扫码登录认证技术原理介绍及实践

一、背景

最近业务要求PC端系统登录使用APP应用扫码登录。

主要目的是：

1、简化用户录入账号密码，达到快速登录PC；

2、账号登录使用更加安全性；

3、为了推广更多让大家打开使用APP（因为行业的特殊性，实际业务场景中大都设计师都在使用PC端设计软件，同时也习惯了PC端下单）。

 

二、处理流程

1、业务流程图

 

因为扫码的时候有两种处理逻辑，所以流程图有业务处理方案。但不管哪种方案，背后技术处理逻辑是一样的。

 

2、技术实现设计流图程

3、处理步骤说明

a、用户打开PC登录页面，PC登录页面向认证中心发起请求，认证中心生成uuid等信息，返回uuid等信息给前端，前端展示一个包含uuid的二维码。

b、PC端登录页面定时向认证中心轮询二维码的状态。

c、用户登录移动端，打开移动端摄像头扫描PC端登录页面的二维码。

d、移动端将二维码中包含的uuid等信息发送给认证中心，认证中心将二维码状态设置为“扫描成功”。

e、PC端登录页面轮询到二维码状态为“扫描成功”，提示“扫描成功”，以下图片仅供参考。

 

 

 

 

 

f、移动端展示消息确认弹出框，显示“登录”、“取消登录”按钮，同时将移动端当前登录的用账号、当前移动端登录的token和二维码uuid等信息发送给认证中心。      

g、认证中心将用户所选要登录的账号保存在二维码信息里面，并将二维码状态设置为“已授权”。

h、登录页面从轮询二维码不存在时，提示“二维码已过期” ，以下图片仅供参考。

i、登录页面从轮询二维码状态为“已取销”时，提示“你已取消此次操作，你可再次扫描，或关闭窗口”。

j、登录页面从轮询二维码状态为“已授权”时，认证中心生成PC端登录的token，设置cookie，并向PC端前端发起重定向跳转。

 

程序处理时序图

 

三、代码实现

auth2认证最简单的代码结构示例

public class Auth2Login {
    public static void main(String[] args) {
        //Step 1: 获取授权请求URL
        String authRequestUrl = "https://example.com/oauth/authorize";

        //Step 2: 向授权服务器发送请求，获取授权码
        String authCode = getAuthCode(authRequestUrl);

        //Step 3: 使用授权码，向认证服务器发送请求，获取access token
        String accessToken = getAccessToken(authCode);

        //Step 4: 使用access token，访问资源服务器，进行用户登录
        String userInfo = getUserInfo(accessToken);

        //Step 5: 根据user info进行用户登录
        login(userInfo);
    }

    public static String getAuthCode(String authRequestUrl) {
        //TODO
        return null;
    }

    public static String getAccessToken(String authCode) {
        //TODO
        return null;
    }

    public static String getUserInfo(String accessToken) {
        //TODO
        return null;
    }

    public static void login(String userInfo) {
        //TODO
    }
}

 

扫码登录认证关键代码片段

/**
     * 初始化，主要通过请求基本参娄生成UUID，并把uuid写入redis
     * @param cmd 请求参数
     * @return
     */
    public Response init(LoginQrCodeInitCmd cmd) {

        String clientId = cmd.getClientId();
        String clientRedirectUri = cmd.getClientRedirectUri();

        ClientDetailsE clientDetails = oauthService.loadClientDetails(clientId);
        if (clientDetails == null || clientDetails.getId() == null) {
            return Response.buildFailure(AuthcenterCode.INVALID_CLIENT, String.format(AuthcenterCode.INVALID_CLIENT.getDesc(), clientId));
        }

        if (!clientDetails.getGrantTypes().contains(GrantType.QR_CODE.toString())) {
            return Response.buildFailure(AuthcenterCode.INVALID_GRANT_TYPE, String.format(AuthcenterCode.INVALID_GRANT_TYPE.getDesc(), clientId));
        }

        LoginQrCodeE qrCodeE = LoginQrCodeE.instance().init(clientId, clientRedirectUri);
        return DataResponse.of(BeanToolkit.instance().copy(qrCodeE, LoginQrCodeCO.class));
    }

    /**
     * 通过UUID获取登录二维码
     * @param uuid 唯一字符串
     * @return QR code对象
     */
    public LoginQrCodeE getLoginQrCode(String uuid) {
        return LoginQrCodeE.instance().of(uuid);
    }

