理解OAuth 2.0
OAuth 2.0 的一个简单解释
OAuth 2.0 是目前最流行的授权机制，用来授权第三方应用，获取用户数据。
这个标准比较抽象，使用了很多术语，初学者不容易理解。其实说起来并不复杂，下面我就通过一个简单的类比，帮助大家轻松理解，OAuth 2.0 到底是什么。
一、快递员问题
我住在一个大型的居民小区。
小区有门禁系统。
进入的时候需要输入密码。
我经常网购和外卖，每天都有快递员来送货。我必须找到一个办法，让快递员通过门禁系统，进入小区。
如果我把自己的密码，告诉快递员，他就拥有了与我同样的权限，这样好像不太合适。万一我想取消他进入小区的权力，也很麻烦，我自己的密码也得跟着改了，还得通知其他的快递员。
有没有一种办法，让快递员能够自由进入小区，又不必知道小区居民的密码，而且他的唯一权限就是送货，其他需要密码的场合，他都没有权限？
二、授权机制的设计
于是，我设计了一套授权机制。
第一步，门禁系统的密码输入器下面，增加一个按钮，叫做"获取授权"。快递员需要首先按这个按钮，去申请授权。
第二步，他按下按钮以后，屋主（也就是我）的手机就会跳出对话框：有人正在要求授权。系统还会显示该快递员的姓名、工号和所属的快递公司。
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。
第三步，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。
第四步，快递员向门禁系统输入令牌，进入小区。
有人可能会问，为什么不是远程为快递员开门，而要为他单独生成一个令牌？这是因为快递员可能每天都会来送货，第二天他还可以复用这个令牌。另外，有的小区有多重门禁，快递员可以使用同一个令牌通过它们。
三、互联网场景
我们把上面的例子搬到互联网，就是 OAuth 的设计了。
首先，居民小区就是储存用户数据的网络服务。比如，微信储存了我的好友信息，获取这些信息，就必须经过微信的"门禁系统"。
其次，快递员（或者说快递公司）就是第三方应用，想要穿过门禁系统，进入小区。
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。
简单说，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。
四、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。
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。
注意，只要知道了令牌，就能进入系统。系统一般不会再次确认身份，所以令牌必须保密，泄漏令牌与泄漏密码的后果是一样的。 这也是为什么令牌的有效期，一般都设置得很短的原因。
OAuth 2.0 对于如何颁发令牌的细节，规定得非常详细。具体来说，一共分成四种授权类型（authorization grant），即四种颁发令牌的方式，适用于不同的互联网场景。下一篇文章，我就来介绍这四种类型，并给出代码实例。
（完）
OAuth 2.0 的四种方式
上一篇文章介绍了 OAuth 2.0 是一种授权机制，主要用来颁发令牌（token）。本文接着介绍颁发令牌的实务操作。
下面我假定，你已经理解了 OAuth 2.0 的含义和设计思想，否则请先阅读这个系列的上一篇文章。
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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。客户端通过令牌，去请求数据。
这段话的意思就是，OAuth 的核心就是向第三方应用颁发令牌。然后，RFC 6749 接着写道：
（由于互联网有多种场景，）本标准定义了获得令牌的四种授权方式（authorization grant ）。
也就是说，OAuth 2.0 规定了四种获得令牌的流程。你可以选择最适合自己的那一种，向第三方应用颁发令牌。下面就是这四种授权方式。
- 授权码（authorization-code）
- 隐藏式（implicit）
- 密码式（password）：
- 客户端凭证（client credentials）
注意，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。
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，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。
第一步，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）。
第二步，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，就像下面这样。
https://a.com/callback?code=AUTHORIZATION_CODE
上面 URL 中，code参数就是授权码。
第三步，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。
第四步，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":{...} }
上面 JSON 数据中，access_token字段就是令牌，A 网站在后端拿到了。
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 就规定了第二种方式，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，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。
第二步，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。
https://a.com/callback#token=ACCESS_TOKEN
上面 URL 中，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），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。
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。该应用就使用你的密码，申请令牌，这种方式称为"密码式"（password）。
第一步，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_ID
上面 URL 中，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。
第二步，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。
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，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
上面 URL 中，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。
第二步，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"
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，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。
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。
