OAuth2、JWT、Authentication(签权)、Authorization(授权)
本子项目采用spring-security和spring-security-oauth2实现授权与认证微服务,可供gateway实现微服务对外权限的动态管理与控制
服务名 | 简介 | 默认地址 |
---|---|---|
authorization-server | 授权服务 | http://localhost:8000 |
authentication-server | 签权服务 | http://localhost:8001 |
authentication-client | 签权客户端 | jar包,简化调用签权服务 |
db | 授权与签权DB脚本 | ddl与dml |
服务调用授权与认证时序如下
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。
-
密码模式(resource owner password credentials): 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。
-
客户端模式(client credentials): 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。
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授权码模式(authorization code): 授权码模式,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。
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简化模式(implicit): 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。
具体请参考阮一峰老师的文章 理解OAuth 2.0,这里不展开讲
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资源拥有者(Resource Owner) - 例如:用户Tom
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资源服务器(Resource Server) - 例如:微信
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授权服务器(Authorization Server) - 这里是微信,因为微信有相关数据
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客户端(Client) - 这里是某第三方App或某应用
Token基本内容如下
- 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类型或其它类型。
- 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。
密码模式使用的例子
以某App登陆为例,用户请求获取授权信息
+-----------+ +-------------+
| | 1-Request Authorization | |
| |------------------------------------>| |
| | grant_type&username&password | |--+
| | |Authorization| | 2-Gen
| Client | |Service | | JWT
| | 3-Response Authorization | |<-+
| |<------------------------------------| Private Key |
| | access_token / refresh_token | |
| | token_type / expire_in / jti | |
+-----------+ +-------------+
key | 备注 |
---|---|
access_token | JWT Access Token,过期时间,默认12小时 |
refresh_token | JWT Refresh Token,过期时间,默认30天 |
expires_in | 过期时间,单位秒 |
token_type | Bearer和Mac |
scope | read和write |
JWT是一种用于双方之间传递安全信息的简洁的、URL安全的表述性声明规范。JWT作为一个开放的标准(RFC 7519),定义了一种简洁的,自包含的方法用于通信双方之间以Json对象的形式安全的传递信息。因为数字签名的存在,这些信息是可信的,JWT可以使用HMAC算法或者是RSA的公私秘钥对进行签名。
- 简洁(Compact): 可以通过URL,POST参数或者在HTTP header发送,因为数据量小,传输速度也很快。
- 自包含(Self-contained):负载中包含了所有用户所需要的信息,避免了多次查询数据库。
简短来说,用户请求时,将用户信息和授权范围序列化后放入一个JSON字符串,然后使用Base64进行编码,最终在授权服务器用私钥对这个字符串进行签名,得到一个JSON Web Token,我们可以像使用Access Token一样的直接使用它,假设其他所有的资源服务器都将持有一个RSA公钥。当资源服务器接收到这个在Http Header中存有Token的请求,资源服务器就可以拿到这个Token,并验证它是否使用正确的私钥签名(是否经过授权服务器签名,也就是验签)。验签通过,反序列化后就拿到OAuth 2的验证信息。
- Jwt Token包含了使用.分隔的三部分
{Header 头部}.{Payload 负载}.{Signature 签名}
- Header 头部
JWT包含了使用.分隔的三部分: 通常包含了两部分,token类型和采用的加密算法
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
- Payload 负载
Token的第二部分是负载,它包含了claim, Claim是一些实体(通常指的用户)的状态和额外的元数据。
{
"user_name": "admin",
"scope": [
"read"
],
"organization": "admin",
"exp": 1531975621,
"authorities": [
"ADMIN"
],
"jti": "23408d38-8cdc-4460-beac-24c76dc7629a",
"client_id": "test_client"
}
- Signature 签名
使用Base64编码后的header和payload以及一个秘钥,使用header中指定签名算法进行签名。
Jwt Token例子:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX25hbWUiOiJhZG1pbiIsInNjb3BlIjpbInJlYWQiXSwib3JnYW5pemF0aW9uIjoiYWRtaW4iLCJleHAiOjE1MzE5NzU2MjEsImF1dGhvcml0aWVzIjpbIkFETUlOIl0sImp0aSI6IjIzNDA4ZDM4LThjZGMtNDQ2MC1iZWFjLTI0Yzc2ZGM3NjI5YSIsImNsaWVudF9pZCI6InRlc3RfY2xpZW50In0.qawS1Z4j_h4vNx10GBC_Y_PHM1LLSQt64eniWLGzsJY
可到http://www.bejson.com/enc/base64 解码,注意分3部分分别解, 也可使用官网解码工具官网解码
表名 | 简介 | 默认地址 |
---|---|---|
oauth_client_details | client持久化表 | 本例子中dml初使化了test_client |
oauth_client_token | 用户客户端存储从服务端获取的token | 未使用,本例中均为服务端 |
oauth_access_token | access_token的持久表 | 未使用,本例中使用了jwt,无需持久化到服务器中 |
oauth_refresh_token | refresh_token的持久化表 | 本例中使用了jwt |
oauth_approvals | 授权码模式授权信息持久化表 | 用户授权记录 |
oauth_code | 授权码模式code持久化表 | code临时存放,code使用过就删除 |
具体表结构请参考spring-oauth-server 数据库表说明
表名 | 简介 | 备注 |
---|---|---|
users | 用户表 | 使用应用的用户 |
groups | 组织表 | 通过user_group_relation与users关联,多对多 |
position | 岗位表 | 通过user_position_relation与users关联,多对多 |
roles | 角色表 | 通过user_role_relation与users关联,多对多 |
menu | 菜单表 | 通过role_menu_relation与roles关联,多对多 |
resource | 资源表 | 通过role_resource_relation与roles关联,多对多 |