OAuth是一個關(guān)于授權(quán)（authorization）的開放網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，在全世界得到廣泛應(yīng)用，目前的版本是2.0版。
本文對OAuth 2.0的設(shè)計思路和運(yùn)行流程，做一個簡明通俗的解釋，主要參考材料為RFC 6749。

一、應(yīng)用場景

為了理解OAuth的適用場合，讓我舉一個假設(shè)的例子。
有一個"云沖印"的網(wǎng)站，可以將用戶儲存在Google的照片，沖印出來。用戶為了使用該服務(wù)，必須讓"云沖印"讀取自己儲存在Google上的照片。

問題是只有得到用戶的授權(quán)，Google才會同意"云沖印"讀取這些照片。那么，"云沖印"怎樣獲得用戶的授權(quán)呢？

傳統(tǒng)方法是，用戶將自己的Google用戶名和密碼，告訴"云沖印"，后者就可以讀取用戶的照片了。這樣的做法有以下幾個嚴(yán)重的缺點(diǎn)。

（1）"云沖印"為了后續(xù)的服務(wù)，會保存用戶的密碼，這樣很不安全。
（2）Google不得不部署密碼登錄，而我們知道，單純的密碼登錄并不安全。
（3）"云沖印"擁有了獲取用戶儲存在Google所有資料的權(quán)力，用戶沒法限制"云沖印"獲得授權(quán)的范圍和有效期。
（4）用戶只有修改密碼，才能收回賦予"云沖印"的權(quán)力。但是這樣做，會使得其他所有獲得用戶授權(quán)的第三方應(yīng)用程序全部失效。
（5）只要有一個第三方應(yīng)用程序被破解，就會導(dǎo)致用戶密碼泄漏，以及所有被密碼保護(hù)的數(shù)據(jù)泄漏。

OAuth就是為了解決上面這些問題而誕生的。

二、名詞定義

在詳細(xì)講解OAuth 2.0之前，需要了解幾個專用名詞。它們對讀懂后面的講解，尤其是幾張圖，至關(guān)重要。

（1）Third-party application：第三方應(yīng)用程序，本文中又稱"客戶端"（client），即上一節(jié)例子中的"云沖印"。
（2）HTTP service：HTTP服務(wù)提供商，本文中簡稱"服務(wù)提供商"，即上一節(jié)例子中的Google。
（3）Resource Owner：資源所有者，本文中又稱"用戶"（user）。
（4）User Agent：用戶代理，本文中就是指瀏覽器。
（5）Authorization server：認(rèn)證服務(wù)器，即服務(wù)提供商專門用來處理認(rèn)證的服務(wù)器。
（6）Resource server：資源服務(wù)器，即服務(wù)提供商存放用戶生成的資源的服務(wù)器。它與認(rèn)證服務(wù)器，可以是同一臺服務(wù)器，也可以是不同的服務(wù)器。

知道了上面這些名詞，就不難理解，OAuth的作用就是讓"客戶端"安全可控地獲取"用戶"的授權(quán)，與"服務(wù)商提供商"進(jìn)行互動。

三、OAuth的思路

OAuth在"客戶端"與"服務(wù)提供商"之間，設(shè)置了一個授權(quán)層（authorization layer）。"客戶端"不能直接登錄"服務(wù)提供商"，只能登錄授權(quán)層，以此將用戶與客戶端區(qū)分開來。"客戶端"登錄授權(quán)層所用的令牌（token），與用戶的密碼不同。用戶可以在登錄的時候，指定授權(quán)層令牌的權(quán)限范圍和有效期。

"客戶端"登錄授權(quán)層以后，"服務(wù)提供商"根據(jù)令牌的權(quán)限范圍和有效期，向"客戶端"開放用戶儲存的資料。

四、運(yùn)行流程

OAuth 2.0的運(yùn)行流程如下圖，摘自RFC 6749。

（A）用戶打開客戶端以后，客戶端要求用戶給予授權(quán)。
（B）用戶同意給予客戶端授權(quán)。
（C）客戶端使用上一步獲得的授權(quán)，向認(rèn)證服務(wù)器申請令牌。
（D）認(rèn)證服務(wù)器對客戶端進(jìn)行認(rèn)證以后，確認(rèn)無誤，同意發(fā)放令牌。
（E）客戶端使用令牌，向資源服務(wù)器申請獲取資源。
（F）資源服務(wù)器確認(rèn)令牌無誤，同意向客戶端開放資源。

不難看出來，上面六個步驟之中，B是關(guān)鍵，即用戶怎樣才能給于客戶端授權(quán)。有了這個授權(quán)以后，客戶端就可以獲取令牌，進(jìn)而憑令牌獲取資源。
下面一一講解客戶端獲取授權(quán)的四種模式。

五、客戶端的授權(quán)模式

客戶端必須得到用戶的授權(quán)（authorization grant），才能獲得令牌（access token）。OAuth 2.0定義了四種授權(quán)方式。

1.授權(quán)碼模式（authorization code）
2.簡化模式（implicit）
3.密碼模式（resource owner password credentials）
4.客戶端模式（client credentials）