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。
（正文完）
理解OAuth 2.0
OAuth是一个关于授权（authorization）的开放网络标准，在全世界得到广泛应用，目前的版本是2.0版。
本文对OAuth 2.0的设计思路和运行流程，做一个简明通俗的解释，主要参考材料为RFC 6749。
更新：我后来又写了一组三篇的 《OAuth 2.0 教程》，更加通俗，并带有代码实例，欢迎阅读。
一、应用场景
为了理解OAuth的适用场合，让我举一个假设的例子。
有一个"云冲印"的网站，可以将用户储存在Google的照片，冲印出来。用户为了使用该服务，必须让"云冲印"读取自己储存在Google上的照片。
问题是只有得到用户的授权，Google才会同意"云冲印"读取这些照片。那么，"云冲印"怎样获得用户的授权呢？
传统方法是，用户将自己的Google用户名和密码，告诉"云冲印"，后者就可以读取用户的照片了。这样的做法有以下几个严重的缺点。
（1）"云冲印"为了后续的服务，会保存用户的密码，这样很不安全。
（2）Google不得不部署密码登录，而我们知道，单纯的密码登录并不安全。
（3）"云冲印"拥有了获取用户储存在Google所有资料的权力，用户没法限制"云冲印"获得授权的范围和有效期。
（4）用户只有修改密码，才能收回赋予"云冲印"的权力。但是这样做，会使得其他所有获得用户授权的第三方应用程序全部失效。
（5）只要有一个第三方应用程序被破解，就会导致用户密码泄漏，以及所有被密码保护的数据泄漏。
OAuth就是为了解决上面这些问题而诞生的。
二、名词定义
在详细讲解OAuth 2.0之前，需要了解几个专用名词。它们对读懂后面的讲解，尤其是几张图，至关重要。
（1） Third-party application：第三方应用程序，本文中又称"客户端"（client），即上一节例子中的"云冲印"。
（2）HTTP service：HTTP服务提供商，本文中简称"服务提供商"，即上一节例子中的Google。
（3）Resource Owner：资源所有者，本文中又称"用户"（user）。
（4）User Agent：用户代理，本文中就是指浏览器。
（5）Authorization server：认证服务器，即服务提供商专门用来处理认证的服务器。
（6）Resource server：资源服务器，即服务提供商存放用户生成的资源的服务器。它与认证服务器，可以是同一台服务器，也可以是不同的服务器。
知道了上面这些名词，就不难理解，OAuth的作用就是让"客户端"安全可控地获取"用户"的授权，与"服务商提供商"进行互动。
三、OAuth的思路
OAuth在"客户端"与"服务提供商"之间，设置了一个授权层（authorization layer）。"客户端"不能直接登录"服务提供商"，只能登录授权层，以此将用户与客户端区分开来。"客户端"登录授权层所用的令牌（token），与用户的密码不同。用户可以在登录的时候，指定授权层令牌的权限范围和有效期。
"客户端"登录授权层以后，"服务提供商"根据令牌的权限范围和有效期，向"客户端"开放用户储存的资料。
四、运行流程
OAuth 2.0的运行流程如下图，摘自RFC 6749。
（A）用户打开客户端以后，客户端要求用户给予授权。
（B）用户同意给予客户端授权。
（C）客户端使用上一步获得的授权，向认证服务器申请令牌。
（D）认证服务器对客户端进行认证以后，确认无误，同意发放令牌。
（E）客户端使用令牌，向资源服务器申请获取资源。
（F）资源服务器确认令牌无误，同意向客户端开放资源。
不难看出来，上面六个步骤之中，B是关键，即用户怎样才能给于客户端授权。有了这个授权以后，客户端就可以获取令牌，进而凭令牌获取资源。
下面一一讲解客户端获取授权的四种模式。
五、客户端的授权模式
客户端必须得到用户的授权（authorization grant），才能获得令牌（access token）。OAuth 2.0定义了四种授权方式。
- 授权码模式（authorization code）
- 简化模式（implicit）
- 密码模式（resource owner password credentials）
- 客户端模式（client credentials）
六、授权码模式
授权码模式（authorization code）是功能最完整、流程最严密的授权模式。它的特点就是通过客户端的后台服务器，与"服务提供商"的认证服务器进行互动。
它的步骤如下：
（A）用户访问客户端，后者将前者导向认证服务器。
（B）用户选择是否给予客户端授权。
（C）假设用户给予授权，认证服务器将用户导向客户端事先指定的"重定向URI"（redirection URI），同时附上一个授权码。
（D）客户端收到授权码，附上早先的"重定向URI"，向认证服务器申请令牌。这一步是在客户端的后台的服务器上完成的，对用户不可见。
（E）认证服务器核对了授权码和重定向URI，确认无误后，向客户端发送访问令牌（access token）和更新令牌（refresh token）。
下面是上面这些步骤所需要的参数。
A步骤中，客户端申请认证的URI，包含以下参数：
- response_type：表示授权类型，必选项，此处的值固定为"code"
- client_id：表示客户端的ID，必选项
- redirect_uri：表示重定向URI，可选项
- scope：表示申请的权限范围，可选项
- state：表示客户端的当前状态，可以指定任意值，认证服务器会原封不动地返回这个值。
下面是一个例子。
GET /authorize?response_type=code&client_id=s6BhdRkqt3&state=xyz &redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb HTTP/1.1 Host: server.example.com
C步骤中，服务器回应客户端的URI，包含以下参数：
- code：表示授权码，必选项。该码的有效期应该很短，通常设为10分钟，客户端只能使用该码一次，否则会被授权服务器拒绝。该码与客户端ID和重定向URI，是一一对应关系。
- state：如果客户端的请求中包含这个参数，认证服务器的回应也必须一模一样包含这个参数。
下面是一个例子。
HTTP/1.1 302 Found Location: https://client.example.com/cb?code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA &state=xyz
D步骤中，客户端向认证服务器申请令牌的HTTP请求，包含以下参数：
- grant_type：表示使用的授权模式，必选项，此处的值固定为"authorization_code"。
- code：表示上一步获得的授权码，必选项。
- redirect_uri：表示重定向URI，必选项，且必须与A步骤中的该参数值保持一致。
- client_id：表示客户端ID，必选项。
下面是一个例子。
POST /token HTTP/1.1 Host: server.example.com Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW Content-Type: application/x-www-form-urlencoded grant_type=authorization_code&code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA &redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb
E步骤中，认证服务器发送的HTTP回复，包含以下参数：
