OAuth:每次授权暗中保护你的那个“MAN”

华为云开发者社区
摘要:OAuth是一种授权协议,允许用户在不将账号口令泄露给第三方应用的前提下,使第三方应用可以获得用户在某个web服务上存放资源的访问权限。

背景

在传统模式下,用户的客户端在访问某个web服务提供的具有一定访问限制的资源时,需要提供用于进行身份认证的凭证(credential),例如密码,accesskey等。如果存在第三方的应用需要该web服务上用户的资源,用户必须将自己的凭证共享给第三方应用,这种实践带来了一些问题:

  1. 第三方应用需要存放用户的凭证,且必须拿到明文(例如使用用户名和密码远程调用web服务的API),如果第三方应用被攻击,用户的凭证可能被泄露。
  2. 无法限制第三方应用的权限。第三方应用拿到用户凭证明文后,等于拿到了用户的所有权限,且用户无法对第三方应用在什么时间访问哪些资源进行限制,可能被越权。
  3. 用户无法回收对某个第三方应用的授权,除非更改密码。更改密码可能导致依赖该密码的其他第三方应用无法访问。
  4. 用户资源的安全性取决于安全性最弱的第三方应用(木桶理论),任何一个第三方应用被攻击,都可能导致用户的身份凭证泄露,以及存放在web服务上的资源被攻击。

基本原理

OAuth是一种授权协议,允许用户在不将账号口令泄露给第三方应用的前提下,使第三方应用可以获得用户在某个web服务上存放资源的访问权限。

例如下图,通过华为账号登录腾讯新闻应用时,并不需要将账号口令提供给腾讯新闻应用,用户只要拥有华为账号,只需要轻轻点击一下授权就可以无缝访问,在保证安全和隐私的同时带来体验上质的飞跃,体验提升的持续追求使得OAuth协议在互联网得到了非常广泛的应用。

OAuth通过引入authorization server的概念,并对授权访问过程中的几个参与方进行重新定义和角色解耦。

上面是一个非常非常抽象的流程图,仅仅为了厘清OAuth交互过程中存在哪些角色及承担的职责,实际上具体应用过程中的差异非常大。从上图大概可以看出,OAuth协议交互过程中存在四种角色:

  • resource owner

需要访问资源的主体,可以是人,也可以是物,指代人的时候就是我们通常说的end-user。

  • resource server

存放受保护资源的web服务,接收资源的访问请求并响应,resource server对请求进行鉴权。例如用户存放照片的华为终端云服务。

  • client

用来代理resource owner请求资源的应用程序,client访问资源需要得到resource owner的授权。例如照片美图APP,需要拉取用户存放在云服务上的照片。

  • authorization server

对resource owner进行身份认证和鉴权,并颁发访问凭证。例如华为账号认证服务。

其他说明

  1. OAuth协议当前已经发展到0版本。1.0版本已经废弃,且OAuth2.0并不能后向兼容1.0。
  2. OAuth协议常用于web访问,基于HTTP协议。实际上,OAuth只是定义了一种流程,以及该流程中各方的角色定义和功能职责,并不限于HTTP这一种传输通道。
  3. 上面的流程图中并没有介绍resource server和authorization server之间的交互,它们可能承载在同一个web服务中,也可能由不同的独立web服务承载。当resource server和authorization server各自独立时,正是因为OAuth协议没有定义其交互过程,导致OAuth协议在产品标准化和工程化中出现困难,后面会慢慢介绍。

OAuth:授权流程

接下来我们探讨一下,获取授权和获取token的几种模式,应用场景,交互过程以及API的定义。

分类

准备工作

在开始OAuth2.0的授权流程前,应用的开发者需要将应用的信息注册到authorization server,例如华为账号服务、百度开发者中心这些知名的开放平台,注册成功后得到最重要的两个参数:client_id和client_secret,这两个参数在后面介绍的几乎每种授权流程都会频繁使用。

如下图华为终端开发者联盟管理中心注册界面:

开发者进行应用注册时,一般需要提交应用类型。应用类型常见的几大类:

对于web application,开发者还需要提交redirect URI,即web application接收grant code的地址,authorization server在认证完成后重定向到此地址。

授权码流程

授权码流程是oauth2.0最常见的交互流程,甚至很多开放平台仅支持这一种流程。授权码流程示意见下图:

该流程主要适用于web应用,基于浏览器的重定向能力实现整个交互过程。

错误返回

当resource-owner拒绝client的访问请求,或者授权请求错误,authorization server将错误信息通过redirect_uri返回给client应用,除非redirect_uri本身就不正确。

参数

说明,所有参数需经过“application/x-www-form-urlencoded”编码。

隐式授权(Implicit Grant)

如上面介绍,隐式授权适用于代码运行在客户端上的应用,例如网页应用,利用浏览器的重定向能力得到resource-owner的授权。不同于授权码流程,隐式授权流程的授权请求可以直接得到access token,没有authorization code的中间过程。隐式授权过程发生在resource owner的设备上,必须有resource owner在场,且client代码不能包含client的凭证(client_secret),另外access_token返回给client时,存在暴露到同一个设备(user-agent)上其他应用的风险。

身份信息透传授权(Resource Owner Password Credentials Grant)

如果resource owner非常信任这个应用,可以将身份凭证(口令,密钥等)通过应用传递到authorization server。一般不推荐这种方式,应用可以截留用户的身份凭证明文,风险较高,RFC协议也仅建议用于存量的应用迁移到OAuth协议。个人认为,如果client本身就是authorization server,其身份验证过程这样做也是可行的,相当于authorization server的内部实现。

