创建自己的OAuth2.0服务端

Posted 2020-09-21 alun-chen

 

如果对OAuth2.0有任何的疑问，请先熟悉OAuth2.0基础的文章：http://www.cnblogs.com/alunchen/p/6956016.html

1. 前言

本篇文章时对 客户端的授权模式-授权码模式 的创建，当然你理解的最复杂的模式之后，其他模式都是在授权码模式上面做一些小改动即可。对于授权码模式有任何的疑问，请看上面提到的文章。

注意：本文是创建OAuth的Server端，不是Client请求端。

 

2. 开始授权码模式的概念、流程

第2点其实就是复制了上一篇文章，为了提高阅读性，读过上一篇文章的可略过第2点。

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。

流程图：

图说明：

  （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。

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。

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。

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。

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。

 

3. 开始写自己的OAuth2.0服务端代码（C#）

如果有错误的地方，欢迎指正，作者也不保证完全正确。

这里介绍的是C#，当然你可以用你自己的语言写，大同小异。（没用到第三方关于OAuth2.0的框架）

作者在开始理解OAuth2.0的概念时，化了一段比较长的时间。从微信授权开始接触OAuth2.0的概念，后来写了一套第三方微信授权的小程序，慢慢消化OAuth2.0。

说实在的，OAuth2.0安全在于，提供了code、access_token，来绑定我们的用户信息。并且code、access_token有过期的时间。所以，关键在于理解code与access_token的作用。

开始代码，我们创建一个MVC的程序，这里叫做MyOAuth2Server。

 

3.1开始授权验证

第一步，开始授权验证，并且跳转到指定的授权页面。

先上代码，然后再分析：

        /// <summary>
        /// 第一步，开始授权验证
         /// 指定到用户授权的页面
         /// </summary>
        /// <param name="client_id"></param>
        /// <param name="response_type"></param>
        /// <param name="redirect_uri"></param>
        /// <param name="state"></param>
        /// <param name="scope"></param>
        /// <returns></returns>
        public ActionResult Authorize(string client_id, string response_type, string redirect_uri, string scope, string state = "")
        {
            if ("code".Equals(response_type))
            {
                //判断client_id是否可用
                if (!_oAuth2ServerServices.IsClientIdValied(client_id))
                    return this.Json("client_id 无效", JsonRequestBehavior.AllowGet);

                //保存用户请求的所有信息到指定容器（session）
                   Session.Add("client_id", client_id);
                Session.Add("response_type", response_type);
                Session.Add("redirect_uri", redirect_uri);
                Session.Add("state", state);
                Session.Add("scope", scope);
                //重定向到用户授权页面（当然你可以自定义自己的页面）
                return View("Authorize");
            }
            return View("Error");
        }

客户端会授权会请求我们授权验证方法，

     首先，验证client_id是否可用，这里的client_id是为了保证安全性，确保请求端是服务端给予请求或者授权的权利。简单地说，就是请求端在用此服务端之前要申请唯一的一个client_id；

     然后，在把客户端传过来的信息保存在Session（你也可以保存在其他地方）；

     最后，跳转到用户操作的，是否给予授权的页面（可以是点击一个确定授权的按钮，类似于微信授权。也可以是输入用户名&密码等的页面）。

下面我们看一下 return View("Authorize"); 这句代码所返回给用户许可的页面：

@{
    Layout = null;
}
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>授权验证</title>
</head>
<body>
    <div>
        你确定给用户授权吗？
        <form action="/OAuth2Server/Authenticate" method="post" id="login_form">
            <br /><br />
            <table class="form_field">
                <tr>
                    <td class="right">
                        User:
                    </td>
                    <td>
                        <input type="text" name="user" id="user" style="width: 12em;">
                    </td>
                </tr>
                <tr>
                    <td class="right">
                        Password:
                    </td>
                    <td>
                        <input type="password" name="password" id="password" style="width: 12em;">
                    </td>
                </tr>
                <tr></tr>
            </table>
            <div class="action">
                <input type="submit" value="授权" />
            </div>
            <br />
        </form>
    </div>
</body>
</html>

从上面可以看到，用户确定授权后会提交信息到Authenticate方法，下面我们看看Authenticate到底是做了什么。

 

3.2验证并返回code到请求端

我们这里是用户名与密码验证，当然你也可以用其他验证。（比如用户点击一个授权允许的按钮就可以了）

     首先，在OAuth2.0服务端上验证用户输入的用户名与密码是否正确；

     然后，生成code，并且设定code的生存时间，默认是30秒。（code只能用一次，之后要删除）；

     再绑定code与用户信息（用户唯一键）；

     最后，重定向回redirect_uri请求的地址，并且返回code与state。（state是请求端那边想要用于处理一些业务逻辑所用到的，当然可以为空）

上代码

        /// <summary>
        /// 第二步，用户确认授权后的操作。
         /// 用户确认授权后，则返回code、access_token，并重定向到redirect_uri所指定的页面
         /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public ActionResult Authenticate()
        {
            var username = Request["user"] ?? "";
            var password = Request["password"] ?? "";

