OAuth-授权机制
一、应用场景
有一个"云冲印"的网站,可以将用户储存在Google的照片,冲印出来。用户为了使用该服务,必须让"云冲印"读取自己储存在Google上的照片。
问题是只有得到用户的授权,Google才会同意"云冲印"读取这些照片。那么,"云冲印"怎样获得用户的授权呢?
传统方法是,用户将自己的Google用户名和密码,告诉"云冲印",后者就可以读取用户的照片了。这样的做法有以下几个严重的缺点。
(1)"云冲印"为了后续的服务,会保存用户的密码,这样很不安全。 (2)Google不得不部署密码登录,而我们知道,单纯的密码登录并不安全。 (3)"云冲印"拥有了获取用户储存在Google所有资料的权力,用户没法限制"云冲印"获得授权的范围和有效期。 (4)用户只有修改密码,才能收回赋予"云冲印"的权力。但是这样做,会使得其他所有获得用户授权的第三方应用程序全部失效。 (5)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就是为了解决上面这些问题而诞生的。
二、名词定义
(1) Third-party application:第三方应用程序,本文中又称"客户端"(client),即上一节例子中的"云冲印"。 (2)HTTP service:HTTP服务提供商,本文中简称"服务提供商",即上一节例子中的Google。 (3)Resource Owner:资源所有者,本文中又称"用户"(user)。 (4)User Agent:用户代理,本文中就是指浏览器。 (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。
知道了上面这些名词,就不难理解,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。
三、OAuth的思路
OAuth在"客户端"与"服务提供商"之间,设置了一个授权层(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。用户可以在登录的时候,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。
四、运行流程
(A)用户打开客户端以后,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,向认证服务器申请令牌。 (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。 (F)资源服务器确认令牌无误,同意向客户端开放资源。
不难看出来,上面六个步骤之中,B是关键,即用户怎样才能给于客户端授权。有了这个授权以后,客户端就可以获取令牌,进而凭令牌获取资源。
下面一一讲解客户端获取授权的四种模式。
五、客户端的授权模式
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定义了四种授权方式。
- 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)
六、授权码模式
授权码模式(authorization code)是功能最完整、流程最严密的授权模式。它的特点就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。
它的步骤如下:
(A)用户访问客户端,后者将前者导向认证服务器。 (B)用户选择是否给予客户端授权。 (C)假设用户给予授权,认证服务器将用户导向客户端事先指定的"重定向URI"(redirection URI),同时附上一个授权码。 (D)客户端收到授权码,附上早先的"重定向URI",向认证服务器申请令牌。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)。
下面是上面这些步骤所需要的参数。
A步骤中,客户端申请认证的URI,包含以下参数:
- response_type:表示授权类型,必选项,此处的值固定为"code"
- client_id: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。
下面是一个例子。
GET /authorize?response_type=code&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,服务器回应客户端的URI,包含以下参数:
- code:表示授权码,必选项。该码的有效期应该很短,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。
- 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。
下面是一个例子。
HTTP/1.1 Found
Location: https://client.example.com/cb?code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA
&state=xyz
D步骤中,客户端向认证服务器申请令牌的HTTP请求,包含以下参数:
- grant_type:表示使用的授权模式,必选项,此处的值固定为"authorization_code"。
- code:表示上一步获得的授权码,必选项。
- redirect_uri:表示重定向URI,必选项,且必须与A步骤中的该参数值保持一致。
- client_id:表示客户端ID,必选项。
下面是一个例子。
POST /token HTTP/1.1
Host: server.example.com
Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded grant_type=authorization_code&code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA
&redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb
E步骤中,认证服务器发送的HTTP回复,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,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。
下面是一个例子。
HTTP/1.1 OK
Content-Type: application/json;charset=UTF-
Cache-Control: no-store
Pragma: no-cache {
"access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA",
"token_type":"example",
"expires_in":,
"refresh_token":"tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA",
"example_parameter":"example_value"
}
从上面代码可以看到,相关参数使用JSON格式发送(Content-Type: application/json)。此外,HTTP头信息中明确指定不得缓存。
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