最流行的授权机制OAuth 2.0

概述

OAuth 2.0用来授权第三方应用，获取用户数据。

OAuth 2.0的由来

• 引出问题
  思考一个问题？外卖配送员问题！！！
  我住在一个大型的有门禁系统的居民小区，由于外卖小哥没有该小区的秘密，必须得找到一个办法，让外卖小哥通过门禁系统，进入小区。如果我把自己的密码，告诉外卖小哥，他就拥有了与我同样的权限。假如我想取消他进入小区的权力，我自己的密码也得跟着改了，还得通知其他的外卖小哥，并且我也不确定要告诉多少外卖小哥。
• 授权机制的设计
  1. 门禁系统增加一个按钮，叫做"获取授权"。外卖小哥需要首先按这个按钮，去申请授权。
  2. 他按下按钮以后，屋主的手机就会跳出对话框：有人正在要求授权。系统还会显示该外卖小哥的姓名、工号和所属的公司。
  3. 我确认请求属实，就点击按钮，告诉门禁系统，我同意给予他进入小区的授权。
  4. 门禁系统得到我的确认以后，向快递员显示一个进入小区的令牌（access token）。令牌就是类似密码的一串数字，只在短期内（比如七天）有效。
  5. 快递员向门禁系统输入令牌，进入小区。
• 互联网场景
  技术来源于生活，以上案例就是Oauth的设计了。
  1. 居民小区就是储存用户数据的网络服务。比如，微信支付宝储存了我的好友信息，获取这些信息，就必须经过微信支付宝的"门禁系统"。
  2. 外卖小哥就是第三方应用，想要穿过门禁系统，进入小区。
  3. 最后，我就是用户本人，同意授权第三方应用进入小区，获取我的数据。
     总结：OAuth 就是一种授权机制。数据的所有者告诉系统，同意授权第三方应用进入系统，获取这些数据。系统从而产生一个短期的进入令牌（token），用来代替密码，供第三方应用使用。
• 令牌与密码
  令牌（token）与密码（password）的作用是一样的，都可以进入系统，但是有三点差异。
  1. 令牌是短期的，到期会自动失效，用户自己无法修改。密码一般长期有效，用户不修改，就不会发生变化。
  2. 令牌可以被数据所有者撤销，会立即失效。以上例而言，屋主可以随时取消快递员的令牌。密码一般不允许被他人撤销。
  3. 令牌有权限范围（scope），比如只能进小区的二号门。对于网络服务来说，只读令牌就比读写令牌更安全。密码一般是完整权限。
     总结：上面这些设计，保证了令牌既可以让第三方应用获得权限，同时又随时可控，不会危及系统安全。这就是 OAuth 2.0 的优点。

OAuth 2.0 的四种方式

• RFC 6749
  OAuth 2.0 的标准是 RFC 6749 文件。该文件先解释了 OAuth 是什么。
  OAuth 引入了一个授权层，用来分离两种不同的角色：客户端和资源所有者。资源所有者同意以后，资源服务器可以向客户端颁发令牌，OAuth 的核心就是向第三方应用颁发令牌。客户端通过令牌，去请求数据。由于互联网有多种场景，该标准定义了获得令牌的四种授权方式（authorization grant ）。不管哪一种授权方式，第三方应用申请令牌之前，都必须先到系统备案，说明自己的身份，然后会拿到两个身份识别码：客户端 ID（client ID）和客户端密钥（client secret）。这是为了防止令牌被滥用，没有备案过的第三方应用，是不会拿到令牌的。
• 授权码方式授权
  授权码（authorization code）方式，指的是第三方应用先申请一个授权码，然后再用该码获取令牌。
  这种方式是最常用的流程，安全性也最高，它适用于那些有后端的 Web 应用。授权码通过前端传送，令牌则是储存在后端，而且所有与资源服务器的通信都在后端完成。这样的前后端分离，可以避免令牌泄漏。
  1. A 网站提供一个链接，用户点击后就会跳转到 B 网站，授权用户数据给 A 网站使用。下面就是 A 网站跳转 B 网站的一个示意链接。

https://b.com/oauth/authorize?
  response_type=code&
  client_id=CLIENT_ID&
  redirect_uri=CALLBACK_URL&
  scope=read

上面 URL 中，response_type参数表示要求返回授权码（code），client_id参数让 B 知道是谁在请求，redirect_uri参数是 B 接受或拒绝请求后的跳转网址，scope参数表示要求的授权范围（这里是只读）。
2. 用户跳转后，B 网站会要求用户登录，然后询问是否同意给予 A 网站授权。用户表示同意，这时 B 网站就会跳回redirect_uri参数指定的网址。跳转时，会传回一个授权码。

https://a.com/callback?code=AUTHORIZATION_CODE

3. A网站拿到授权码以后，就可以在后端，向 B 网站请求令牌。

https://b.com/oauth/token?
 client_id=CLIENT_ID&
 client_secret=CLIENT_SECRET&
 grant_type=authorization_code&
 code=AUTHORIZATION_CODE&
 redirect_uri=CALLBACK_URL

