理解Oauth2.0

OAuth是一个关于授权(authorization)的开放网络标准,在全世界得到广泛应用,目前的版本是2.0版。

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一、名词解释

  1.     在详细讲解Oauth3.0之前,需要了解几个专用名词。

  2.     Third-party application: 第三方应用程序,本文中有称作"客户端"(client)

  3.     HTTP Service: HTTP服务提供商,本文中简称"服务提供商"

  4.     Reource Owner: 资源所有者, 本文中又称"用户"(user)

  5.     User Agent: 用户代理,本文中就是指浏览器

  6.     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

  7.     Resource Server: 资源服务器,即服务器提供商存放用户生成资源的服务器,它与认证服务器,可以是同一台服务器,也可以不同的服务器。

    其实,OAuth的作用就是让“客户端”安全可控的获取“用户”的授权,与“服务商提供商”进行互动

二、OAuth思路

    OAuth在 客户端 与服务器端之间设置了一个授权层(autorization 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。

    客户端登录授权层之后,服务提供商根据令牌的权限和有效期,向客户端开放用户存储的资料

    

三、运行流程

    OAuth3.0的运行流程如下图,摘自RFC 6749

    理解Oauth2.0

    (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。

四、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)

五、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。

    理解Oauth2.0

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/1.1 302 FoundLocation: 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。

        理解Oauth2.0

    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。

        理解Oauth2.0

    

    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。

六、简化模式

    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,跳过了"授权码"这个步骤,因此得名。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。

    理解Oauth2.0

    

    它的步骤如下:

    (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)假设用户给予授权,认证服务器将用户导向客户端指定的"重定向URI",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。

    

    下面是一个例子:

        理解Oauth2.0

    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。

    下面是一个例子:

        理解Oauth2.0

    在上面的例子中,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

七、密码模式

    密码模式(Resource Owner Password Credentials Grant)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,或者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。

    理解Oauth2.0  

    它的步骤如下:

    (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。

    

    下面是一个例子:

    理解Oauth2.0

    

    C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:

    理解Oauth2.0

    注意: 整个过程中,客户端不得保存用户的密码

    

八、客户端模式

    客户端模式(Client Credentials Grant)指客户端以自己的名义,而不是以用户的名义,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。

    理解Oauth2.0

    

    它的步骤如下:

    (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。

        理解Oauth2.0

    

    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:

    理解Oauth2.0

    

    九、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。

    

    理解Oauth2.0

    

    原文:http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/oauth_2_0.html


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