            //取得重定向的信息
            var redirect_uri = Session["redirect_uri"] ?? "";
            var state = Session["state"] ?? "";
            string code = TokenCodeUtil.GetCode();

            //验证用户名密码
            if (!_oAuth2ServerServices.IsUserValied(username, password))
                return this.Json("用户名或密码不正确", JsonRequestBehavior.AllowGet);

            //保存code到DB/Redis，默认存在30秒
            _oAuth2ServerServices.SaveCode(code);
            //绑定code与userid，因为后面查询用户信息的时候要用到，默认存在30秒
            _oAuth2ServerServices.BingCodeAndUser(username, code);
            //重定向
            string url = string.Format(HttpUtility.UrlDecode(redirect_uri.ToString()) + "?code={0}&state={1}", code, state);
            Response.Redirect(url);

            return null;
        }

上面，已经完成了code的使命，并且返回到了请求端。

下面，我们来看看怎么获取token。

 

3.3获取token

在请求端获取到code之后，请求端要获取token，因为获取了token请求端才能获取到用户信息等资料。

     首先，把token设置成不能保持cache的状态，为了保证安全性；

     然后，判断是获取token还是刷新token的状态；

     再验证code是否过期，验证client_id、client_secret是否正确；

     再生成token，把token存入容器（DB、Redis、Memory等）中；

     在通过code来获取用户的信息，把用户信息（主键）与token做绑定；

     最后，把code删除（code只能用一次，如果想再获取token只能第一步开始重新做），返回token。

上代码：

        /// <summary>
        /// 获取或刷新token。
         /// token可能保存在DB/Redis等
         /// </summary>
        /// <param name="code"></param>
        /// <param name="grant_type"></param>
        /// <param name="client_id"></param>
        /// <param name="client_secret"></param>
        /// <returns></returns>
        public ActionResult GetToken(string code, string grant_type, string client_id, string client_secret)
        {
            Response.ContentType = "application/json";
            Response.AddHeader("Cache-Control", "no-store");

            //获取token
            if (grant_type == "authorization_code")
            {
                //判断code是否过期
                if (!_oAuth2ServerServices.IsCodeValied(code, DateTime.Now))
                    return this.Json("code 过期", JsonRequestBehavior.AllowGet);
                //判断client_id与client_secret是否正确
                if (!_oAuth2ServerServices.IsClientValied(client_id, client_secret))
                    return this.Json("client_id、client_secret不正确", JsonRequestBehavior.AllowGet);
                //新建token
                string access_token = TokenCodeUtil.GetToken();
                //保存token，默认是30分钟
                _oAuth2ServerServices.SaveToken(access_token);
                //通过code获取userid，然后用token与userid做绑定，最后把code设置成消失（删除）
                string userId = _oAuth2ServerServices.GetUserIdFromCode(code);
                if (string.IsNullOrEmpty(userId))
                    return this.Json("code过期", JsonRequestBehavior.AllowGet);
                _oAuth2ServerServices.BingTokenAndUserId(access_token, userId);
                _oAuth2ServerServices.RemoveCode(code);

                //返回token
                return this.Json(access_token, JsonRequestBehavior.AllowGet);
            }
            //刷新token
            else if (grant_type == "refresh_token")
            {
                //新建token
                string new_access_token = TokenCodeUtil.GetToken();
                //替换保存新的token，默认是30分钟

                //返回新建的token
                return this.Json(new_access_token, JsonRequestBehavior.AllowGet);
            }
            return this.Json("error grant_type=" + grant_type, JsonRequestBehavior.AllowGet);
        }

 

3.4通过token获取用户信息

上面请求端已经获取到了token，所以这里只需要验证token，token验证通过就直接返回用户信息。

验证token包括验证是否存在、验证是否过期。

        /// <summary>
        /// 通过token获取用户信息
        /// </summary>
        /// <param name="oauth_token"></param>
        /// <returns></returns>
        public ActionResult UserInfo(string oauth_token)
        {
            if(!_oAuth2ServerServices.IsTokenValied(oauth_token, DateTime.Now))
                return this.Json("oauth_token无效", JsonRequestBehavior.AllowGet);
            UserInfo u = _oAuth2ServerServices.GetUserInfoFromToken(oauth_token);
            return this.Json(u, JsonRequestBehavior.AllowGet);
        }

 

4. 结语

到此，我们写OAuth2.0服务端的代码已经结束了。

附上源码：https://github.com/cjt321/MyOAuth2Server

下一篇将介绍请求端怎么请求我们的服务端，来测试流程、代码是否正确：http://www.cnblogs.com/alunchen/p/6957785.html

 

可以关注本人的公众号，多年经验的原创文章共享给大家。