OAuth 2.0 的四种方式

本文假定你已经理解了 OAuth 2.0 的含义和设计思想。如果尚未了解,请先阅读本系列的上一篇文章。
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RFC 6749 标准概述
OAuth 2.0 的标准文档是 RFC 6749。该文件首先解释了 OAuth 的核心概念:
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。客户端通过令牌,去请求数据。
简而言之,OAuth 的核心就是向第三方应用颁发令牌。接着,RFC 6749 定义了获得令牌的四种授权方式(Authorization Grant):
- 授权码(authorization-code)
- 隐藏式(implicit)
- 密码式(password)
- 客户端凭证(client credentials)
注意:无论采用哪一种授权方式,第三方应用在申请令牌之前,都必须先到系统备案以说明身份。备案成功后,会获得两个身份识别码: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,未备案的第三方应用无法获取令牌。
第一种授权方式:授权码
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,适用于有后端的 Web 应用。授权码通过前端传送,令牌则储存在后端,且所有与资源服务器的通信都在后端完成。这种前后端分离的架构可以有效避免令牌泄漏。
第一步:用户授权
A 网站提供一个链接,用户点击后跳转到 B 网站,授权用户数据给 A 网站使用。以下是 A 网站跳转 B 网站的示意链接:
https://b.com/oauth/authorize?
response_type=code&
client_id=CLIENT_ID&
redirect_uri=CALLBACK_URL&
scope=readURL 参数说明:
response_type=code:表示要求返回授权码。client_id:让 B 网站知道是谁在请求。redirect_uri:B 网站接受或拒绝请求后的跳转网址。scope:表示要求的授权范围(此处为只读read)。

第二步:返回授权码
用户跳转后,B 网站会要求用户登录,并询问是否同意给予 A 网站授权。用户同意后,B 网站会跳回 redirect_uri 参数指定的网址,并传回一个授权码:
https://a.com/callback?code=AUTHORIZATION_CODEURL 中的 code 参数即为授权码。

第三步:请求令牌
A 网站拿到授权码以后,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_URLURL 参数说明:
client_id和client_secret:用来让 B 网站确认 A 的身份(client_secret是保密的,因此只能在后端发请求)。grant_type=authorization_code:表示采用的授权方式是授权码。code:上一步拿到的授权码。redirect_uri:令牌颁发后的回调网址。

第四步:颁发令牌
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":"ACCESS_TOKEN",
"token_type":"bearer",
"expires_in":2592000,
"refresh_token":"REFRESH_TOKEN",
"scope":"read",
"uid":100101,
"info":{...}
}JSON 数据中的 access_token 字段就是令牌,A 网站在后端拿到了它。

第二种方式:隐藏式
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)。
第一步:请求授权
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=readURL 中的 response_type=token 参数表示要求直接返回令牌。
第二步:返回令牌
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:
https://a.com/callback#token=ACCESS_TOKENURL 中的 token 参数就是令牌,A 网站因此直接在前端拿到令牌。

注意:令牌的位置是 URL 锚点(fragment,即 # 后面),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,存在“中间人攻击”的风险。浏览器跳转时,锚点部分不会发送到服务器,从而减少了泄漏令牌的风险。
这种方式把令牌直接传给前端,安全性较低。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,通常仅在会话期间(session)有效,浏览器关闭后令牌即失效。
第三种方式:密码式
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。该应用使用你的密码申请令牌,这种方式称为“密码式”(password)。
第一步:请求令牌
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:
https://oauth.b.com/token?
grant_type=password&
username=USERNAME&
password=PASSWORD&
client_id=CLIENT_IDURL 参数说明:
grant_type=password:表示“密码式”授权。username和password:B 网站的用户名和密码。
第二步:返回令牌
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,风险很大。因此只适用于其他授权方式都无法采用的情况,且必须是用户高度信任的应用。
第四种方式:凭证式
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。
第一步:请求令牌
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_SECRETURL 参数说明:
grant_type=client_credentials:表示采用凭证式。client_id和client_secret:用来让 B 确认 A 的身份。
第二步:返回令牌
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中加上一个 Authorization 字段,令牌就放在这个字段里面:
curl -H "Authorization: Bearer ACCESS_TOKEN" \
"https://api.b.com"上面命令中,ACCESS_TOKEN 就是拿到的令牌。
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,体验不好且没有必要。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(access_token),另一个用于获取新的令牌(refresh_token)。令牌到期前,用户使用 refresh_token 发一个请求去更新令牌:
https://b.com/oauth/token?
grant_type=refresh_token&
client_id=CLIENT_ID&
client_secret=CLIENT_SECRET&
refresh_token=REFRESH_TOKENURL 参数说明:
grant_type=refresh_token:表示要求更新令牌。client_id和client_secret:用于确认身份。refresh_token:用于更新令牌的令牌。
B 网站验证通过以后,就会颁发新的令牌。
写到这里,颁发令牌的四种方式就介绍完了。下一篇文章会编写一个真实的 Demo,演示如何通过 OAuth 2.0 向 GitHub 的 API 申请令牌,然后再用令牌获取数据。
说明:本文基于 OAuth 2.0 标准(RFC 6749)编写。需要注意的是,随着安全标准的演进,OAuth 2.1 草案已建议弃用“隐藏式(implicit)”授权流程,推荐使用“授权码(authorization-code)”配合 PKCE 扩展来替代。在实际开发中,请根据最新的安全指南选择合适的授权方式。
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