六、授權(quán)碼模式

授權(quán)碼模式（authorization code）是功能最完整、流程最嚴(yán)密的授權(quán)模式。它的特點(diǎn)就是通過客戶端的后臺服務(wù)器，與"服務(wù)提供商"的認(rèn)證服務(wù)器進(jìn)行互動。

它的步驟如下：

（A）用戶訪問客戶端，后者將前者導(dǎo)向認(rèn)證服務(wù)器。
（B）用戶選擇是否給予客戶端授權(quán)。
（C）假設(shè)用戶給予授權(quán)，認(rèn)證服務(wù)器將用戶導(dǎo)向客戶端事先指定的"重定向URI"（redirection URI），同時附上一個授權(quán)碼。
（D）客戶端收到授權(quán)碼，附上早先的"重定向URI"，向認(rèn)證服務(wù)器申請令牌。這一步是在客戶端的后臺的服務(wù)器上完成的，對用戶不可見。
（E）認(rèn)證服務(wù)器核對了授權(quán)碼和重定向URI，確認(rèn)無誤后，向客戶端發(fā)送訪問令牌（access token）和更新令牌（refresh token）。

下面是上面這些步驟所需要的參數(shù)。

A步驟中，客戶端申請認(rèn)證的URI，包含以下參數(shù)：

1.response_type：表示授權(quán)類型，必選項(xiàng)，此處的值固定為"code"
2.client_id：表示客戶端的ID，必選項(xiàng)
3.redirect_uri：表示重定向URI，可選項(xiàng)
4.scope：表示申請的權(quán)限范圍，可選項(xiàng)
5.state：表示客戶端的當(dāng)前狀態(tài)，可以指定任意值，認(rèn)證服務(wù)器會原封不動地返回這個值。
下面是一個例子。

C步驟中，服務(wù)器回應(yīng)客戶端的URI，包含以下參數(shù)：

1.code：表示授權(quán)碼，必選項(xiàng)。該碼的有效期應(yīng)該很短，通常設(shè)為10分鐘，客戶端只能使用該碼一次，否則會被授權(quán)服務(wù)器拒絕。該碼與客戶端ID和重定向URI，是一一對應(yīng)關(guān)系。
2.state：如果客戶端的請求中包含這個參數(shù)，認(rèn)證服務(wù)器的回應(yīng)也必須一模一樣包含這個參數(shù)。

下面是一個例子。

D步驟中，客戶端向認(rèn)證服務(wù)器申請令牌的HTTP請求，包含以下參數(shù)：
1.grant_type：表示使用的授權(quán)模式，必選項(xiàng)，此處的值固定為"authorization_code"。
2.code：表示上一步獲得的授權(quán)碼，必選項(xiàng)。
3.redirect_uri：表示重定向URI，必選項(xiàng)，且必須與A步驟中的該參數(shù)值保持一致。
4.client_id：表示客戶端ID，必選項(xiàng)。

下面是一個例子。

E步驟中，認(rèn)證服務(wù)器發(fā)送的HTTP回復(fù)，包含以下參數(shù)：

1.access_token：表示訪問令牌，必選項(xiàng)。
2.token_type：表示令牌類型，該值大小寫不敏感，必選項(xiàng)，可以是bearer類型或mac類型。
3.expires_in：表示過期時間，單位為秒。如果省略該參數(shù)，必須其他方式設(shè)置過期時間。
4.refresh_token：表示更新令牌，用來獲取下一次的訪問令牌，可選項(xiàng)。
5.scope：表示權(quán)限范圍，如果與客戶端申請的范圍一致，此項(xiàng)可省略。
下面是一個例子。

從上面代碼可以看到，相關(guān)參數(shù)使用JSON格式發(fā)送（Content-Type: application/json）。此外，HTTP頭信息中明確指定不得緩存。

七、簡化模式

簡化模式（implicit grant type）不通過第三方應(yīng)用程序的服務(wù)器，直接在瀏覽器中向認(rèn)證服務(wù)器申請令牌，跳過了"授權(quán)碼"這個步驟，因此得名。所有步驟在瀏覽器中完成，令牌對訪問者是可見的，且客戶端不需要認(rèn)證。

它的步驟如下：

（A）客戶端將用戶導(dǎo)向認(rèn)證服務(wù)器。
（B）用戶決定是否給于客戶端授權(quán)。
（C）假設(shè)用戶給予授權(quán)，認(rèn)證服務(wù)器將用戶導(dǎo)向客戶端指定的"重定向URI"，并在URI的Hash部分包含了訪問令牌。
（D）瀏覽器向資源服務(wù)器發(fā)出請求，其中不包括上一步收到的Hash值。
（E）資源服務(wù)器返回一個網(wǎng)頁，其中包含的代碼可以獲取Hash值中的令牌。
（F）瀏覽器執(zhí)行上一步獲得的腳本，提取出令牌。
（G）瀏覽器將令牌發(fā)給客戶端。