- access_token：表示访问令牌，必选项。
- token_type：表示令牌类型，该值大小写不敏感，必选项，可以是bearer类型或mac类型。
- expires_in：表示过期时间，单位为秒。如果省略该参数，必须其他方式设置过期时间。
- refresh_token：表示更新令牌，用来获取下一次的访问令牌，可选项。
- scope：表示权限范围，如果与客户端申请的范围一致，此项可省略。
下面是一个例子。
HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json;charset=UTF-8 Cache-Control: no-store Pragma: no-cache { "access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA", "token_type":"example", "expires_in":3600, "refresh_token":"tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA", "example_parameter":"example_value" }
从上面代码可以看到，相关参数使用JSON格式发送（Content-Type: application/json）。此外，HTTP头信息中明确指定不得缓存。
七、简化模式
简化模式（implicit grant type）不通过第三方应用程序的服务器，直接在浏览器中向认证服务器申请令牌，跳过了"授权码"这个步骤，因此得名。所有步骤在浏览器中完成，令牌对访问者是可见的，且客户端不需要认证。
它的步骤如下：
（A）客户端将用户导向认证服务器。
（B）用户决定是否给于客户端授权。
（C）假设用户给予授权，认证服务器将用户导向客户端指定的"重定向URI"，并在URI的Hash部分包含了访问令牌。
（D）浏览器向资源服务器发出请求，其中不包括上一步收到的Hash值。
（E）资源服务器返回一个网页，其中包含的代码可以获取Hash值中的令牌。
（F）浏览器执行上一步获得的脚本，提取出令牌。
（G）浏览器将令牌发给客户端。
下面是上面这些步骤所需要的参数。
A步骤中，客户端发出的HTTP请求，包含以下参数：
- response_type：表示授权类型，此处的值固定为"token"，必选项。
- client_id：表示客户端的ID，必选项。
- redirect_uri：表示重定向的URI，可选项。
- scope：表示权限范围，可选项。
- state：表示客户端的当前状态，可以指定任意值，认证服务器会原封不动地返回这个值。
下面是一个例子。
GET /authorize?response_type=token&client_id=s6BhdRkqt3&state=xyz &redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb HTTP/1.1 Host: server.example.com
C步骤中，认证服务器回应客户端的URI，包含以下参数：
- access_token：表示访问令牌，必选项。
- token_type：表示令牌类型，该值大小写不敏感，必选项。
- expires_in：表示过期时间，单位为秒。如果省略该参数，必须其他方式设置过期时间。
- scope：表示权限范围，如果与客户端申请的范围一致，此项可省略。
- state：如果客户端的请求中包含这个参数，认证服务器的回应也必须一模一样包含这个参数。
下面是一个例子。
HTTP/1.1 302 Found Location: http://example.com/cb#access_token=2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA &state=xyz&token_type=example&expires_in=3600
在上面的例子中，认证服务器用HTTP头信息的Location栏，指定浏览器重定向的网址。注意，在这个网址的Hash部分包含了令牌。
根据上面的D步骤，下一步浏览器会访问Location指定的网址，但是Hash部分不会发送。接下来的E步骤，服务提供商的资源服务器发送过来的代码，会提取出Hash中的令牌。
八、密码模式
密码模式（Resource Owner Password Credentials Grant）中，用户向客户端提供自己的用户名和密码。客户端使用这些信息，向"服务商提供商"索要授权。
在这种模式中，用户必须把自己的密码给客户端，但是客户端不得储存密码。这通常用在用户对客户端高度信任的情况下，比如客户端是操作系统的一部分，或者由一个著名公司出品。而认证服务器只有在其他授权模式无法执行的情况下，才能考虑使用这种模式。
它的步骤如下：
（A）用户向客户端提供用户名和密码。
（B）客户端将用户名和密码发给认证服务器，向后者请求令牌。
（C）认证服务器确认无误后，向客户端提供访问令牌。
B步骤中，客户端发出的HTTP请求，包含以下参数：
- grant_type：表示授权类型，此处的值固定为"password"，必选项。
- username：表示用户名，必选项。
- password：表示用户的密码，必选项。
- scope：表示权限范围，可选项。
下面是一个例子。
POST /token HTTP/1.1 Host: server.example.com Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW Content-Type: application/x-www-form-urlencoded grant_type=password&username=johndoe&password=A3ddj3w
C步骤中，认证服务器向客户端发送访问令牌，下面是一个例子。
HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json;charset=UTF-8 Cache-Control: no-store Pragma: no-cache { "access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA", "token_type":"example", "expires_in":3600, "refresh_token":"tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA", "example_parameter":"example_value" }
上面代码中，各个参数的含义参见《授权码模式》一节。
整个过程中，客户端不得保存用户的密码。
九、客户端模式
客户端模式（Client Credentials Grant）指客户端以自己的名义，而不是以用户的名义，向"服务提供商"进行认证。严格地说，客户端模式并不属于OAuth框架所要解决的问题。在这种模式中，用户直接向客户端注册，客户端以自己的名义要求"服务提供商"提供服务，其实不存在授权问题。
它的步骤如下：
（A）客户端向认证服务器进行身份认证，并要求一个访问令牌。
（B）认证服务器确认无误后，向客户端提供访问令牌。
A步骤中，客户端发出的HTTP请求，包含以下参数：
- granttype：表示授权类型，此处的值固定为"clientcredentials"，必选项。
- scope：表示权限范围，可选项。
POST /token HTTP/1.1 Host: server.example.com Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW Content-Type: application/x-www-form-urlencoded grant_type=client_credentials
认证服务器必须以某种方式，验证客户端身份。
B步骤中，认证服务器向客户端发送访问令牌，下面是一个例子。
HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json;charset=UTF-8 Cache-Control: no-store Pragma: no-cache { "access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA", "token_type":"example", "expires_in":3600, "example_parameter":"example_value" }
上面代码中，各个参数的含义参见《授权码模式》一节。
十、更新令牌
如果用户访问的时候，客户端的"访问令牌"已经过期，则需要使用"更新令牌"申请一个新的访问令牌。
客户端发出更新令牌的HTTP请求，包含以下参数：
- granttype：表示使用的授权模式，此处的值固定为"refreshtoken"，必选项。
- refresh_token：表示早前收到的更新令牌，必选项。
- scope：表示申请的授权范围，不可以超出上一次申请的范围，如果省略该参数，则表示与上一次一致。
下面是一个例子。
（完）
POST /token HTTP/1.1
Host: server.example.com
Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
grant_type=refresh_token&refresh_token=tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA文档信息
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- 发表日期： 2014年5月12日
SpringSecurity中的密码加密算法：BCryptPasswordEncoder_springsecurity的bc加密-CSDN博客
BCryptPasswordEncoder
spring security中的BCryptPasswordEncoder方法采用SHA-256 +随机盐+密钥对密码进行加密。SHA系列是Hash算法，不是加密算法，使用加密算法意味着可以解密（这个与编码/解码一样），但是采用Hash处理，其过程是不可逆的。
1）加密(encode)：注册用户时，使用SHA-256+随机盐+密钥把用户输入的密码进行hash处理，得到密码的hash值，然后将其存入数据库中。
（2）密码匹配(matches)：用户登录时，密码匹配阶段并没有进行密码解密（因为密码经过Hash处理，是不可逆的），而是使用相同的算法把用户输入的密码进行hash处理，得到密码的hash值，然后将其与从数据库中查询到的密码hash值进行比较。如果两者相同，说明用户输入的密码正确。
示例代码：
public static void main(String[] args) {
String pass = "admin";
BCryptPasswordEncoder encoder = new BCryptPasswordEncoder();
final String passHash = encoder.encode(pass);
System.out.println(passHash);
final boolean matches = encoder.matches(pass, passHash);
System.out.println(matches);
}
运行结果：
$2a$10$NypDvqQZTbSfrim2llbhLus.tdLYHRs/4CPZRupupQtXT.MX.r4fW
true
每次生成的hash值都不一样，但是最终的matches都是trueBCryptPasswordEncoder encoder = new BCryptPasswordEncoder();
String passHash = encoder.encode(pass);public String encode(CharSequence rawPassword) {
String salt;
if (this.strength > 0) {
if (this.random != null) {
salt = BCrypt.gensalt(this.strength, this.random);
} else {
salt = BCrypt.gensalt(this.strength);
}
} else {
salt = BCrypt.gensalt();
}
return BCrypt.hashpw(rawPassword.toString(), salt);
}BCrypt.gensalt()最底层的方法：
public static String gensalt(int log_rounds, SecureRandom random) {
if (log_rounds >= 4 && log_rounds <= 31) {
StringBuilder rs = new StringBuilder();
byte[] rnd = new byte[16];
random.nextBytes(rnd);
rs.append("$2a$");
if (log_rounds < 10) {
rs.append("0");
}
rs.append(log_rounds);
rs.append("$");
encode_base64(rnd, rnd.length, rs);
return rs.toString();
} else {
throw new IllegalArgumentException("Bad number of rounds");
}
}
初始salt是$2a$10$拿到salt之后，根据密码和salt开始编码：
BCrypt.hashpw(rawPassword.toString(), salt)matches的方法体如下：
public boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword) {
if (encodedPassword != null && encodedPassword.length() != 0) {
if (!this.BCRYPT_PATTERN.matcher(encodedPassword).matches()) {
this.logger.warn("Encoded password does not look like BCrypt");
return false;
} else {
return BCrypt.checkpw(rawPassword.toString(), encodedPassword);
}
} else {
this.logger.warn("Empty encoded password");
return false;
}
}
如果密码和hash值没有问题，就会进入BCrypt.checkpw方法public static boolean checkpw(String plaintext, String hashed) {
return equalsNoEarlyReturn(hashed, hashpw(plaintext, hashed));
}
hashpw方法如下：
String real_salt = salt.substring(off + 3, off + 25);
byte[] passwordb;
try {
passwordb = (password + (minor >= 'a' ? "\u0000" : "")).getBytes("UTF-8");
