OAUth2

refer to 

http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/oauth_2_0.html

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。

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。

     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

开放平台介绍

什么是开放平台

开放平台在百科中的定义：
开放平台（Open Platform） 在软件行业和网络中，开放平台是指软件系统通过公开其应用程序编程接口（API）或函数（function)来使外部的程序可以增加该软件系统的功能或使用该软件系统的资源，而不需要更改该软件系统的源代码。

通俗或者说应景点的说法，开放平台，就是互联网企业，将其内部的资源(一般是数据)，比如用户数据，平台业务数据，以技术的手段(一般是RESTFul接口API)，开放给受控的第三方合作伙伴，活公司内部的其它一些产品，形成一个安全受控的资源暴露平台。

为什么要搭建开放平台

搭建开放平台的意义，一般在于：
1.搭建基于API的生态体系
2.利用开放平台，搭建基于计费的API数据平台
3.为APP端提供统一接口管控平台，类似于网关的概念
4.为第三方合作伙伴的业务对接提供授信可控的技术对接平台

开放平台体系结构图

开放平台核心模块

一个典型的开放平台，至少包含以下几个核心模块：
1.平台门户
平台门户负责向第三方展示用于进行业务及技术集成的管理界面，至少包含以下几个功能：
1.服务商入住(第三方合作伙伴入住)
2.应用配置(第三方应用管理)
3.权限申请(一般包括接口权限和字段权限)
4.运维中心(开放平台当前服务器、接口状态，服务商接口告警等)
5.帮助中心(入住流程说明，快速接入说明，API文档等)

2.鉴权服务
鉴权服务负责整个平台的安全性
1.接口调用鉴权(第三方合作伙伴是否有权限调用某接口)
2.用户授权管理(用户对某个第三方应用获取改用户信息的权限管理)
3.用户鉴权(平台用户的鉴权)
4.应用鉴权(第三方合作伙伴的应用是否有权调用该平台)

3.开放接口
开放接口用于将平台数据暴露给合作伙伴
1.平台用户接口(用于获取公司APP生态链中的用户信息)
2.平台数据接口(平台中的一些开放数据)
3.其它业务接口(平台开放的一些业务数据)

4.运营系统
运营系统是整个平台的后台业务管理系统，负责对第三方合作伙伴提出的各种申请进行审核操作，对当前应用的操作进行审计工作，对当前业务健康度进行监控等
1.服务商管理(对第三方合作伙伴的资质进行审核、操作)
2.应用管理(对第三方应用进行审核、上下线管理)
3.权限管理（对合作伙伴申请的资源进行审核、操作）
4.统计分析(监控平台当前运行状态，统计平台业务数据)

OAuth2介绍

什么是OAuth2

百科：OAUTH协议为用户资源的授权提供了一个安全的、开放而又简易的标准。与以往的授权方式不同之处是OAUTH的授权不会使第三方触及到用户的帐号信息（如用户名与密码），即第三方无需使用用户的用户名与密码就可以申请获得该用户资源的授权，因此OAUTH是安全的。oAuth是Open Authorization的简写。

简单来说：OAuth2协议，定义了一套用户、第三方服务和存储着用户数据的平台之间的交互规则，可以使得用户无需将自己的用户名和密码暴露给第三方，即可使第三方应用获取用户在该平台上的数据，最常见的场景便是现在互联网上的各种使用XXX账号登录。

OAuth2协议中角色介绍

OAuth2协议中，共有四个参与方(角色)：
1.resource owner：资源拥有者
即用户
2.resource server：资源服务器
即存储用户数据的服务器，一般对外都以RESTFul API的形式暴露用户数据，client使用access token访问resource server申请被保护起来的用户数据
3.client：客户端
即第三方应用
4.authorization server：授权服务器
用来鉴权第三方应用合法性，并对用户登录、是否授权第三方应用获取数据进行响应，并根据用户操作，想第三应用颁发用户token或者告知授权失败

OAuth2常用协议介绍

OAUTH2标准业务协议，如下图所示

A.第三方应用向用户请求授权，希望获取用户数据
B.用户同意授权
C.第三方应用拿着用户授权，向平台索要用户access token
D.平台校验第三应用合法性及用户授权真实性后，向平台发放用户access token
E.第三方应用拿着用户access token向平台索要用户数据
F.平台在校验用户access token真实性后，返回用户数据