上面 URL 中，client_id参数和client_secret参数用来让 B 确认 A 的身份（client_secret参数是保密的，因此只能在后端发请求），grant_type参数的值是AUTHORIZATION_CODE，表示采用的授权方式是授权码，code参数是上一步拿到的授权码，redirect_uri参数是令牌颁发后的回调网址。

4. B网站收到请求以后，就会颁发令牌。具体做法是向redirect_uri指定的网址，发送一段 JSON 数据。access_token字段就是令牌，A 网站在后端拿到了。

{    
  "access_token":"ACCESS_TOKEN",
  "token_type":"bearer",
  "expires_in":2592000,
  "refresh_token":"REFRESH_TOKEN",
  "scope":"read",
  "uid":100101,
  "info":{...}
}

• 隐藏式方式授权
  有些 Web 应用是纯前端应用，没有后端。这时就不能用上面的方式了，必须将令牌储存在前端。RFC 6749 规定了第二种方式，允许直接向前端颁发令牌。这种方式没有授权码这个中间步骤，所以称为（授权码）"隐藏式"（implicit）。

1. A 网站提供一个链接，要求用户跳转到 B 网站，授权用户数据给 A 网站使用。

https://b.com/oauth/authorize?
  response_type=token&
  client_id=CLIENT_ID&
  redirect_uri=CALLBACK_URL&
  scope=read

上面 URL 中，response_type参数为token，表示要求直接返回令牌。

2. 用户跳转到 B 网站，登录后同意给予 A 网站授权。这时，B 网站就会跳回redirect_uri参数指定的跳转网址，并且把令牌作为 URL 参数，传给 A 网站。 URL 中，token参数就是令牌，A 网站因此直接在前端拿到令牌。

https://a.com/callback#token=ACCESS_TOKEN

注意：令牌的位置是 URL 锚点（fragment），而不是查询字符串（querystring），这是因为 OAuth 2.0 允许跳转网址是 HTTP 协议，因此存在"中间人攻击"的风险，而浏览器跳转时，锚点不会发到服务器，就减少了泄漏令牌的风险。这种方式把令牌直接传给前端，是很不安全的。因此，只能用于一些安全要求不高的场景，并且令牌的有效期必须非常短，通常就是会话期间（session）有效，浏览器关掉，令牌就失效了。

• 密码式方式授权
  如果你高度信任某个应用，RFC 6749 也允许用户把用户名和密码，直接告诉该应用。该应用就使用你的密码，申请令牌，这种方式称为"密码式"（password）。

1. A 网站要求用户提供 B 网站的用户名和密码。拿到以后，A 就直接向 B 请求令牌。grant_type参数是授权方式，这里的password表示"密码式"，username和password是 B 的用户名和密码。

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

2. B 网站验证身份通过后，直接给出令牌。注意，这时不需要跳转，而是把令牌放在 JSON 数据里面，作为 HTTP 回应，A 因此拿到令牌。
   这种方式需要用户给出自己的用户名/密码，显然风险很大，因此只适用于其他授权方式都无法采用的情况，而且必须是用户高度信任的应用。

• 凭证式方式授权
  最后一种方式是凭证式（client credentials），适用于没有前端的命令行应用，即在命令行下请求令牌。grant_type参数等于client_credentials表示采用凭证式，client_id和client_secret用来让 B 确认 A 的身份。

1. A 应用在命令行向 B 发出请求。

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

2.B 网站验证通过以后，直接返回令牌。
这种方式给出的令牌，是针对第三方应用的，而不是针对用户的，即有可能多个用户共享同一个令牌。

• 令牌的使用
  A网站拿到令牌以后，就可以向 B网站的 API 请求数据了。此时，每个发到 API 的请求，都必须带有令牌。具体做法是在请求的头信息，加上一个Authorization字段，令牌就放在这个字段里面。

curl -H "Authorization: Bearer ACCESS_TOKEN" \
"https://api.b.com"

• 更新令牌
  令牌的有效期到了，如果让用户重新走一遍上面的流程，再申请一个新的令牌，很可能体验不好，而且也没有必要。OAuth 2.0 允许用户自动更新令牌。
  具体方法是，B 网站颁发令牌的时候，一次性颁发两个令牌，一个用于获取数据，另一个用于获取新的令牌（refresh token 字段）。令牌到期前，用户使用 refresh token 发一个请求，去更新令牌。grant_type参数为refresh_token表示要求更新令牌，client_id参数和client_secret参数用于确认身份，refresh_token参数就是用于更新令牌的令牌。

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

B 网站验证通过以后，就会颁发新的令牌。