程序员经验分享-hwhale

1.基于Microsoft.Owin.Security.OAuth实现OAuth 2.0所有应用场景，可集成单点登录功能

2023-05-16

学习目标：

提示：OAuth2.0是目前使用非常广泛的授权机制，用于授权第三方应用获取用户的数据。

 例如：

用户可以通过选择其他登录方式来使用gitee，这里就使用到了第三方认证。
来自RFC 6749
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。

2. OAuth2中的角色：

提示：

1. 资源所有者
能够授予对受保护资源的访问权限的实体，如果资源的所有者为个人，也被成为最终用户
1. 资源服务器
存储有受保护资源的服务器， 能够接受并验证访问令牌，并响应受保护资源的访问请求
1. 客户
需要被授权，然后再访问受保护资源的实体。客户这个术语，并不是特指应用程序，服务器，计算机
等。
1. 授权服务器
验证资源所有者并获取授权成功后，向客户发出访问令牌

3. 认证流程：

RFC 6749 - The OAuth 2.0 Authorization Framework

4. 生活中的Oauth2思维：

提示：

场景设置：小王出差在外，为家中买了一台空调需要上门安装，小王的老爸老王在家，小王家是小王的
老婆做主，只用获得老婆的许可方能有进入家中。现在空调客服人员需要进到小王家中安装空调。设计
的流程如下：
客服人员发一个进门安装空调的的申请给小王
小王看到了服务人员的申请，在验证了客服人员的公司名称，工号等信息后，同意申请，并发给他
一个授权码
客服人员获取授权码之后，使用授权码去申请进门的令牌，申请发到小王的老婆那里，小王老婆在
验证了授权码之后给客服人员发了一个含有有效期为一天的令牌（小王的老婆可以查看到小王发的
原始验证码）
客服人员拿着令牌到小王家
老王在验证令牌有效后可客服人员进入客厅安装空调，但这个令牌不能进入其他房间。
一天后令牌会过期，如有需要则需要重新申请
上面的过程反应了OAuth2认证的典型流程，流程中的角色对应关系
客户 ---> 客服人员
资源所有者 ---> 小王
授权服务器 ---> 小王老婆
资源服务器 ---> 客厅
 

5. 令牌的特点：

使用令牌方式的优点：
令牌又时效性，一般是短期的，且不能修改，密码一般是长期有效的
令牌可以由颁发者撤销，且即时生效，密码一般可以不用修改而长期有效
令牌可以设定权限的范围，且使用者无法修改
在使用令牌时需要保证令牌的保密，令牌验证有效即可进入系统，不会再做其他的验证。
 

6. OAuth2授权方式 


由于互联网有多种场景，OAuth2定义了四种获取令牌的方式，可以选择合适与自己的方式
授权码（authorization-code）
隐藏式（implicit）
密码式（password）：
客户端凭证（client credentials）

6.1 授权码 

 
第三方应用先申请一个授权码，然后再用该码获取令牌。
最常见的用法，安全性高，适合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。
流程如下：

1. 资源服务器提供一个链接，用户点击后就会跳转到认证服务器，授权用户数据给资源服务器使用，
资源服务器提供的连接的示例：

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

response_type=code，表示使用授权码方式
client_id=CLIENT_ID，请求者的身份ID

redirect_uri=CALLBACK_URL， 认证服务器接受请求之后的调转连接，可以根据这个连接将生成
的code发送给资源服务器
scope=read，授权范围为只读
1. 页面跳转后，用户登录认证服务器，同意或拒绝资源服务器的授权请求，认证服务器根据上一步的
redirect_uri地址，将生成的授权码返回给资源服务器。

https://resouce.com/callback_url?code=AUTHORIZATION_CODE

code 返回的认证码
1. 客户拿到认证码之后，向认证服务器发给请求，申请令牌

https://b.com/oauth/token?
 client_id=CLIENT_ID&
 client_secret=CLIENT_SECRET&
 grant_type=authorization_code&
 code=AUTHORIZATION_CODE&
 redirect_uri=CALLBACK_URL

client_id 资源服务器的身份ID
client_secret=CLIENT_SECRET 安全参数，只能在后端发请求
grant_type=authorization_code 表示授权的方式为授权码
code=AUTHORIZATION_CODE 用来获取令牌的授权码
redirect_uri=CALLBACK_URL 令牌生成后的颁发地址
 

