oauth2.0的授权流程详解

Posted 2021-04-24 JAVA小咖秀

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授权模式

1）oauth2.0 提供了四种授权模式，开发者可以根据自己的业务情况自由选择。

• 授权码授权模式（Authorization Code Grant）

• 隐式授权模式(简化模式)（Implicit Grant）

• 密码授权模式（Resource Owner Password Credentials Grant）

• 客户端凭证授权模式（Client Credentials Grant）

整个开发流程简述一下：

1、 在客户端web项目中构造一个oauth的客户端请求对象（OAuthClientRequest），在此对象中携带客户端信息（clientId、accessTokenUrl、response_type、redirectUrl），将此信息放入http请求中，重定向到服务端。此步骤对应上图1

2、 在服务端web项目中接受第一步传过来的request，从中获取客户端信息，可以自行验证信息的可靠性。同时构造一个oauth的code授权许可对象（OAuthAuthorizationResponseBuilder），并在其中设置授权码code，将此对象传回客户端。此步骤对应上图2

3、 在在客户端web项目中接受第二步的请求request，从中获得code。同时构造一个oauth的客户端请求对象（OAuthClientRequest），此次在此对象中不仅要携带客户端信息（clientId、accessTokenUrl、clientSecret、GrantType、redirectUrl），还要携带接受到的code。再构造一个客户端请求工具对象（oAuthClient），这个工具封装了httpclient，用此对象将这些信息以post(一定要设置成post）的方式请求到服务端，目的是为了让服务端返回资源访问令牌。此步骤对应上图3。（另外oAuthClient请求服务端以后，会自行接受服务端的响应信息。

4、 在服务端web项目中接受第三步传过来的request，从中获取客户端信息和code，并自行验证。再按照自己项目的要求生成访问令牌（accesstoken），同时构造一个oauth响应对象（OAuthASResponse），携带生成的访问指令（accesstoken），返回给第三步中客户端的oAuthClient。oAuthClient接受响应之后获取accesstoken，此步骤对应上图4

5、 此时客户端web项目中已经有了从服务端返回过来的accesstoken，那么在客户端构造一个服务端资源请求对象（OAuthBearerClientRequest），在此对象中设置服务端资源请求URI，并携带上accesstoken。再构造一个客户端请求工具对象（oAuthClient），用此对象去服务端靠accesstoken换取资源。此步骤对应上图5

6、 在服务端web项目中接受第五步传过来的request，从中获取accesstoken并自行验证。之后就可以将客户端请求的资源返回给客户端了。

1.重点: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/1.1 302 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/1.1 200 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"
     }

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。

2.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。

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。

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。

下面是一个例子。

HTTP/1.1 302 Found
     Location: http://example.com/cb#access_token=2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA
               &state=xyz&token_type=example&expires_in=3600

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。

3.密码授权模式

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。

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。

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。

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=password&username=johndoe&password=A3ddj3w

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。

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"
     }

上面代码中，各个参数的含义参见《授权码模式》一节。

整个过程中，客户端不得保存用户的密码。

4.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。

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。

  
  
  

• 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"
     }

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。

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=refresh_token&refresh_token=tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA