Oauth2协议详解&OAuth2.0 授权方式

以你之姓@ 2023-10-09 21:14 41阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  Oauth2协议详解
 *   *  什么是OAuth2
     *  应用场景
     *  名词说明
     *  运行流程
     *  授权模式
     *   *  授权码模式
         *  简化模式
         *  用户名密码模式
         *  客户端模式（Client Credentials Grant）
 *  OAuth2.0 授权方式
 *   *  OAuth2.0 授权方式
     *   *   *  1、授权码
         *  2、隐藏式
         *  3、密码式
         *  4、凭证式
     *  三、令牌的使用与更新
     *   *  1、令牌怎么用？
         *  2、令牌过期怎么办？

## Oauth2协议详解 ##

### 什么是OAuth3 ###

> OAuth2是一个非常常用的协议，也非常的方便，主要目的就是使第三方服务器可以获得授权范围内的用户信息

OAuth（开放授权）是一个开放标准，允许用户授权第三方移动应用访问他们存储在另外的服务提供者上的信息，而不需要将用户名和密码提供给第三方移动应用或分享他们数据的所有内容，OAuth2.0是OAuth协议的延续版本，但不兼容OAuth 1.0，即完全废止了OAuth1.0。

在现代的网站中，我们经常会遇到使用OAuth授权的情况，比如有一个比较小众的网站，需要用户登录，但是直接让用户注册就显得非常麻烦，用户可能因为这个原因而流失，那么该网站可以使用OAuth授权，借助于github或者其他的第三方网站的认证授权，来获取相关的用户信息，从而避免了用户注册的步骤。

当然，很可能在第三方网站上授权获得用户信息之后，还需要在本网站填写一些必要的信息进行绑定，比如手机号，用户名等等。但是这比单纯的注册要方便太多了，也容易让用户接受。

今天，我们将要讲解一下OAuth 2.0授权框架的构成，希望大家能够喜欢。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAd2jmn5LlhavkuZ0_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

### 应用场景 ###

> 第三方应用授权登录：在APP或者网页接入一些第三方应用时，经常会需要用户登录另一个合作平台，比如QQ，微博，微信的授权登录。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAd2jmn5LlhavkuZ0_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

**原生app授权**：app登录请求后台接口，为了安全认证，所有请求都带token信息，如果登录验证、请求后台数据。

**前后端分离单页面应用（spa）**：前后端分离框架，前端请求后台数据，需要进行oauth2安全认证，比如使用vue、react后者h5开发的app。

### 名词说明 ###

> 名词说明

*  **Third-party application**：第三方应用程序，本文中又称"客户端"（client），比如打开知乎，使用第三方登录，选择qq登录，这时候知乎就是客户端。
 *  **HTTP service**：HTTP服务提供商，本文中简称"服务提供商"，即上例的qq。
 *  **Resource Owner**：资源所有者，本文中又称"用户"（user）,即登录用户。
 *  **User Agent**：用户代理，本文中就是指浏览器。
 *  **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。
 *  **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。

### 运行流程 ###

> OAuth 2.0的运行流程如下图，摘自RFC 6749

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAd2jmn5LlhavkuZ0_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAd2jmn5LlhavkuZ0_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 1]

### 授权模式 ###

#### 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。

（1）用户访问客户端，后者将前者导向认证服务器，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。

（2）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：GET /oauth/token?response\_type=code&client\_id=test&redirect\_uri=重定向页面链接。请求成功返回code授权码，一般有效时间是10分钟。

（3）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）。POST /oauth/token?response\_type=authorization\_code&code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA&redirect\_uri=重定向页面链接。

#### 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。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAd2jmn5LlhavkuZ0_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]

> 流程步骤：

*  客户端将用户导向认证服务器。
 *  用户决定是否给于客户端授权。
 *  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。
 *  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。
 *  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。
 *  浏览器执行上一步获得的脚本，提取出令牌。
 *  浏览器将令牌发给客户端。

> 请求URL：

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

#### 用户名密码模式 ####

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。一般不支持refresh token。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAd2jmn5LlhavkuZ0_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]

> 步骤说明：

*  用户向客户端提供用户名和密码。
 *  客户端将用户名和密码发给认证服务器，向后者请求令牌。
 *  认证服务器确认无误后，向客户端提供访问令牌。

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

#### 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。

![在这里插入图片描述][baaa74b85dc74f51b50919d81d11cdb4.png]

> 它的步骤如下：

*  客户端向认证服务器进行身份认证，并要求一个访问令牌。
 *  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

--------------------

## OAuth2.0 授权方式 ##

### OAuth3.0 授权方式 ###

`OAuth2.0` 的授权简单理解其实就是获取令牌（`token`）的过程，`OAuth` 协议定义了四种获得令牌的授权方式（`authorization grant` ）如下：

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

但值得注意的是，不管我们使用哪一种授权方式，在三方应用申请令牌之前，都必须在系统中去申请身份唯一标识：客户端 ID（`client ID`）和 客户端[密钥][Link 1]（`client secret`）。这样做可以保证 `token` 不被恶意使用。