1. 认证服务器对授权码进行认证，通过后颁发令牌，

{    
  "access_token":访问令牌,
  "token_type":"bearer",
  "expires_in":过期时间,
  "refresh_token":"REFRESH_TOKEN",
  "scope":"read",
  "uid":用户ID,
  "info":{...}
}

6.2 隐藏方式 


隐藏方式合适的场景：
当web应用为纯前端应用没有后端，此时必须将令牌放在前端保存，省略了申请授权码的步骤。
 

1. 资源服务器提供连接，跳转到认证服务器，

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


response_type=token 表示直接返回令牌
client_id=CLIENT_ID 客户的身份ID
redirect_uri=CALLBACK_URL 生成令牌后的回调地址
scope=read 授权范围，只读


1. 用户需要在认证服务器登录，并进行授权， 授权成功后会根据第一步提供的CALLBACK_URL地址返回生成的token

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


这种方式的特点：这种方式不安全，适用于对安全性不高的场景，令牌的有效期一般设置的比较短，通
常是会话期间有效，浏览器关闭令牌就时效了


6.3 密码方式 


非常信任某个应用，将用户名和密码直接告诉应用，应用拿到用户名和密码后直接申请令牌
1. 资源服务器要求用户提供认证服务器的用户名和密码，拿到以后资源服务器向认证服务器申请令牌
 

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


grant_type=password 认证方式
username=USERNAME 用户名
password=PASSWORD 密码
client_id=CLIENT_ID 客户id
1. 认证服务器验证身份通过后，直接在响应中发放令牌，资源服务器在响应中获取令牌。


6.4 凭证方式 


这种方式适用于没有前端的命令行应用，通过命令行的方式请求令牌
1. 资源服务器使用命令行向认证服务器发送请求

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


grant_type=client_credentials 凭证方式
client_id=CLIENT_ID 客户身份ID
client_secret=CLIENT_SECRET 认证码


该方式真对的是第三方应用，而不是用户，可以多个用户共享一个令牌


7. OAuth2流程演示示例 ：

client 客户
authorization-server 认证服务
resource-owner 资源所有者
resource-server 资源服务器


流程：

客户向资源所有者申请授权码
资源所有者下发授权码
客户拿到授权码后向认证服务器申请令牌
认证服务器接到申请下方令牌
客户获取令牌后向资源服务器请求数据

7.1 创建项目结构

7.1.1 客户 
创建springboot项目，加入配置必要的依赖包

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.oltu.oauth2</groupId>
            <artifactId>org.apache.oltu.oauth2.client</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>

application.yml

spring:
 application:
   name: OAuth2-client
server:
 port: 8080

7.1.2 认证服务器

pom.xml

 <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.oltu.oauth2</groupId>

                 <artifactId>org.apache.oltu.oauth2.authzserver</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.apache.oltu.oauth2</groupId>
            <artifactId>org.apache.oltu.oauth2.resourceserver</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
 

application.yml

spring:
 application:
   name: OAuth2-authorization-server
server:
 port: 8081

7.1.3 资源拥有者 

pom.xml

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.oltu.oauth2</groupId>
        <artifactId>org.apache.oltu.oauth2.authzserver</artifactId>
    </dependency>


    <dependency>
        <groupId>org.apache.oltu.oauth2</groupId>
        <artifactId>org.apache.oltu.oauth2.resourceserver</artifactId>
    </dependency>


    <dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>


    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>


    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

application.yml

spring:
 application:
   name: OAuth2-resource-owner
server:
 port: 8082

7.1.4 资源服务器

pom.xml

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.oltu.oauth2</groupId>
            <artifactId>org.apache.oltu.oauth2.authzserver</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.apache.oltu.oauth2</groupId>
            <artifactId>org.apache.oltu.oauth2.resourceserver</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>

        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
 

application.yml

spring:
 application:
   name: oauth2-resource-server
server:
 port: 8083


7.2 流程 
7.2.1 资源所有者 
资源所有者接到客户的请求，需要返回授权码
7.2.2 客户 
编写一个controller，向资源所有者发送请求来获取授权码
7.2.3 客户 
资源所有者生成授权码后，需要回调客户的一个接口，将授权码传回， 客户得到授权码后，需要向认证
服务器发出请求，申请令牌
7.2.4 认证服务器 
认证服务器接到客户请求，生成令牌，并返回令牌数据
7.2.5 客户 
客户获取了令牌，并使用令牌向资源服务器请求数据
7.2.6 资源服务器 
资源服务器接到请求，返回数据

演示代码下载：
https://gitee.com/lisenaq/oauth2-example.git
演示客户发请求：
http://localhost:8080/client/getCode

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