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10 | 串讲OAuth 2.0的工作流程与安全问题

你好,我是王新栋。

今天这一讲,我并不打算带你去解决新的什么问题,而是把我们已经讲过的内容再串一遍,就像学生时代每个学期即将结束时的一次串讲,来 “回味”下 OAuth 2.0的整个知识体系。当然了我也会在这个过程中与你分享我在实践OAuth 2.0的过程中,积累的最值得分享的经验。

接下来就让我们先串一串OAuth 2.0的工作流程吧。

OAuth 2.0工作流程串讲

我们一直在讲OAuth 2.0是一种授权协议,这种协议可以让第三方软件代表用户去执行被允许的操作。那么,第三方软件就需要向用户索取授权来获得那个令牌。

我们回想下第1讲拜访百度王总的例子。只有拿到前台小姐姐给你的门禁卡,你才能够进入百度大楼。这个过程就相当于前台小姐姐给你做了一次授权,而这个授权的凭证就是门禁卡。对应到我们的系统中,门禁卡便相当于访问令牌。

通过“代表”“授权”这样的关键词我们可以认识到OAuth 2.0是一个授权协议,也是一个安全协议。那么,如果我说它也是一种委托协议,你也不要吃惊。

试想一下,用户在微信平台上有修改昵称、修改头像、修改个人兴趣的权限,当第三方软件请求让自己代表用户来操作这些权限的时候,就是第三方软件请求用户把这些权限委托给自己,用户在批准了委托请求之后,才可以代表用户去执行这些操作。

这时,我们细想一下,委托才是OAuth 2.0授权概念的根基,因为没有“委托”之意就不会有“代表”行为的发生

在整个课程讲述授权的过程中,我频繁举例和强调的就是授权码许可流程。在学习授权码流程的时候,你最困惑的一点恐怕莫过于 “为什么要多此一举,非得通过一个授权码code来换取访问令牌access_token”了吧。这个问题我在讲授权码许可的整体流程时也做过分析了,你现在回想起来应该不会再为此“痛苦不堪” 了吧。

我们再来分析下,第三方软件要获取访问令牌,只能通过两个渠道:

  • 一个渠道是第三方软件的前端页面。但是,如果直接返回到前端页面上,访问令牌是很容易被通过浏览器截获的,所以显然不可取。
  • 另外一个渠道是通过后端传输。第三方软件的后端和授权服务的后端之间通信,这样就可以避免令牌被直接暴露的问题。

再往深了想,第三方软件的后端总不能向授权服务的后端 “硬要” 吧总要告诉授权服务是要哪个用户的access_token吧所以还需要用户的参与。

用户一旦参与进来,访问的第一个页面是第三方软件,用户要授权,第三方软件就需要把用户引导到授权服务页面。但这个时候,用户就跟第三方软件之间没有任何“通信连接”了。如果授权服务通过后端通信直接将令牌给了第三方软件的后端,那第三方软件该如何通知用户呢,恐怕就不太好实现了。

这种情况下就很巧妙地引入了授权码code先把code通过重定向返回到第三方软件的页面第三方软件通过浏览器获取到code后再通过后端通信换取access_token待拿到token之后由于此时用户已经在第三方软件的服务上所以可以很容易地通知到用户。

以上就是授权码许可的整体工作流程了。我们说这是OAuth 2.0授权体系中最完备的流程,其他的授权许可类型,比如资源拥有者凭据许可、客户端凭据许可、隐式许可,都是以此为基础。因此,只要你能理解授权码许可的流程也就掌握了整个OAuth 2.0中所有许可类型的运转机制在实际工作场景中用上OAuth 2.0将不再是问题。

OAuth 2.0安全问题串讲

但是到这里并没有万事大吉我们只是解决了OAuth 2.0的基础使用的问题。要想用好、用对这个协议成长为这个协议的应用专家我们还必须关注OAuth 2.0的安全问题。

我们在实践OAuth 2.0的过程中还必须按照规范建议来执行否则便会引发一系列的安全问题。这也往往导致有的同学会发出这样的疑问OAuth 2.0不是安全的吗它不是一直在保护着互联网上成千上万个Web API吗我们不也说它是一种安全协议吗

首先我们说OAuth 2.0是安全协议没问题,但如果使用不当也会引起安全上的问题。比如,我们在第8讲中提到了一个很广泛的跨站请求伪造问题。之所以出现这样的安全问题就是因为我们没有遵循OAuth 2.0的使用建议比如没有使用state这样的参数来做请求的校验或者是没有遵循授权码code值只能使用一次并且还要清除使用过的code值跟token值之间的绑定关系的建议。

在安全问题上,其实我们一直都没有特别说明一点,那就是在使用OAuth 2.0的流程中我们的HTTP通信要使用HTTPS协议来保护数据传输的安全性。这是因为OAuth 2.0支持的bearer令牌类型也就是任意字符串格式的令牌并没有提供且没有要求使用信息签名的机制。