    /**
     * 通过UUID扫码
     * @param uuid 唯一字符串
     * @return
     */
    public Response scan(String uuid) {
        LoginQrCodeE.instance().scan(uuid);
        return Response.buildSuccess();
    }

    /**
     * 取消登录确认
     * @param uuid 唯一字符串
     * @return
     */
    public Response cancel(String uuid) {
        LoginQrCodeE.instance().cancel(uuid);
        return Response.buildSuccess();
    }

    /***
     * 验证登录
     * @param cmd 用户登录对象信息
     * @return 如果成功返回登录信息结构体
     */
    public Response authorize(LoginQrCodeAuthorizeCmd cmd) {

        String uuid = cmd.getUuid();
        String selectedAccountId = cmd.getSelectedAccountId();
        String token = cmd.getToken();

        //是否有扫码
        if (LoginQrCodeE.instance().of(uuid).notScanned()) {
            return Response.buildFailure(AuthcenterCode.QR_CODE_NOT_SCANNED);
        }

        /**
         * 找出token
         */
        AccessTokenE accessTokenE = oauthRepository.findAccessToken(token);
        if (accessTokenE == null) {
            return Response.buildFailure(AuthcenterCode.INVALID_TOKEN);
        }

        AccountE userAccount = oauthRepository.findAccountByToken(token);
        if (userAccount == null) {
            // 当前令牌不存在用户态（账号）
            return Response.buildFailure(AuthcenterCode.TOKEN_ACCOUNT_RELA_NOT_EXIST);
        }
        List<String> userAccountIds = accountRepository.forceGetAccountIdsByMainUserId(userAccount.getMainUserId());
        if (userAccountIds == null) {
            // 当前账号异常
            return Response.buildFailure(AuthcenterCode.UNKNOWN_ACCOUNT);
        }

        if (!userAccountIds.contains(selectedAccountId)) {
            // 所选账号与当前令牌登录人信息不一致
            return Response.buildFailure(AuthcenterCode.INVALID_SWITCH_ACCOUNT);
        }

        LoginQrCodeE.instance().authorize(uuid, selectedAccountId);
        return Response.buildSuccess();
    }

    /**
     * 对外提供轮旬时间服务方法，当查询redis key=uuid是否超时
     * @param uuid 用户访问请求的UUID
     * @return 登录码状态对象
     * @throws OAuthSystemException
     */
    public LoginQrCodeE handle(String uuid) throws OAuthSystemException {
        LoginQrCodeE loginQrCode = getLoginQrCode(uuid);
        // 当处于“已授权”状态时，才能触发准备登录
        if (loginQrCode.authorized()) {
            return loginQrCode.ready();
        }

        // 当处于“准备登录”状态时，才能触发登录
        if (loginQrCode.loginReady()) {
            return login(loginQrCode);
        }

        return loginQrCode;
    }

    /**
     * 扫码登录
     * @param loginQrCode 二维码带的对象信息
     * @return
     * @throws OAuthSystemException 认证异常
     */
    public LoginQrCodeE login(LoginQrCodeE loginQrCode) throws OAuthSystemException {
        String clientId = loginQrCode.getClientId();
        String accountId = loginQrCode.getAccountId();
        ClientDetailsE clientDetails = clientDetailsRepository.findByClientId(clientId);
        AccountE userAccount = accountRepository.getAccountById(accountId);
        accountRepository.checkAccount(userAccount);
        AuthorizeE authorize = oauthRepository.findAccountAuthorizeByAccountId(accountId);
        authorizeRepository.checkAuthorizeDataIntegrity(authorize);
        if (authorize == null) {
            throw new UnknownAuthorizeException("Cannot find AuthorizeE mainUserId="+mainUserId);
        }
        AccessTokenE accessToken = oauthService.retrieveQrCodeAccessToken(clientDetails, authorize, userAccount, new HashSet<>(),
                new BizCodeE(loginQrCode.getAppCode(), loginQrCode.getSubAppCode()));

        return loginQrCode.login(accessToken.getToken(), accessToken.getRefreshToken(), accessToken.getCastgt());
    }

 

 代码仅是展示关键的处理过程，结构还是比较清晰的；这里不提供完整的项目工程，因为这是公司的产权，况且每个公司的业务要求不同，大家理解后再去实现的自己扫码认证逻辑，处理方法大同小异。