} catch (UnsupportedEncodingException var13) {
throw new AssertionError("UTF-8 is not supported");
}
byte[] saltb = decode_base64(real_salt, 16);
BCrypt B = new BCrypt();
byte[] hashed = B.crypt_raw(passwordb, saltb, rounds);
每次matches验证的时候，在比较的时候都要从hash值中将salt取出来BCrypt密码加密
任何应用考虑到安全，绝不能明文的方式保存密码。密码应该通过哈希算法进行加密。 有很多标准的算法比如SHA或者MD5，结合salt(盐)是一个不错的选择。 Spring Security 提供了BCryptPasswordEncoder类,实现Spring的PasswordEncoder接口使用BCrypt强
哈希方法来加密密码。
依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring‐boot‐starter‐security</artifactId>
</dependency>配置类：
全部请求都被security拦截，配置请求全部通过。
@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter{
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http
.authorizeRequests()
.antMatchers("/**").permitAll()
.anyRequest().authenticated()
.and().csrf().disable();
}
}在全局中注入Bean：
@Bean
public BCryptPasswordEncoder bcryptPasswordEncoder(){
return new BCryptPasswordEncoder();
}加密：
BCryptPasswordEncoder encoder = new BCryptPasswordEncoder();
final String passHash = encoder.encode(pass);
验证：
boolean matches = encoder.matches(pass, passHash); 使用 JWT、Redis、MySQL 存储 OAuth2.0 数据~-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)
周末。正在肝一篇 Netty 相关的内容，下周发，绝对干货！biubiubiu！
- 1. 概述
- 2. 数据库存储器
- 3. Redis 存储器
- 4. JWT 存储器
- 666. 彩蛋
“本文在提供完整代码示例，可见 https://github.com/YunaiV/SpringBoot-Labs 的 lab-68-spring-security-oauth 目录。 原创不易，给点个 Star 嘿，一起冲鸭！
1. 概述
在《芋道 Spring Security OAuth2 入门》文章中，我们完成了 Spring Security OAuth 框架的学习。但是我们在文末中也提到，采用基于内存的 InMemoryTokenStore，实现访问令牌和刷新令牌的存储。它会存在两个明显的缺点：
- 重启授权服务器时，令牌信息会丢失，导致用户需要重新授权。
- 多个授权服务器时，令牌信息无法共享，导致用户一会授权成功，一会授权失败。
因此，本文我们来学习 Spring Security OAuth 提供的其它存储器。TokenStore 是 Spring Security OAuth 定义的令牌存储器接口，它有如下实现类：
TokenStore 类图
- 基于数据库的 JdbcTokenStore
- 基于 Redis 的 RedisTokenStore
- 基于 JWT 的 JwtTokenStore
下面，我们逐个小节来演示每个 TokenStore 的配置与使用。
2. 数据库存储器
“示例代码对应仓库：
- 授权服务器：
lab-68-demo11-authorization-server-by-jdbc-store
本小节，我们使用基于数据库存储的 JdbcTokenStore。
复制出 lab-68-demo11-authorization-server-by-jdbc-store 项目，进行改造接入 JdbcTokenStore 存储器。最终项目如下图所示：
项目结构
2.1 初始化数据库
① 执行 schema.sql 脚本，创建数据库表结构。
drop table if exists oauth_client_details;
create table oauth_client_details (
client_id VARCHAR(255) PRIMARY KEY,
resource_ids VARCHAR(255),
client_secret VARCHAR(255),
scope VARCHAR(255),
authorized_grant_types VARCHAR(255),
web_server_redirect_uri VARCHAR(255),
authorities VARCHAR(255),
access_token_validity INTEGER,
refresh_token_validity INTEGER,
additional_information VARCHAR(4096),
autoapprove VARCHAR(255)
);
create table if not exists oauth_client_token (
token_id VARCHAR(255),
token LONG VARBINARY,
authentication_id VARCHAR(255) PRIMARY KEY,
user_name VARCHAR(255),
client_id VARCHAR(255)
);
create table if not exists oauth_access_token (
token_id VARCHAR(255),
token LONG VARBINARY,
authentication_id VARCHAR(255) PRIMARY KEY,
user_name VARCHAR(255),
client_id VARCHAR(255),
authentication LONG VARBINARY,
refresh_token VARCHAR(255)
);
create table if not exists oauth_refresh_token (
token_id VARCHAR(255),
token LONG VARBINARY,
authentication LONG VARBINARY
);
create table if not exists oauth_code (
code VARCHAR(255), authentication LONG VARBINARY
);
create table if not exists oauth_approvals (
userId VARCHAR(255),
clientId VARCHAR(255),
scope VARCHAR(255),
status VARCHAR(10),
expiresAt TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
lastModifiedAt TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);结果如下图所示：