OAuth2使用场景介绍

目前，OAuth2协议使用最多的场景还是用以给第三方应用获取用户信息，业务流程如下图所示

1.在浏览器中，用户点击第三方应用按钮，由第三方应用发起请求，向平台发起授权请求。
2.平台在接收到第三方应用请求后，浏览器跳转用户登录界面，请求用户进行登录。
3.用户在平台登录界面输入用户名、密码进行登录
4.平台判断用户合法性，校验失败，在浏览器中提示错误原因
5.平台判断用户是否需要对该第三方应用进行授权。(不需要授权的情况有两种：a.平台信任该第三方应用，如公司内部应用，无需用户进行授权，默认给予用户数据。b.该用户之前已经给该应用授予过权限，并且仍在有效期内)
6.如需授权，平台跳转浏览器界面至授权界面，告知用户将授予哪个第三方哪些数据权限
7.用户授权后，将用户授权码回调给第三方url
8.第三方在获取用户授权码后，带着用户授权码访问平台鉴权接口，请求用户token
9.平台在收到第三方请求后，校验授权码真实性，并返回用户token
10.第三方使用用户token向平台请求用户接口
11.平台接口判断用户token真实性，并向第三方返回用户数据

OAuth2核心功能说明

1.应用注册
应用注册后，OAuth2会下发应用app_id和app_secret，用以标记该应用的唯一性，并且这两个参数将贯穿整个OAuth协议，用以对应用合法性进行校验。同时，应用需要提供redirect_uri，用以和平台进行异步交互，获取用户令牌及错误信息。
2.授权/鉴权中心
a.对用户的应户名、密码进行鉴权
b.对第三方应用的app_id,app_secret进行鉴权
c.展示授权界面，并对用户对第三方应用的授权操作进行响应
d.对用户授权码及用户token的真实性进行鉴权
3.token管理
a.创建token、刷新token
b.查询token详细数据
c.校验token时效性

OAuth2体系结构

开放平台集成OAuth2体系

1.平台门户：
门户应用入住界面，需要集成OAuth2应用创建接口，录入第三方回调地址，并回显app_id和app_secret参数
2.鉴权服务：
鉴权服务需集成OAuth2的authorize及token接口，用以提供用户授权及code/token鉴权功能
3.开放接口：
开放接口需集成OAuth2的resource server角色，对用户数据进行安全管理，对第三方应用发起的请求做出响应，并对token进行真实性校验
4.运营系统：
运营系统需提供对当前OAuth2应用的管理功能，用户授权列表管理，用户token管理等OAuth2协议相关管理功能。

SSO介绍

什么是SSO

百科：SSO英文全称Single Sign On，单点登录。SSO是在多个应用系统中，用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统。它包括可以将这次主要的登录映射到其他应用中用于同一个用户的登录的机制。它是目前比较流行的企业业务整合的解决方案之一。

简单来说，SSO出现的目的在于解决同一产品体系中，多应用共享用户session的需求。SSO通过将用户登录信息映射到浏览器cookie中，解决其它应用免登获取用户session的问题。

为什么需要SSO

开放平台业务本身不需要SSO，但是如果平台的普通用户也可以在申请后成为一个应用开发者，那么就需要将平台加入到公司的整体账号体系中去，另外，对于企业级场景来说，一般都会有SSO系统，充当统一的账号校验入口。

CAS协议中概念介绍

SSO单点登录只是一个方案，而目前市面上最流行的单端登录系统是由耶鲁大学开发的CAS系统，而由其实现的CAS协议，也成为目前SSO协议中的既定协议，下文中的单点登录协议及结构，均为CAS中的体现结构
CAS协议中有以下几个概念：
1.CAS Client：需要集成单点登录的应用，称为单点登录客户端
2.CAS Server：单点登录服务器，用户登录鉴权、凭证下发及校验等操作
3.TGT：ticker granting ticket，用户凭证票据，用以标记用户凭证，用户在单点登录系统中登录一次后，再其有效期内，TGT即代表用户凭证，用户在其它client中无需再进行二次登录操作，即可共享单点登录系统中的已登录用户信息
4.ST：service ticket，服务票据，服务可以理解为客户端应用的一个业务模块，体现为客户端回调url，CAS用以进行服务权限校验，即CAS可以对接入的客户端进行管控
5.TGC：ticket granting cookie，存储用户票据的cookie，即用户登录凭证最终映射的cookies

CAS核心协议介绍

1.用户在浏览器中访问应用
2.应用发现需要索要用户信息，跳转至SSO服务器
3.SSO服务器向用户展示登录界面，用户进行登录操作，SSO服务器进行用户校验后，映射出TGC
4.SSO服务器向回调应用服务url，返回ST
5.应用去SSO服务器校验ST权限及合法性
6.SSO服务器校验成功后，返回用户信息

CAS基本流程介绍

以下为基本的CAS协议流程，图一为初次登录时的流程，图二为已进行过一次登录后的流程

代码及示例

spring提供了整套的开源包，用以搭建OAUTH2+SSO的体系：
1.spring-oauth2：用以实现OAuth2协议，提供了上述所有四个角色提供的功能
2.spring-cas：用以实现和cas的集成，将OAuth2的登录、登出功能委托给CAS处理，并提供了统一的回调机制及凭证校验机制
3.CAS，耶鲁大学官方提供的SSO开源实现，本文的单点登录协议即按照CAS进行的说明

本文还提供了基于GO语言实现的简单OAuth2+SSO功能，详见github:
https://github.com/janwenjohn/go-oauth2-sso