OAuth原理初探

什么是OAuth

如今很多网站的功能都强调彼此间的交互,因此我们需要一种简单,标准的解决方案来安全的完成应用的授权,于是,OAuth应运而生,看看官网对其的定义:

An open protocol to allow secure API authorization  in a simple and standard method from desktop and web applications.

一个典型的OAuth应用通常包括三种角色,分别是:

  • Consumer:消费方
  • Service Provider:服务提供者
  • User:用户

用户好理解,不必多言,消费方和服务提供者则需要解释一下,举例来说:假设我们做了一个SNS,它有一个功能,可以让会员把他们在Google上的联系人导入到SNS上,那么此时的消费方就是SNS,而服务提供者则是Google。

注:Google APIs支持OAuth

消费方如果想使用服务提供者的OAuth功能,通常需要先申请两样东西:

  • Consumer Key
  • Consumer Secret

当消费方生成签名的时候,会用到它们。

一个典型的OAuth流程通常如下图所示:

oauth flow

  • A:消费方请求Request Token
  • B:服务提供者授权Request Token
  • C:消费方定向用户到服务提供者
  • D:获得用户授权后,服务提供者定向用户到消费方
  • E:消费方请求Access Token
  • F:服务提供者授权Access Token
  • G:消费方访问受保护的资源

基本就是用Request Token换取Access Token的过程。这里需要注意的是,对服务提供者而言,Request Token和Access Token的生命周期不一样,通常,Request Token的生命周期很短,一般在一个小时以内,这样相对安全一些;而Access Token的生命周期很长,往往是无限,如此一来,消费方就可以把它保存起来,以后的操作就无需用户再授权了,即便用户修改账号密码,也不会受影响,当然,用户可以废除消费方的授权。

有腿的OAuth

我们前面描述的OAuth,被称为三条腿的OAuth(3-Legged OAuth),这也是OAuth的标准版本。这里所谓的“三条腿”,指的是授权过程中涉及前面提到的三种角色,也就是:消费方,服务提供者,用户。不过有些情况下,不需要用户的参与,此时就产生了一个变体,被称作两条腿的OAuth(2-Legged OAuth),两条腿的OAuth和三条腿的OAuth相比,因为没有用户的参与,所以在流程中就不会涉及用户授权的环节,而主要是通过Consumer Key和Consumer Secret来完成签名的,此时的Consumer Key和Consumer Secret基本等价于账号和密码的作用。

OAuth简史

2007年12月4日发布了OAuth Core 1.0

此版本的协议存在严重的安全漏洞:OAuth Security Advisory: 2009.1,更详细的介绍可以参考:Explaining the OAuth Session Fixation Attack

2009年6月24日发布了OAuth Core 1.0 Revision A

此版本的协议修复了前一版本的安全漏洞,并成为RFC5849,我们现在使用的OAuth版本多半都是以此版本为基础。

OAuth的未来:OAuth 2.0 Working Draft,…

OAuth四种授权流程

下面我们具体介绍一下OAuth2.0提供的四种授权流程:

Authorization Code

可用范围:此类型可用于有服务端的应用,是最贴近老版本的方式。

 +----------+
 | resource |
 |   owner  |
 |          |
 +----------+
      ^
      |
     (B)
 +----|-----+          Client Identifier      +---------------+
 |         -+----(A)-- & Redirection URI ---->|               |
 |  User-   |                                 | Authorization |
 |  Agent  -+----(B)-- User authenticates --->|     Server    |
 |          |                                 |               |
 |         -+----(C)-- Authorization Code ---<|               |
 +-|----|---+                                 +---------------+
   |    |                                         ^      v
  (A)  (C)                                        |      |
   |    |                                         |      |
   ^    v                                         |      |
 +---------+                                      |      |
 |         |>---(D)-- Authorization Code ---------'      |
 |  Client |          & Redirection URI                  |
 |         |                                             |
 |         |<---(E)----- Access Token -------------------'
 +---------+       (w/ Optional Refresh Token)

Client向Authorization Server发出申请(/oauth/2.0/authorize):

response_type = code
client_id
redirect_uri
scope
state

Authorization Server在Resource Owner授权后给Client返回Authorization Code:

code
state

Client向Authorization Server发出申请(/oauth/2.0/token):

grant_type = authorization_code
code
client_id
client_secret
redirect_uri

Authorization Server在Resource Owner授权后给Client返回Access Token:

access_token
token_type
expires_in
refresh_token

说明:基本流程就是拿Authorization Code换Access Token。

Implicit Grant

可用范围:此类型可用于没有服务端的应用,比如Javascript应用。

 +----------+
 | Resource |
 |  Owner   |
 |          |
 +----------+
      ^
      |
     (B)
 +----|-----+          Client Identifier     +---------------+
 |         -+----(A)-- & Redirection URI --->|               |
 |  User-   |                                | Authorization |
 |  Agent  -|----(B)-- User authenticates -->|     Server    |
 |          |                                |               |
 |          |<---(C)--- Redirection URI ----<|               |
 |          |          with Access Token     +---------------+
 |          |            in Fragment
 |          |                                +---------------+
 |          |----(D)--- Redirection URI ---->|   Web-Hosted  |
 |          |          without Fragment      |     Client    |
 |          |                                |    Resource   |
 |     (F)  |<---(E)------- Script ---------<|               |
 |          |                                +---------------+
 +-|--------+
   |    |
  (A)  (G) Access Token
   |    |
   ^    v
 +---------+
 |         |
 |  Client |
 |         |
 +---------+