下面我们会分析每种授权方式的原理，在进入正题前，先了解 `OAuth2.0` 授权过程中几个重要的参数：

*  `response_type`：code 表示要求返回授权码，token 表示直接返回令牌
 *  `client_id`：客户端身份标识
 *  `client_secret`：客户端密钥
 *  `redirect_uri`：重定向地址
 *  `scope`：表示授权的范围，`read`只读权限，`all`读写权限
 *  `grant_type`：表示授权的方式，`AUTHORIZATION_CODE`（授权码）、`password`（密码）、`client_credentials`（凭证式）、`refresh_token` 更新令牌
 *  `state`：应用程序传递的一个随机数，用来防止`CSRF`攻击。

##### 1、授权码 #####

`OAuth2.0`四种授权中授权码方式是最为复杂，但也是安全系数最高的，比较常用的一种方式。这种方式适用于兼具前后端的`Web`项目，因为有些项目只有后端或只有前端，并不适用授权码模式。

下图我们以用`WX`登录掘金为例，详细看一下授权码方式的整体流程。

![在这里插入图片描述][format_png]在这里插入图片描述

用户选择`WX`登录掘金，掘金会向`WX`发起授权请求，接下来 `WX`询问用户是否同意授权（常见的弹窗授权）。`response_type` 为 `code` 要求返回授权码，`scope` 参数表示本次授权范围为只读权限，`redirect_uri` 重定向地址。

https://wx.com/oauth/authorize?
      response_type=code&
      client_id=CLIENT_ID&
      redirect_uri=http://juejin.im/callback&
      scope=read

用户同意授权后，`WX` 根据 `redirect_uri`重定向并带上授权码。

http://juejin.im/callback?code=AUTHORIZATION_CODE

当掘金拿到授权码（code）时，带授权码和密匙等参数向`WX`申请令牌。`grant_type`表示本次授权为授权码方式 `authorization_code` ，获取令牌要带上客户端密匙 `client_secret`，和上一步得到的授权码 `code`。

https://wx.com/oauth/token?
     client_id=CLIENT_ID&
     client_secret=CLIENT_SECRET&
     grant_type=authorization_code&
     code=AUTHORIZATION_CODE&
     redirect_uri=http://juejin.im/callback

最后 `WX` 收到请求后向 `redirect_uri` 地址发送 `JSON` 数据，其中的`access_token` 就是令牌。

{    
      "access_token":"ACCESS_TOKEN",
      "token_type":"bearer",
      "expires_in":2592000,
      "refresh_token":"REFRESH_TOKEN",
      "scope":"read",
      ......
    }

#### 2、隐藏式 ####

上边提到有一些`Web`应用是没有后端的， 属于纯前端应用，无法用上边的授权码模式。令牌的申请与存储都需要在前端完成，跳过了授权码这一步。

前端应用直接获取 `token`，`response_type` 设置为 `token`，要求直接返回令牌，跳过授权码，`WX`授权通过后重定向到指定 `redirect_uri` 。

https://wx.com/oauth/authorize?
      response_type=token&
      client_id=CLIENT_ID&
      redirect_uri=http://juejin.im/callback&
      scope=read

#### 3、密码式 ####

密码模式比较好理解，用户在掘金直接输入自己的`WX`用户名和密码，掘金拿着信息直接去`WX`申请令牌，请求响应的 `JSON`结果中返回 `token`。`grant_type` 为 `password` 表示密码式授权。

https://wx.com/token?
      grant_type=password&
      username=USERNAME&
      password=PASSWORD&
      client_id=CLIENT_ID

这种授权方式缺点是显而易见的，非常的危险，如果采取此方式授权，该应用一定是可以高度信任的。

#### 4、凭证式 ####

凭证式和密码式很相似，主要适用于那些没有前端的命令行应用，可以用最简单的方式获取令牌，在请求响应的 `JSON` 结果中返回 `token`。

`grant_type` 为 `client_credentials` 表示凭证式授权，`client_id` 和 `client_secret` 用来识别身份。

https://wx.com/token?
      grant_type=client_credentials&
      client_id=CLIENT_ID&
      client_secret=CLIENT_SECRET

### 三、令牌的使用与更新 ###

#### 1、令牌怎么用？ ####

拿到令牌可以调用 `WX` API 请求数据了，那令牌该怎么用呢？

每个到达`WX`的请求都必须带上 `token`，将 `token` 放在 `http` 请求头部的一个`Authorization`字段里。

如果使用`postman` 模拟请求，要在`Authorization` \-> `Bearer Token` 放入 `token`，**注意**：低版本`postman` 没有这个选项。

![在这里插入图片描述][format_png 1]

#### 2、令牌过期怎么办？ ####

`token`是有时效性的，一旦过期就需要重新获取，但是重走一遍授权流程，不仅麻烦而且用户体验也不好，那如何让更新令牌变得优雅一点呢？

一般在颁发令牌时会一次发两个令牌，一个令牌用来请求`API`，另一个负责更新令牌 `refresh_token`。`grant_type` 为 `refresh_token` 请求为更新令牌，参数 `refresh_token` 是用于更新令牌的令牌。

https://wx.com/oauth/token?
      grant_type=refresh_token&
      client_id=CLIENT_ID&
      client_secret=CLIENT_SECRET&
      refresh_token=REFRESH_TOKEN

wx.com/oauth/token?
    grant_type=refresh_token&
    client_id=CLIENT_ID&
    client_secret=CLIENT_SECRET&
    refresh_token=REFRESH_TOKEN

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