下面是上面這些步驟所需要的參數(shù)。
A步驟中，客戶端發(fā)出的HTTP請求，包含以下參數(shù)：

1.response_type：表示授權(quán)類型，此處的值固定為"token"，必選項(xiàng)。
2.client_id：表示客戶端的ID，必選項(xiàng)。
3.redirect_uri：表示重定向的URI，可選項(xiàng)。
4.scope：表示權(quán)限范圍，可選項(xiàng)。
5.state：表示客戶端的當(dāng)前狀態(tài)，可以指定任意值，認(rèn)證服務(wù)器會原封不動地返回這個值。

下面是一個例子。

C步驟中，認(rèn)證服務(wù)器回應(yīng)客戶端的URI，包含以下參數(shù)：

1.access_token：表示訪問令牌，必選項(xiàng)。
2.token_type：表示令牌類型，該值大小寫不敏感，必選項(xiàng)。
3.expires_in：表示過期時間，單位為秒。如果省略該參數(shù)，必須其他方式設(shè)置過期時間。
4.scope：表示權(quán)限范圍，如果與客戶端申請的范圍一致，此項(xiàng)可省略。
5.state：如果客戶端的請求中包含這個參數(shù)，認(rèn)證服務(wù)器的回應(yīng)也必須一模一樣包含這個參數(shù)。

下面是一個例子。

在上面的例子中，認(rèn)證服務(wù)器用HTTP頭信息的Location欄，指定瀏覽器重定向的網(wǎng)址。注意，在這個網(wǎng)址的Hash部分包含了令牌。

根據(jù)上面的D步驟，下一步瀏覽器會訪問Location指定的網(wǎng)址，但是Hash部分不會發(fā)送。接下來的E步驟，服務(wù)提供商的資源服務(wù)器發(fā)送過來的代碼，會提取出Hash中的令牌。

八、密碼模式

密碼模式（Resource Owner Password Credentials Grant）中，用戶向客戶端提供自己的用戶名和密碼?？蛻舳耸褂眠@些信息，向"服務(wù)商提供商"索要授權(quán)。

在這種模式中，用戶必須把自己的密碼給客戶端，但是客戶端不得儲存密碼。這通常用在用戶對客戶端高度信任的情況下，比如客戶端是操作系統(tǒng)的一部分，或者由一個著名公司出品。而認(rèn)證服務(wù)器只有在其他授權(quán)模式無法執(zhí)行的情況下，才能考慮使用這種模式。

它的步驟如下：

（A）用戶向客戶端提供用戶名和密碼。
（B）客戶端將用戶名和密碼發(fā)給認(rèn)證服務(wù)器，向后者請求令牌。
（C）認(rèn)證服務(wù)器確認(rèn)無誤后，向客戶端提供訪問令牌。

B步驟中，客戶端發(fā)出的HTTP請求，包含以下參數(shù)：

1.grant_type：表示授權(quán)類型，此處的值固定為"password"，必選項(xiàng)。
2.username：表示用戶名，必選項(xiàng)。
3.password：表示用戶的密碼，必選項(xiàng)。
4.scope：表示權(quán)限范圍，可選項(xiàng)。

下面是一個例子。

上面代碼中，各個參數(shù)的含義參見《授權(quán)碼模式》一節(jié)。
整個過程中，客戶端不得保存用戶的密碼。

九、客戶端模式

客戶端模式（Client Credentials Grant）指客戶端以自己的名義，而不是以用戶的名義，向"服務(wù)提供商"進(jìn)行認(rèn)證。嚴(yán)格地說，客戶端模式并不屬于OAuth框架所要解決的問題。在這種模式中，用戶直接向客戶端注冊，客戶端以自己的名義要求"服務(wù)提供商"提供服務(wù)，其實(shí)不存在授權(quán)問題。

它的步驟如下：

（A）客戶端向認(rèn)證服務(wù)器進(jìn)行身份認(rèn)證，并要求一個訪問令牌。
（B）認(rèn)證服務(wù)器確認(rèn)無誤后，向客戶端提供訪問令牌。

A步驟中，客戶端發(fā)出的HTTP請求，包含以下參數(shù)：

1.granttype：表示授權(quán)類型，此處的值固定為"clientcredentials"，必選項(xiàng)。
2.scope：表示權(quán)限范圍，可選項(xiàng)。

認(rèn)證服務(wù)器必須以某種方式，驗(yàn)證客戶端身份。
B步驟中，認(rèn)證服務(wù)器向客戶端發(fā)送訪問令牌，下面是一個例子。

上面代碼中，各個參數(shù)的含義參見《授權(quán)碼模式》一節(jié)。

十、更新令牌

如果用戶訪問的時候，客戶端的"訪問令牌"已經(jīng)過期，則需要使用"更新令牌"申請一個新的訪問令牌。

客戶端發(fā)出更新令牌的HTTP請求，包含以下參數(shù)：
1.granttype：表示使用的授權(quán)模式，此處的值固定為"refreshtoken"，必選項(xiàng)。
2.refresh_token：表示早前收到的更新令牌，必選項(xiàng)。
3.scope：表示申請的授權(quán)范圍，不可以超出上一次申請的范圍，如果省略該參數(shù)，則表示與上一次一致。

下面是一個例子。

（完）

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