Client向Authorization Server发出申请(/oauth/2.0/authorize):

response_type = token
client_id
redirect_uri
scope
state

Authorization Server在Resource Owner授权后给Client返回Access Token:

access_token
token_type
expires_in
scope
state

说明:没有服务端的应用,其信息只能保存在客户端,如果使用Authorization Code授权方式的话,无法保证client_secret的安全。BTW:不返回Refresh Token。

Resource Owner Password Credentials

可用范围:不管有无服务端,此类型都可用。

 +----------+
 | Resource |
 |  Owner   |
 |          |
 +----------+
      v
      |    Resource Owner
     (A) Password Credentials
      |
      v
 +---------+                                  +---------------+
 |         |>--(B)---- Resource Owner ------->|               |
 |         |         Password Credentials     | Authorization |
 | Client  |                                  |     Server    |
 |         |<--(C)---- Access Token ---------<|               |
 |         |    (w/ Optional Refresh Token)   |               |
 +---------+                                  +---------------+

Clien向Authorization Server发出申请(/oauth/2.0/token):

grant_type = password
username
password
scope

AuthorizationServer给Client返回AccessToken:

access_token
token_type
expires_in
refresh_token

说明:因为涉及用户名和密码,所以此授权类型仅适用于可信赖的应用。

Client Credentials

可用范围:不管有无服务端,此类型都可用。

 +---------+                                  +---------------+
 |         |                                  |               |
 |         |>--(A)- Client Authentication --->| Authorization |
 | Client  |                                  |     Server    |
 |         |<--(B)---- Access Token ---------<|               |
 |         |                                  |               |
 +---------+                                  +---------------+

Client向Authorization Server发出申请(/oauth/2.0/token):

grant_type = client_credentials
client_id
client_secret
scope

Authorization Server给Client返回Access Token:

access_token
token_type
expires_in

说明:此授权类型仅适用于获取与用户无关的公共信息。BTW:不返回Refresh Token。

流程中涉及两种Token,分别是Access Token和Refresh Token。通常,Access Token的有效期比较短,而Refresh Token的有效期比较长,如此一来,当Access Token失效的时候,就需要用Refresh Token刷新出有效的Access Token:

 +--------+                                         +---------------+
 |        |--(A)------- Authorization Grant ------->|               |
 |        |                                         |               |
 |        |<-(B)----------- Access Token -----------|               |
 |        |               & Refresh Token           |               |
 |        |                                         |               |
 |        |                            +----------+ |               |
 |        |--(C)---- Access Token ---->|          | |               |
 |        |                            |          | |               |
 |        |<-(D)- Protected Resource --| Resource | | Authorization |
 | Client |                            |  Server  | |     Server    |
 |        |--(E)---- Access Token ---->|          | |               |
 |        |                            |          | |               |
 |        |<-(F)- Invalid Token Error -|          | |               |
 |        |                            +----------+ |               |
 |        |                                         |               |
 |        |--(G)----------- Refresh Token --------->|               |
 |        |                                         |               |
 |        |<-(H)----------- Access Token -----------|               |
 +--------+           & Optional Refresh Token      +---------------+

Client向Authorization Server发出申请(/oauth/2.0/token):

grant_type = refresh_token
refresh_token
client_id
client_secret
scope

Authorization Server给Client返回Access Token:

access_token
expires_in
refresh_token
scope

OAuth和OpenID的区别

OAuth关注的是authorization;而OpenID侧重的是authentication。从表面上看,这两个英文单词很容易混淆,但实际上,它们的含义有本质的区别:

  • authorization: n. 授权,认可;批准,委任
  • authentication: n. 证明;鉴定;证实

OAuth关注的是授权,即:“用户能做什么”;而OpenID关注的是证明,即:“用户是谁”。

如果混淆了OAuth和OpenID的含义,后果很严重。以国内某网站开发的应用为例:它的功能是通过OAuth授权让新浪微博和豆瓣的用户使用各自的身份发表评论,如下图所示:

此类应用属于身份证明问题,本应该通过OpenID来实现,但因为错误的使用了OAuth,从而带来安全隐患:设想一下用户只是在网站上发表了评论而已,但却赋予了网站随意操作自己私有数据的权利!这就好比:快递员送包裹,为了证明收件人的身份,原本你只要给他看一下身份证即可,可你却把防盗门钥匙都给他了!Oh,My God!

BTW:关于OAuth详细的介绍可以参考http://tools.ietf.org/html/draft-ietf-oauth-v2-31

转自:http://huoding.com/2010/10/10/8

2012-08-04 09:26657OAuthSecurity