,没有用户界面的时候,可以使用客户端模式。鉴权服务器直接对客户端进行身份验证,验证通过后,返回 token。

 

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