你可能会说JWT令牌有这样的加密机制啊。但其实这也正说明了OAuth 2.0是一个没有约束普通令牌的规则所以才有了JWT这样对OAuth 2.0的额外补充。

实际上JWT跟OAuth 2.0并没有直接关系它只是一种结构化的信息存储可以被用在除了OAuth 2.0以外的任何地方。比如重置密码的时候会给你的邮箱发送一个链接这个链接就需要能够标识出用户是谁、不能篡改、有效期5分钟这些特征都跟JWT相符合。也就是说JWT并不是OAuth 2.0协议规范所涵盖的内容。

OAuth 2.0似乎没有自己的规则约束机制,或者说只有比较弱的约束,但其实不是不约束,而是它就致力于做好授权框架这一件事儿。通过我们前面的学习,也可以验证出它的确很好地胜任了这项工作。

除此之外OAuth 2.0都是用开放的心态来提供基础的支持,比如第9讲中的OpenID ConnectOIDC身份认证协议框架。这种开放的方式使得我们可以用“OAuth 2.0+另外一个技术”来变成一个新的技术。这就是一个伟大的、可操作的组合了,可以解决不同场景的需求。

也许正是因为OAuth 2.0可以支持类似OIDC这样的身份认证协议导致我们总是“坚持”认为OAuth 2.0是一种身份认证协议。当然了OAuth 2.0并不是身份认证协议我在第9讲中用“面粉”和“面包”来类比OAuth 2.0和OIDC的关系。

这里我再解释一下。究竟是什么原因导致了我们对OAuth 2.0有这样的 “误解” 呢我想大概原因是OAuth 2.0中确实包含了身份认证的内容,即授权服务需要让用户登录以后才可以进行用户确认授权的操作。

但这样的流程仅仅是OAuth 2.0涉及到了身份认证的行为还不足以让OAuth 2.0成为一个真正的用户身份认证协议。因为OAuth 2.0关心的只有两点,颁发令牌和使用令牌,并且令牌对第三方软件是不透明的;同时,受保护资源服务也不关心是哪个用户来请求,只要有合法的令牌 “递” 过来,就会给出正确的响应,把数据返回给第三方软件。

以上就是与OAuth 2.0安全问题息息相关的内容了。讲到这里希望你可以按照自己的理解融会贯通OAuth 2.0的这些核心知识了。接下来我再和你分享一个我在实践OAuth 2.0过程中感触最深的一个问题吧。

再强调都不为过的安全意识

根据我在开放平台上这些年的工作经验安全意识是实践OAuth 2.0过程中,再怎么强调都不为过的问题。

因为总结起来,要说使用OAuth 2.0的过程中如果能有哪个机会让你“栽个大跟头”的话,那这个机会一定是在安全上OAuth 2.0本就是致力于保护开放的Web API保护用户在平台上的资源如果因为OAuth 2.0使用不当而造成安全问题,确实是一件非常 “丢人” 的事情。

而OAuth2.0的流程里面能够为安全做贡献的只有两方,一方是第三方软件,一方是平台方。在安全性这个问题上,第三方软件开发者的安全意识参差不齐。那针对这一点,就需要平台方在其官方文档上重笔描述,并给出常见安全漏洞相应的解决方案。同时,作为平台方的内部开发人员,对安全的问题同样不能忽视,而且要有更高的安全意识和认知。

只有第三方软件开发者和平台方的研发人员共同保有较高的安全意识,才能让“安全的墙”垒得越来越高,让攻击者的成本越来越高。因为安全的本质就是成本问题。

你看我花了这么大的篇幅来和你讲解OAuth 2.0的安全问题并单独分析了安全意识是不是足以凸显安全性这个问题的重要程度了。没错儿这也是你能用好OAuth 2.0的一个关键标志。

总结

好了,以上就是我们今天的主要内容了。我希望你能记住以下三点:

  1. OAuth 2.0 是一个授权协议,它通过访问令牌来表示这种授权。第三软件拿到访问令牌之后,就可以使用访问令牌来代表用户去访问用户的数据了。所以,我们说授权的核心就是获取访问令牌和使用访问令牌
  2. OAuth 2.0 是一个安全协议,但是如果你使用不当,它并不能保证一定是安全的。如果你不按照OAuth 2.0 规范中的建议来实施就会有安全风险。比如你没有遵循授权服务中的授权码只能使用一次、第三方软件的重定向URL要精确匹配等建议。
  3. 安全防护的过程一直都是“魔高一尺道高一丈”相互攀升的过程。因此在使用OAuth 2.0 的过程中,第三方软件和平台方都要有足够的安全意识,来把“安全的墙”筑得更高。

最后我想说的是无论你使用OAuth 2.0目的是保护API还是作为用户身份认证的基础OAuth 2.0都只是解决这些问题的一种工具。而掌握OAuth 2.0这种工具的原理及其使用场景,将会帮助你更高效、更优雅地解决这些问题。

思考题

如果你是一名第三方软件的开发人员,你觉得应该如何提高自己的安全意识呢?

欢迎你在留言区分享你的观点,也欢迎你把今天的内容分享给其他朋友,我们一起交流。