OAuth 2.0 的四種方式

阮一峰發表於2019-04-09
OAuth

下面我假定，你已經理解了 OAuth 2.0 的含義和設計思想，否則請先閱讀這個系列的上一篇文章。

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RFC 6749

OAuth 2.0 的標準是 RFC 6749 檔案。該檔案先解釋了 OAuth 是什麼。

這段話的意思就是，OAuth 的核心就是向第三方應用頒發令牌。然後，RFC 6749 接著寫道：

也就是說，OAuth 2.0 規定了四種獲得令牌的流程。你可以選擇最適合自己的那一種，向第三方應用頒發令牌。下面就是這四種授權方式。

  • 授權碼（authorization-code）
  • 隱藏式（implicit）
  • 密碼式（password）：
  • 客戶端憑證（client credentials）

注意，不管哪一種授權方式，第三方應用申請令牌之前，都必須先到系統備案，說明自己的身份，然後會拿到兩個身份識別碼：客戶端 ID（client ID）和客戶端金鑰（client secret）。這是為了防止令牌被濫用，沒有備案過的第三方應用，是不會拿到令牌的。

第一種授權方式：授權碼

授權碼（authorization code）方式，指的是第三方應用先申請一個授權碼，然後再用該碼獲取令牌。

這種方式是最常用的流程，安全性也最高，它適用於那些有後端的 Web 應用。授權碼透過前端傳送，令牌則是儲存在後端，而且所有與資源伺服器的通訊都在後端完成。這樣的前後端分離，可以避免令牌洩漏。

第一步，A 網站提供一個連結，使用者點選後就會跳轉到 B 網站，授權使用者資料給 A 網站使用。下面就是 A 網站跳轉 B 網站的一個示意連結。


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

上面 URL 中，response_type參數列示要求返回授權碼（code），client_id引數讓 B 知道是誰在請求，redirect_uri引數是 B 接受或拒絕請求後的跳轉網址，scope參數列示要求的授權範圍（這裡是只讀）。

第二步，使用者跳轉後，B 網站會要求使用者登入，然後詢問是否同意給予 A 網站授權。使用者表示同意，這時 B 網站就會跳回redirect_uri引數指定的網址。跳轉時，會傳回一個授權碼，就像下面這樣。


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

上面 URL 中，code引數就是授權碼。

第三步，A 網站拿到授權碼以後，就可以在後端，向 B 網站請求令牌。


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引數和client_secret引數用來讓 B 確認 A 的身份（client_secret引數是保密的，因此只能在後端發請求），grant_type引數的值是AUTHORIZATION_CODE，表示採用的授權方式是授權碼，code引數是上一步拿到的授權碼，redirect_uri引數是令牌頒發後的回撥網址。

第四步，B 網站收到請求以後，就會頒發令牌。具體做法是向redirect_uri指定的網址，傳送一段 JSON 資料。


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

上面 JSON 資料中，access_token欄位就是令牌，A 網站在後端拿到了。

第二種方式：隱藏式

有些 Web 應用是純前端應用，沒有後端。這時就不能用上面的方式了，必須將令牌儲存在前端。RFC 6749 就規定了第二種方式，允許直接向前端頒發令牌。這種方式沒有授權碼這個中間步驟，所以稱為（授權碼）"隱藏式"（implicit）。

第一步，A 網站提供一個連結，要求使用者跳轉到 B 網站，授權使用者資料給 A 網站使用。


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

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

第二步，使用者跳轉到 B 網站，登入後同意給予 A 網站授權。這時，B 網站就會跳回redirect_uri引數指定的跳轉網址，並且把令牌作為 URL 引數，傳給 A 網站。


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

上面 URL 中，token引數就是令牌，A 網站因此直接在前端拿到令牌。

注意，令牌的位置是 URL 錨點（fragment），而不是查詢字串（querystring），這是因為 OAuth 2.0 允許跳轉網址是 HTTP 協議，因此存在"中間人攻擊"的風險，而瀏覽器跳轉時，錨點不會發到伺服器，就減少了洩漏令牌的風險。

這種方式把令牌直接傳給前端，是很不安全的。因此，只能用於一些安全要求不高的場景，並且令牌的有效期必須非常短，通常就是會話期間（session）有效，瀏覽器關掉，令牌就失效了。

第三種方式：密碼式

如果你高度信任某個應用，RFC 6749 也允許使用者把使用者名稱和密碼，直接告訴該應用。該應用就使用你的密碼，申請令牌，這種方式稱為"密碼式"（password）。

第一步，A 網站要求使用者提供 B 網站的使用者名稱和密碼。拿到以後，A 就直接向 B 請求令牌。


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

上面 URL 中，grant_type引數是授權方式，這裡的password表示"密碼式"，username和password是 B 的使用者名稱和密碼。

第二步，B 網站驗證身份透過後，直接給出令牌。注意，這時不需要跳轉，而是把令牌放在 JSON 資料裡面，作為 HTTP 回應，A 因此拿到令牌。

這種方式需要使用者給出自己的使用者名稱/密碼，顯然風險很大，因此只適用於其他授權方式都無法採用的情況，而且必須是使用者高度信任的應用。

第四種方式：憑證式

最後一種方式是憑證式（client credentials），適用於沒有前端的命令列應用，即在命令列下請求令牌。

第一步，A 應用在命令列向 B 發出請求。


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

上面 URL 中，grant_type引數等於client_credentials表示採用憑證式，client_id和client_secret用來讓 B 確認 A 的身份。

第二步，B 網站驗證透過以後，直接返回令牌。

這種方式給出的令牌，是針對第三方應用的，而不是針對使用者的，即有可能多個使用者共享同一個令牌。

令牌的使用

A 網站拿到令牌以後，就可以向 B 網站的 API 請求資料了。

此時，每個發到 API 的請求，都必須帶有令牌。具體做法是在請求的頭資訊，加上一個Authorization欄位，令牌就放在這個欄位裡面。


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，如果讓使用者重新走一遍上面的流程，再申請一個新的令牌，很可能體驗不好，而且也沒有必要。OAuth 2.0 允許使用者自動更新令牌。

具體方法是，B 網站頒發令牌的時候，一次性頒發兩個令牌，一個用於獲取資料，另一個用於獲取新的令牌（refresh token 欄位）。令牌到期前，使用者使用 refresh token 發一個請求，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_TOKEN

上面 URL 中，grant_type引數為refresh_token表示要求更新令牌，client_id引數和client_secret引數用於確認身份，refresh_token引數就是用於更新令牌的令牌。

B 網站驗證透過以後，就會頒發新的令牌。

寫到這裡，頒發令牌的四種方式就介紹完了。下一篇文章會編寫一個真實的 Demo，演示如何透過 OAuth 2.0 向 GitHub 的 API 申請令牌，然後再用令牌獲取資料。

（正文完）

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