客户端凭证直接授权(Client Credentials Grant)

应用拿着client_id和client_secret直接从authorization server获取access token,这种流程仅用于访问应用本身的与resource owner无关的数据,不需要resource owner授权的场景,可以使用这种授权,一般都是机机接口调用。

扩展应用

不同厂商的开放平台可以扩展授权流程,以满足不能场景的需求,例如手机、平板等端侧设备应用,或者电视、游戏手柄等娱乐设备应用。

移动端和PC桌面的应用授权

对于运行在手机、平台和PC上的应用程序,也可以通过OAuth协议得到用户的授权来安全的访问用户的数据。这种场景的授权流程和web server应用非常类似,也是authorization grant模式,主要区别是此类应用需要提供本地web server或者支持应用间跳转,并提供系统内置的“browser”(例如android的intent)实现与authorization server之间的交互。

这种授权方式的交互过程和接口和上文介绍得authorization grant模式一样,唯独授权请求的redirect_uri参数有差异:

电视或输入受限设备的应用授权

当我们在使用智能电视、游戏手柄或者带液晶屏的打印机需要访问用户的数据,例如放在网盘上的照片、文档等,需要得到用户的授权,而这类设备的输入能力有限,没有浏览器进行重定向,也不方便输入账号口令等认证凭证。

此类场景的应用授权大致步骤如下:

Step1: 获取device_code

-

Java 代码

1
POST /device/code
2
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
3
4
client_id=client_id&response_type=device_code&scope=email%20profile 

Step2: 处理authorization响应

-

Java 代码

{
    "device_code": "4/4-GMMhhdfkdkfgdgegkfkfkeegjgjgj",
    "user_code": "GQVQ-JKEC",
    "verification_url": "https://www.google.com/device",
"qrcode_url": "http://www.google.com/device/qrcodeddggheghehhhdddddddddddddddhgerhh",   //二维码
    "expires_in": 1800    // code有效期
    "interval": 5   // poll的间隔

Step3: 显示user_code

可以屏幕显示verification_url和user_code,甚至如果支持的话可以显示二维码。

Step4:poll用户授权结果

APP根据第2步授权响应的interval间隔,向authorization server 拉取用户的授权结果。

-

Javascript 代码

POST /token
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
 
client_id={client_id}&
client_secret={client_secret}&
code={device_code}&
grant_type=device_code

Step5: 用户打开浏览器输入verification_url和user_code,或者通过手机扫码完成登录和授权。

Step6: 处理poll 响应

Javascript 代码

{
    "access_token": "1/ffffdgdg",  
    "expires_in": 3920,
    "scope": "openid profile email",
    "token_type": "Bearer",
    "refresh_token": "dgegegegedgegeg"

}

OAuth:API定义和扩展

在上一篇中介绍了不同场景下的应用获得租户授权的交互流程。本文主要介绍OAuth2.0协议的授权和token API定义及常见的扩展方案。OAuth2.0的所有参数都通过"urlencoded"编码,在请求头部需要增加“application/x-www-form-urlencoded”。

1. code授权请求API

适用于authorization code grant模式,应用通过浏览器将授权请求重定向给authorization server,除了通过重定向外,我认为也可以通过FORM表单提交。

1.1 参数

1.2 示例

GET /oauth2/authorize?response_type=code&

client_id=s6BhdRkqt3&state=xyz&redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb

1.3 扩展

看了Google的OAuth2.0接口定义,选取几个实践中比较有意义的扩展参数:

1.4 响应

authorization server完成用户身份认证并得到用户授权后,将code作为参数重定向给redirect_uri。

2. 隐式授权请求API

适用于implicit grant模式,浏览器JS直接向authorization server发送授权请求。

2.1 参数

2.2 示例

 GET /authorize?response_type=token&client_id=s6BhdRkqt3&state=xyz
        &redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb HTTP/1.1
    Host: server.example.com

2.3 响应

认证服务器在完成用户身份认证并得到用户的授权后,将回跳到redirect_uri,并携带access_token参数。

API定义和扩展

OAuth2.0的所有参数都通过"urlencoded"编码,在请求头部需要增加“application/x-www-form-urlencoded”。

1. code授权请求API

适用于authorization code grant模式,应用通过浏览器将授权请求重定向给authorization server,除了通过重定向外,我认为也可以通过FORM表单提交。

1.1 参数

1.2 示例

GET /oauth2/authorize?response_type=code&

client_id=s6BhdRkqt3&state=xyz&redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb

1.3 扩展

看了Google的OAuth2.0接口定义,选取几个实践中比较有意义的扩展参数:

1.4 响应

authorization server完成用户身份认证并得到用户授权后,将code作为参数重定向给redirect_uri。

2. 隐式授权请求API

适用于implicit grant模式,浏览器JS直接向authorization server发送授权请求。

2.1 参数

2.2 示例

 GET /authorize?response_type=token&client_id=s6BhdRkqt3&state=xyz
        &redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb HTTP/1.1
    Host: server.example.com

2.3 响应

认证服务器在完成用户身份认证并得到用户的授权后,将回跳到redirect_uri,并携带access_token参数。

本文分享自华为云社区《【系列集合篇】浅谈OAuth二三事》,原文作者:APTX-486977。

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