OAuth2.0协议及五种授权模式

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OAuth:一个关于授权(authorization)的开放网络标准,目前版本是2.0版。

 

为何要使用OAuth协议呢?OAuth协议的应用场景。

第三方服务方提供服务,某些服务需要用户的同意才能够做到,好比客厅要装修,需要得到主人的同意,拿到钥匙,才能装修,提供服务。

传统做法:

把所有钥匙(账号密码)给工人。但这样,工人可能用这个钥匙开卧室的门。甚至打一个新的钥匙。

缺点:(不安全)

1)服务提供方只是提供一个服务,为了保证服务能提供,就会保存账号密码以供下次提供,这显然不安全。

2)服务提供方有了账号密码,就拥有了用户所有的权利,用户没办法限制服务提供方获得权限的范围和有效期。

3)用户只有修改密码,才能收回赋给服务方的权力。这样做,会使得其他所有获得用户授权的第三方全部失效。

4)只要有一个第三方应用程序被破解,就会导致用户密码泄漏,以及所有被密码保护的数据泄漏

 

OAuth可以解决这些问题。

 

一些概念名词:

1)Third-party application:第三方应用程序(client)。

2)HTTP service:HTTP服务提供商。

3)Resource Owner:资源所有者-"用户"(user)。

4)User Agent:用户代理-浏览器。

5)Authorization server:认证服务器,即服务提供商专门用来处理认证的服务器。

6)Resource server:资源服务器,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。

OAuth的作用就是让"客户端"安全可控地获取"用户"的授权,与"服务商提供商"进行互动。

 

Oauth设计理念

OAuth在"客户端"与"服务提供商"之间,设置一个授权层(authorization layer)。

"客户端"不能直接登录"服务提供商",只能登录授权层,以此将用户与客户端区分开来。

"客户端"登录授权层所用的令牌(token),与用户的密码不同。用户可在登录时,指定授权层令牌的权限范围和有效期。

"客户端"登录授权层以后,"服务提供商"根据令牌的权限范围和有效期,向"客户端"开放用户储存的资料

 

OAuth 2.0的运行流程

(A)用户打开客户端,客户端要求用户给予授权。

(B)用户同意给予客户端授权。

(C)客户端使用上一步获得的授权(一般是Code),向认证服务器申请令牌TOKEN。

(D)认证服务器对客户端进行认证以后,确认无误,同意发放令牌

(E)客户端使用令牌,向资源服务器申请获取资源(用户信息等)

(F)资源服务器确认令牌无误,同意向客户端开放资源。

 

重点是如何获取Token

客户端获取授权的五种模式:

客户端必须得到用户的授权(authorization grant),才能获得令牌(access token)。

OAuth 2.0定义了五种授权方式:

  • 授权码模式(authorization code)
  • 简化模式(implicit)
  • 密码模式(resource owner password credentials)
  • 客户端模式(client credentials)
  • 扩展模式(Extension)

1.授权码模式(authorization code):

功能最完整、流程最严密的授权模式

特点是通过客户端的后台服务器,与"服务提供商"的认证服务器进行互动。

以微信公众平台公众号网页应用开发流程为例。步骤如下:

(A)用户访问客户端,客户端将用户导向认证服务器。

(B)用户选择是否给予客户端授权。

(C)若用户给予授权,认证服务器将用户导向客户端指定的"重定向URI"(redirection URI),同时附上授权码code。

(D)客户端收到授权码code,附上早先的"重定向URI",向认证服务器申请token。这一步是在客户端的后台的服务器上完成的,对用户不可见。

(E)认证服务器核对了授权码和重定向URI,确认无误后,向客户端发送访问令牌(access token)和更新令牌(refresh token)

 

一些重要参数:

  • response_type:表示授权类型,必选项,此处的值固定为"code"
  • appid:表示客户端的ID,必选项
  • redirect_uri:表示重定向URI,可选项
  • scope:表示申请的权限范围,可选项
  • state:表示客户端的当前状态,可以指定任意值,认证服务器会原封不动地返回这个值。用于防止恶意攻击

 

1.引导用户跳转到授权页面:

https://open.weixin.qq.com/connect/oauth2/authorize?appid=APPID&redirect_uri=REDIRECT_URI&response_type=code&scope=SCOPE&state=STATE#wechat_redirect

参数:

appid      公众号的唯一标识

redirect_uri    授权后重定向的回调链接地址, 请使用 urlEncode 对链接进行处理

response_type      返回类型,请填写code

scope     应用授权作用域,有snsapi_base 、snsapi_userinfo 两种

state       重定向后会带上state参数,开发者可以填写a-zA-Z0-9的参数值,最多128字节

 

2.通过code获取Token

https://api.weixin.qq.com/sns/oauth2/access_token?appid=APPID&secret=SECRET&code=CODE&grant_type=authorization_code

参数:

appid      公众号的唯一标识

secret     公众号的appsecret

code       填写获取的code参数(存在有效期,通常设为10分钟,客户端只能使用该码一次,否则会被授权服务器拒绝。该码与客户端ID和重定向URI,是一一对应关系

grant_type     填写为authorization_code

 

返回结果:

{

"access_token":"ACCESS_TOKEN", //网页授权接口调用凭证,注意:此access_token与基础支持的access_token不同

"expires_in":7200,  // access_token接口调用凭证超时时间,单位(秒)

"refresh_token":"REFRESH_TOKEN", //用户刷新access_token

"openid":"OPENID",  //用户唯一标识

"scope":"SCOPE"  //用户授权的作用域,使用逗号(,)分隔

 } 

 

access_token:表示访问令牌,必选项。

token_type:表示令牌类型,该值大小写不敏感,必选项,可以是bearer类型或mac类型。

expires_in:表示过期时间,单位为秒。如果省略该参数,必须其他方式设置过期时间。

refresh_token:表示更新令牌,用来获取下一次的访问令牌,可选项。

scope:表示权限范围,如果与客户端申请的范围一致,此项可省略。

 

2.简化模式(implicit grant type)

不通过第三方应用程序的服务器,直接在浏览器中向认证服务器申请令牌,跳过"授权码"这个步骤。

所有步骤在浏览器中完成,令牌对访问者是可见的,且客户端不需要认证

步骤如下:

(A)客户端将用户导向认证服务器。

(B)用户决定是否给于客户端授权。

(C)若用户授权,认证服务器将用户导向客户端指定的"重定向URI",并在URI的Hash部分包含了访问令牌

(D)浏览器向资源服务器发出请求,其中不包括上一步收到的Hash值。

(E)资源服务器返回一个网页,其中包含的代码可以获取Hash值中的令牌。

(F)浏览器执行上一步获得的脚本,提取出令牌。

(G)浏览器将令牌发给客户端。

 

下面是上面这些步骤所需要的参数。

A步骤中,客户端发出的HTTP请求,包含以下参数:

  • response_type:表示授权类型,此处的值固定为"token",必选项。
  • client_id:表示客户端的ID,必选项。
  • redirect_uri:表示重定向的URI,可选项。
  • scope:表示权限范围,可选项。
  • state:表示客户端的当前状态,可以指定任意值,认证服务器会原封不动地返回这个值

 

例子:

    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

C步骤中,认证服务器回应客户端的URI,包含以下参数:

  • access_token:表示访问令牌,必选项。
  • token_type:表示令牌类型,该值大小写不敏感,必选项。
  • expires_in:表示过期时间,单位为秒。如果省略该参数,必须其他方式设置过期时间。
  • scope:表示权限范围,如果与客户端申请的范围一致,此项可省略。
  • state:如果客户端的请求中包含这个参数,认证服务器的回应也必须一模一样包含这个参数。

例子:

     HTTP/1.1 302 Found

     Location: http://example.com/cb#access_token=2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA

               &state=xyz&token_type=example&expires_in=3600

认证服务器用HTTP头信息的Location栏,指定浏览器重定向的网址。注意,在这个网址的Hash部分包含了令牌。

根据上面的D步骤,下一步浏览器会访问Location指定的网址,但是Hash部分不会发送。接下来的E步骤,服务提供商的资源服务器发送过来的代码,会提取出Hash中的令牌。

 

3.密码模式(Resource Owner Password Credentials Grant)

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,或由一个著名公司出品。而认证服务器只有在其他授权模式无法执行的情况下,才能考虑使用这种模式。

步骤如下:

(A)用户向客户端提供用户名和密码。

(B)客户端将用户名和密码发给认证服务器,向后者请求令牌。

(C)认证服务器确认无误后,向客户端提供访问令牌。

 

B步骤中,客户端发出的HTTP请求,包含以下参数:

  • grant_type:表示授权类型,此处的值固定为"password",必选项。
  • username:表示用户名,必选项。
  • password:表示用户的密码,必选项。
  • scope:表示权限范围,可选项。

 

例子:

     POST /token HTTP/1.1

     Host: server.example.com

     Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW

     Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

 

     grant_type=password&username=johndoe&password=A3ddj3w

 

C步骤中,认证服务器向客户端发送访问令牌,例子:

     HTTP/1.1 200 OK

     Content-Type: application/json;charset=UTF-8

     Cache-Control: no-store

     Pragma: no-cache

 

     {

       "access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA",

       "token_type":"example",

       "expires_in":3600,

       "refresh_token":"tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA",

       "example_parameter":"example_value"

     }

整个过程中,客户端不得保存用户的密码。

4.客户端模式(Client Credentials Grant)

指客户端以自己的名义,而不以用户的名义,向"服务提供商"进行认证。严格地说,客户端模式并不属于OAuth框架所要解决的问题。在这种模式中,用户直接向客户端注册,客户端以自己的名义要求"服务提供商"提供服务,其实不存在授权问题。

步骤如下:

(A)客户端向认证服务器进行身份认证,并要求一个访问令牌。

(B)认证服务器确认无误后,向客户端提供访问令牌。

A步骤中,客户端发出的HTTP请求,包含以下参数:

  • granttype:表示授权类型,此处的值固定为"clientcredentials",必选项。
  • scope:表示权限范围,可选项。

 

     POST /token HTTP/1.1

     Host: server.example.com

     Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW

     Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

 

     grant_type=client_credentials

认证服务器必须以某种方式,验证客户端身份。

B步骤中,认证服务器向客户端发送访问令牌,下面是一个例子。

     HTTP/1.1 200 OK

     Content-Type: application/json;charset=UTF-8

     Cache-Control: no-store

     Pragma: no-cache

 

     {

       "access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA",

       "token_type":"example",

       "expires_in":3600,

       "example_parameter":"example_value"

     }

 

5.扩展模式Extension

扩展模式,是一种自定义模式。规范中仅对“grant type”参数提出了须为URI的要求。对于其他申请数据,可以根据需求进行自定义。

附规范例子。

     POST /token HTTP/1.1

     Host: server.example.com

     Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

 

     grant_type=urn%3Aietf%3Aparams%3Aoauth%3Agrant-type%3Asaml2-

     bearer&assertion=PEFzc2VydGlvbiBJc3N1ZUluc3RhbnQ9IjIwMTEtMDU

     [...omitted for brevity...]aG5TdGF0ZW1lbnQ-PC9Bc3NlcnRpb24-

 

 

更新令牌

如果用户访问的时候,客户端的"访问令牌"已经过期,则需要使用"更新令牌"申请一个新的访问令牌。

客户端发出更新令牌的HTTP请求,包含以下参数:

  • granttype:表示使用的授权模式,此处的值固定为"refreshtoken",必选项。
  • refresh_token:表示早前收到的更新令牌,必选项。
  • scope:表示申请的授权范围,不可以超出上一次申请的范围,如果省略该参数,则表示与上一次一致。

 

例子:

     POST /token HTTP/1.1

     Host: server.example.com

     Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW

     Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

 

     grant_type=refresh_token&refresh_token=tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA

 

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