表结构
OAuth 2.0 访问令牌“旁白君：这里的表结构设计，我们可以借鉴参考，实现自己的 OAuth 2.0 的功能。
② 执行 data.sql 脚本，插入一个客户端记录。
INSERT INTO oauth_client_details
(client_id, client_secret, scope, authorized_grant_types,
web_server_redirect_uri, authorities, access_token_validity,
refresh_token_validity, additional_information, autoapprove)
VALUES
('clientapp', '112233', 'read_userinfo,read_contacts',
'password,refresh_token', null, null, 3600, 864000, null, true);结果如下图所示：
oauth_client_details 表记录
2.2 引入依赖
修改 pom.xml 文件，额外引入数据库连接池的依赖：
<!-- 实现对数据库连接池的自动化配置 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency> <!-- 本示例，我们使用 MySQL -->
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.48</version>
</dependency>2.3 配置文件
创建 application.yaml 配置文件，添加数据库连接池的配置：
spring:
# datasource 数据源配置内容，对应 DataSourceProperties 配置属性类
datasource:
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:43063/demo-68-authorization-server?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
username: root # 数据库账号
password: 123456 # 数据库密码2.4 OAuth2AuthorizationServerConfig
修改 OAuth2AuthorizationServerConfig 配置类，设置使用 JdbcTokenStore 和 ClientDetailsService。代码如下：
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class OAuth2AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
/**
* 用户认证 Manager
*/
@Autowired
private AuthenticationManager authenticationManager;
/**
* 数据源 DataSource
*/
@Autowired
private DataSource dataSource;
@Bean
public TokenStore jdbcTokenStore() {
return new JdbcTokenStore(dataSource);
}
@Override
public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
endpoints.authenticationManager(authenticationManager)
.tokenStore(jdbcTokenStore());
}
@Override
public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer oauthServer) throws Exception {
oauthServer.checkTokenAccess("isAuthenticated()");
}
@Bean
public ClientDetailsService jdbcClientDetailsService() {
return new JdbcClientDetailsService(dataSource);
}
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.withClientDetails(jdbcClientDetailsService());
}
}具体的修改点，如下图所示：
修改点
2.5 简单测试
执行 AuthorizationServerApplication 启动授权服务器。下面，我们使用 Postman 模拟一个 Client。
① POST 请求 http://localhost:8080/oauth/token 地址，使用密码模式进行授权。如下图所示：
密码模式的认证
② 查询 oauth_access_token 和 oauth_refresh_token 表，查看访问令牌和刷新令牌。如下图所示：
oauth_access_token
oauth_refresh_token
3. Redis 存储器
“示例代码对应仓库：
- 授权服务器：
lab-68-demo11-authorization-server-by-redis-store
本小节，我们使用基于 Redis 存储的 RedisTokenStore。
复制出 lab-68-demo11-authorization-server-by-redis-store 项目，进行改造接入 RedisTokenStore 存储器。最终项目如下图所示：
项目结构
3.1 引入依赖
修改 pom.xml 文件，额外引入 Spring Data Redis 的依赖：
<!-- 实现对 Spring Data Redis 的自动化配置 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>“友情提示：想要学习 Spring Data Redis 的胖友，可以看看《芋道 Spring Boot Redis 入门》文章。
3.2 配置文件
创建 application.yaml 配置文件，添加 Spring Data Redis 的配置：
spring:
# 对应 RedisProperties 类
redis:
host: 127.0.0.1
port: 63793.3 OAuth2AuthorizationServerConfig
修改 OAuth2AuthorizationServerConfig 配置类，设置使用 RedisTokenStore。代码如下：
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class OAuth2AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
/**
* 用户认证 Manager
*/
@Autowired
private AuthenticationManager authenticationManager;
/**
* Redis 连接的工厂
*/
@Autowired
private RedisConnectionFactory redisConnectionFactory;
@Bean
public TokenStore redisTokenStore() {
return new RedisTokenStore(redisConnectionFactory);
}
@Override
public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
