OAuth2.0实现原理

Posted 2023-03-09

参考技术A

OAuth2.0是一个授权框架，他规定了客户从授权服务器获取令牌Token的规则。

要理解OAuth2.0，先要知道为什么会有这个东西产生，或者说他能帮我们解决什么问题，其实简单说他就是帮我们解决了访问安全问题。先看如下的一张图：

图片显示了我们没有引入任何安全机制情况下的资源访问过程，可以看到正常的用户和恶意的用户都可以通过向资源服务器的接口发送请求获得用户数据。显然恶意用户不该获取数据，他是非法获得，这个情况不应该被允许，需要一种机制保护用户数据。

OAuth2.0包含了资源拥有者，授权服务器，客户应用，授权服务器，资源服务器。
客户应用： 通常是一个 WebWeb 或者无线应用，它需要访问用户的。
资源服务器： 是一个 webweb 站点 或者 web service web service web service web service API ，用户的受保护。
授权服务器： 在客户应用成功认证并获得授权之后，向客户应用颁发访问令牌Access Token。
资源拥有者： 资源的拥有人，想要分享某些资源给第三方应用。

1）授权码(Authorization Code Token)，仅用于授权码授权类型，用于交换获取访问令牌和刷新令牌
2）刷新令牌(Refresh Token)，用于去授权服务器获取一个新的访问令牌
3）访问令牌(Access Token)，这是OAuth令牌类型中最核心的一个，用于代表一个用户或服务直接去访问受保护的资源
4）Bearer Token，不管谁拿到Token都可以访问资源，像现钞
5）Proof of Possession(PoP) Token，可以校验client是否对Token有明确的拥有权

上面提到了需要提供一种机制来保护数据，OAuth2.0提供的就是一种授权机制，就是说用户要访问资源必须先通过授权服务器授权拿到Access Token(访问授权)，他拿着这个Access Token才能去资源服务器去要他想要的数据，示意图如下：

这里看到我们引入了一个授权服务器，这个授权服务器就是专门负责颁发Access Token的，客户应用需要从授权服务器中获得Access Token，获得后再向资源服务器去获取数据，请求中包含了Token一起发到资源服务器，资源服务器首先要验证这个Token是否合法，如果合法再返回数据给客户应用。
上图中红色圈圈圈起来的就是OAuth2.0框架协议工作的地方，他规定了客户应用如何获取Access Token，以及如何使用Token的整个过程。

其中核心的授权服务器包括了授权端点，令牌端点，校验端点，注销端点，如下图所示：

OAuth2.0中规定了多种授权模式，各种模式实现的复杂程度和安全系数不一样，我们先分别看一下四种授权模式：
1）授权码(Authrization Code)模式：
基本流程是先通过前端渠道客户获取授权码，然后通过后端渠道，客户使用Authrization Code去交换Access Token和可选的Refresh Token，这种模式是最安全的模式，因为令牌不会通过user-agent去传递，完整的过程如下图：

授权码模式的优点是比较安全，他可以有token过期时间，而且上面的第四和第五步都是在服务器之间的访问，很难被截获，用户信息也存在服务端，这样就保证了他的安全性。他的缺点是需要进行多次请求才能访问到资源。
授权码模式假定资源拥有者和客户不在一台设备上，他拥有高安全性的保障，目前市面上主流的第三方认证都是采用这种模式。

2)隐式/简化(Implicit)模式
基本流程是Access Token直接通过前端渠道从授权服务器返回，完整的过程如下图：

3)密码(Resource Owner Password)模式
基本流程是使用用户名/密码作为授权方式从授权服务器上获取Access Token，而且一般不支持refresh token，完整的过程如下图：

4)客户端(Client)模式
基本流程是通过后端渠道去获取一个Access Token，因为客户凭证可以使用对称或者非对称加密，该方式支持共享密码和证书，完整的过程如下图：

客户端模式适合用作服务器间通信场景。

授权码模式有一个基本的选择流程，如下图：