endpoints.authenticationManager(authenticationManager)
.tokenStore(redisTokenStore());
}
@Override
public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer oauthServer) throws Exception {
oauthServer.checkTokenAccess("isAuthenticated()");
}
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.inMemory()
.withClient("clientapp").secret("112233") // Client 账号、密码。
.authorizedGrantTypes("password", "refresh_token") // 密码模式
.scopes("read_userinfo", "read_contacts") // 可授权的 Scope
// .and().withClient() // 可以继续配置新的 Client
;
}
}具体的修改点，如下图所示：
修改点
3.4 简单测试
执行 AuthorizationServerApplication 启动授权服务器。下面，我们使用 Postman 模拟一个 Client。
① POST 请求 http://localhost:8080/oauth/token 地址，使用密码模式进行授权。如下图所示：
密码模式的认证
② 查看 Redis 中的 访问令牌和刷新令牌。如下图所示：
RDM 查看 Redis
4. JWT 存储器
“示例代码对应仓库：
- 授权服务器：
lab-68-demo11-authorization-server-by-jwt-store
本小节，我们使用基于 JWT 存储的 JwtTokenStore。
“友情提示：如果胖友对 JWT 不了解的胖友，可以先看看如下两篇文章：
- 《JSON Web Token - 在Web应用间安全地传递信息》
- 《八幅漫画理解使用 JSON Web Token 设计单点登录系统》
复制出 lab-68-demo11-authorization-server-by-jwt-store 项目，进行改造接入 JwtTokenStore 存储器。最终项目如下图所示：
项目结构
4.1 OAuth2AuthorizationServerConfig
修改 OAuth2AuthorizationServerConfig 配置类，设置使用 JwtTokenStore。代码如下：
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class OAuth2AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
/**
* 用户认证 Manager
*/
@Autowired
private AuthenticationManager authenticationManager;
@Bean
public JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter() {
JwtAccessTokenConverter converter = new JwtAccessTokenConverter();
converter.setSigningKey("nainai_zui_shuai"); // JWT 秘钥
return converter;
}
@Bean
public JwtTokenStore jwtTokenStore() {
return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());
}
@Override
public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
endpoints.authenticationManager(authenticationManager)
.tokenStore(jwtTokenStore())
.accessTokenConverter(jwtAccessTokenConverter());
}
@Override
public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer oauthServer) throws Exception {
oauthServer.checkTokenAccess("isAuthenticated()");
// oauthServer.tokenKeyAccess("isAuthenticated()")
// .checkTokenAccess("isAuthenticated()");
// oauthServer.tokenKeyAccess("permitAll()")
// .checkTokenAccess("permitAll()");
}
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
clients.inMemory()
.withClient("clientapp").secret("112233") // Client 账号、密码。
.authorizedGrantTypes("password", "refresh_token") // 密码模式
.scopes("read_userinfo", "read_contacts") // 可授权的 Scope
// .and().withClient() // 可以继续配置新的 Client
;
}
}具体的修改点，如下图所示：
修改点
4.2 简单测试
执行 AuthorizationServerApplication 启动授权服务器。下面，我们使用 Postman 模拟一个 Client。
① POST 请求 http://localhost:8080/oauth/token 地址，使用密码模式进行授权。如下图所示：
密码模式的认证
② 使用 https://jwt.io/ 提供的工具，解析 JWT 令牌。如下图所示：
JWT 解析
charygao/SpringSecurity101: 有关Spring Security博客的代码 (github.com)
xindongbook/oauth2-code (github.com)
11 | 实战案例：使用Spring Security搭建一套基于JWT的OAuth 2.0架构 (geekbang.org)
OAuth 2.0实战课 - 极客时间 | 企业版 (geekbang.org)
GitHub OAuth 第三方登录示例教程
这组 OAuth 系列教程，第一篇介绍了基本概念，第二篇介绍了获取令牌的四种方式，今天演示一个实例，如何通过 OAuth 获取 API 数据。
很多网站登录时，允许使用第三方网站的身份，这称为"第三方登录"。
下面就以 GitHub 为例，写一个最简单的应用，演示第三方登录。
一、第三方登录的原理
所谓第三方登录，实质就是 OAuth 授权。用户想要登录 A 网站，A 网站让用户提供第三方网站的数据，证明自己的身份。获取第三方网站的身份数据，就需要 OAuth 授权。
举例来说，A 网站允许 GitHub 登录，背后就是下面的流程。
- A 网站让用户跳转到 GitHub。
- GitHub 要求用户登录，然后询问"A 网站要求获得 xx 权限，你是否同意？"
- 用户同意，GitHub 就会重定向回 A 网站，同时发回一个授权码。
- A 网站使用授权码，向 GitHub 请求令牌。
- GitHub 返回令牌.
- A 网站使用令牌，向 GitHub 请求用户数据。
下面就是这个流程的代码实现。
二、应用登记
一个应用要求 OAuth 授权，必须先到对方网站登记，让对方知道是谁在请求。
所以，你要先去 GitHub 登记一下。当然，我已经登记过了，你使用我的登记信息也可以，但为了完整走一遍流程，还是建议大家自己登记。这是免费的。
访问这个网址，填写登记表。
应用的名称随便填，主页 URL 填写http://localhost:8080，跳转网址填写 http://localhost:8080/oauth/redirect。
提交表单以后，GitHub 应该会返回客户端 ID（client ID）和客户端密钥（client secret），这就是应用的身份识别码。
三、示例仓库
我写了一个代码仓库，请将它克隆到本地。
$ git clone git@github.com:ruanyf/node-oauth-demo.git $ cd node-oauth-demo
两个配置项要改一下，写入上一步的身份识别码。
index.js：改掉变量clientIDandclientSecretpublic/index.html：改掉变量client_id
然后，安装依赖。
$ npm install
启动服务。
$ node index.js
浏览器访问http://localhost:8080，就可以看到这个示例了。
四、浏览器跳转 GitHub
示例的首页很简单，就是一个链接，让用户跳转到 GitHub。
跳转的 URL 如下。
https://github.com/login/oauth/authorize? client_id=7e015d8ce32370079895& redirect_uri=http://localhost:8080/oauth/redirect
这个 URL 指向 GitHub 的 OAuth 授权网址，带有两个参数：client_id告诉 GitHub 谁在请求，redirect_uri是稍后跳转回来的网址。
用户点击到了 GitHub，GitHub 会要求用户登录，确保是本人在操作。
五、授权码
登录后，GitHub 询问用户，该应用正在请求数据，你是否同意授权。
用户同意授权， GitHub 就会跳转到redirect_uri指定的跳转网址，并且带上授权码，跳转回来的 URL 就是下面的样子。
http://localhost:8080/oauth/redirect? code=859310e7cecc9196f4af
后端收到这个请求以后，就拿到了授权码（code参数）。
六、后端实现
这里的关键是针对/oauth/redirect的请求，编写一个路由，完成 OAuth 认证。
const oauth = async ctx => { // ... }; app.use(route.get('/oauth/redirect', oauth));
上面代码中，oauth函数就是路由的处理函数。下面的代码都写在这个函数里面。
路由函数的第一件事，是从 URL 取出授权码。
const requestToken = ctx.request.query.code;
七、令牌
后端使用这个授权码，向 GitHub 请求令牌。
const tokenResponse = await axios({ method: 'post', url: 'https://github.com/login/oauth/access_token?' + `client_id=${clientID}&` + `client_secret=${clientSecret}&` + `code=${requestToken}`, headers: { accept: 'application/json' } });
上面代码中，GitHub 的令牌接口https://github.com/login/oauth/access_token需要提供三个参数。
client_id：客户端的 IDclient_secret：客户端的密钥code：授权码
作为回应，GitHub 会返回一段 JSON 数据，里面包含了令牌accessToken。
const accessToken = tokenResponse.data.access_token;
八、API 数据
有了令牌以后，就可以向 API 请求数据了。
const result = await axios({ method: 'get', url: `https://api.github.com/user`, headers: { accept: 'application/json', Authorization: `token ${accessToken}` } });
上面代码中，GitHub API 的地址是https://api.github.com/user，请求的时候必须在 HTTP 头信息里面带上令牌Authorization: token 361507da。
然后，就可以拿到用户数据，得到用户的身份。
const name = result.data.name; ctx.response.redirect(`/welcome.html?name=${name}`);
