OAuth2 和 JWT - 如何设计安全的 API?

简介: 要比较JWT和OAuth2?首先要明白一点就是,这两个根本没有可比性,是两个完全不同的东西。

JWT和OAuth2比较?

要比较JWT和OAuth2?首先要明白一点就是,这两个根本没有可比性,是两个完全不同的东西。

  • JWT是一种认证协议 JWT提供了一种用于发布接入令牌(Access Token),并对发布的签名接入令牌进行验证的方法。令牌(Token)本身包含了一系列声明,应用程序可以根据这些声明限制用户对资源的访问。
  • OAuth2是一种授权框架 另一方面,OAuth2是一种授权框架,提供了一套详细的授权机制(指导)。用户或应用可以通过公开的或私有的设置,授权第三方应用访问特定资源。既然JWT和OAuth2没有可比性,为什么还要把这两个放在一起说呢?实际中确实会有很多人拿JWT和OAuth2作比较。标题里把这两个放在一起,确实有误导的意思。很多情况下,在讨论OAuth2的实现时,会把JSON Web Token作为一种认证机制使用。这也是为什么他们会经常一起出现。

先来搞清楚JWT和OAuth2究竟是干什么的~

JSON Web Token (JWT)

JWT在标准中是这么定义的:

JSON Web Token (JWT) is a compact URL-safe means of representing claims to be transferred between two parties. The claims in a JWT are encoded as a JSON object that is digitally signed using JSON Web Signature (JWS). -RFC7519 https://tools.ietf.org/html/rfc7519

JWT是一种安全标准。基本思路就是用户提供用户名和密码给认证服务器,服务器验证用户提交信息信息的合法性;如果验证成功,会产生并返回一个Token(令牌),用户可以使用这个token访问服务器上受保护的资源。

一个token的例子:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

一个token包含三部分:

header.claims.signature

了安全的在url中使用,所有部分都 base64 URL-safe进行编码处理。

Header头部分头部分简单声明了类型(JWT)以及产生签名所使用的算法。

{  "alg" : "AES256",  "typ" : "JWT"}

Claims声明


         

声明部分是整个token的核心,表示要发送的用户详细信息。有些情况下,我们很可能要在一个服务器上实现认证,然后访问另一台服务器上的资源;或者,通过单独的接口来生成token,token被保存在应用程序客户端(比如浏览器)使用。一个简单的声明(claim)的例子:

{  "sub": "1234567890",  "name": "John Doe",  "admin": true}

Signature签名

签名的目的是为了保证上边两部分信息不被篡改。如果尝试使用Bas64对解码后的token进行修改,签名信息就会失效。一般使用一个私钥(private key)通过特定算法对Header和Claims进行混淆产生签名信息,所以只有原始的token才能于签名信息匹配。   这里有一个重要的实现细节。只有获取了私钥的应用程序(比如服务器端应用)才能完全认证token包含声明信息的合法性。所以,永远不要把私钥信息放在客户端(比如浏览器)。

OAuth2是什么?

相反,OAuth2不是一个标准协议,而是一个安全的授权框架。它详细描述了系统中不同角色、用户、服务前端应用(比如API),以及客户端(比如网站或移动App)之间怎么实现相互认证。

The OAuth 2.0 authorization framework enables a third-party application to obtain limited access to an HTTP service, either on behalf of a resource owner by orchestrating an approval interaction between the resource owner and the HTTP service, or by allowing the third-party application to obtain access on its own behalf. -RFC6749 https://tools.ietf.org/html/rfc6749

这里简单说一下涉及到的基本概念。

Roles角色应用程序或者用户都可以是下边的任何一种角色:

  • 资源拥有者
  • 资源服务器
  • 客户端应用
  • 认证服务器

Client Types客户端类型这里的客户端主要指API的使用者。它可以是的类型:

  • 私有的
  • 公开的

Client Profile客户端描述OAuth2框架也指定了集中客户端描述,用来表示应用程序的类型:

  • Web应用
  • 用户代理
  • 原声应用

Authorization Grants认证授权认证授权代表资源拥有者授权给客户端应用程序的一组权限,可以是下边几种形式:

  • 授权码
  • 隐式授权
  • 资源拥有者密码证书
  • 客户端证书
  • Endpoints终端

OAuth2框架需要下边几种终端:

  • 认证终端
  • Token终端
  • 重定向终端

从上边这些应该可以看出,OAuth2定义了一组相当复杂的规范。

使用HTTPS保护用户密码

在进一步讨论OAuth2和JWT的实现之前,有必要说一下,两种方案都需要SSL安全保护,也就是对要传输的数据进行加密编码。   安全地传输用户提供的私密信息,在任何一个安全的系统里都是必要的。否则任何人都可以通过侵入私人wifi,在用户登录的时候窃取用户的用户名和密码等信息。

一些重要的实施考虑在做选择之前,参考一下下边提到的几点。

时间投入OAuth2是一个安全框架,描述了在各种不同场景下,多个应用之间的授权问题。有海量的资料需要学习,要完全理解需要花费大量时间。甚至对于一些有经验的开发工程师来说,也会需要大概一个月的时间来深入理解OAuth2。这是个很大的时间投入。相反,JWT是一个相对轻量级的概念。可能花一天时间深入学习一下标准规范,就可以很容易地开始具体实施。

出现错误的风险OAuth2不像JWT一样是一个严格的标准协议,因此在实施过程中更容易出错。尽管有很多现有的库,但是每个库的成熟度也不尽相同,同样很容易引入各种错误。在常用的库中也很容易发现一些安全漏洞。当然,如果有相当成熟、强大的开发团队来持续OAuth2实施和维护,可以一定成都上避免这些风险。

社交登录的好处在很多情况下,使用用户在大型社交网站的已有账户来认证会方便。如果期望你的用户可以直接使用Facebook或者Gmail之类的账户,使用现有的库会方便得多。

结论

做结论前,我们先来列举一下  JWT和OAuth2的主要使用场景。

JWT使用场景

无状态的分布式API

JWT的主要优势在于使用无状态、可扩展的方式处理应用中的用户会话。服务端可以通过内嵌的声明信息,很容易地获取用户的会话信息,而不需要去访问用户或会话的数据库。在一个分布式的面向服务的框架中,这一点非常有用。   但是,如果系统中需要使用黑名单实现长期有效的token刷新机制,这种无状态的优势就不明显了。

优势

  • 快速开发
  • 不需要cookie
  • JSON在移动端的广泛应用
  • 不依赖于社交登录
  • 相对简单的概念理解

限制

  • Token有长度限制
  • Token不能撤销
  • 需要token有失效时间限制(exp)
  • OAuth2使用场景

在作者看来两种比较有必要使用OAuth2的场景:

外包认证服务器

上边已经讨论过,如果不介意API的使用依赖于外部的第三方认证提供者,你可以简单地把认证工作留给认证服务商去做。   也就是常见的,去认证服务商(比如facebook)那里注册你的应用,然后设置需要访问的用户信息,比如电子邮箱、姓名等。当用户访问站点的注册页面时,会看到连接到第三方提供商的入口。用户点击以后被重定向到对应的认证服务商网站,获得用户的授权后就可以访问到需要的信息,然后重定向回来。

优势

  • 快速开发
  • 实施代码量小
  • 维护工作减少

大型企业解决方案

如果设计的API要被不同的App使用,并且每个App使用的方式也不一样,使用OAuth2是个不错的选择。   考虑到工作量,可能需要单独的团队,针对各种应用开发完善、灵活的安全策略。当然需要的工作量也比较大!这一点,OAuth2的作者也指出过:

To be clear, OAuth 2.0 at the hand of a developer with deep understanding of web security will likely result is a secure implementation. However, at the hands of most developers – as has been the experience from the past two years – 2.0 is likely to produce insecure implementations. hueniverse - OAuth 2.0 and the Road to Hell

优势

  • 灵活的实现方式
  • 可以和JWT同时使用
  • 可针对不同应用扩展

进一步

  • http://jwt.io - JWT官方网站,也可以查看到使用不同语言实现的库的状态。
  • http://oauth.net/2/ OAuth2官方网站, 也也可以查看到使用不同语言实现的库的状态。
  • OAuth 2 tutorials - Useful overview of how OAuth 2 works
  • Oauth2 Spec issues Eran Hammer’s (推进OAuth标准的作者) views on what went wrong with the OAuth 2 spec process. Whatever your own opinion, good to get some framing by someone who understand’s key aspects of what make a security standard successful.
  • Thoery and implemnetation: with Laravel and Angular Really informative guide to JWT in theory and in practice for Laravel and Angular.
相关文章
|
1月前
|
Kubernetes 安全 Cloud Native
云上攻防-云原生篇&K8s安全-Kubelet未授权访问、API Server未授权访问
本文介绍了云原生环境下Kubernetes集群的安全问题及攻击方法。首先概述了云环境下的新型攻击路径,如通过虚拟机攻击云管理平台、容器逃逸控制宿主机等。接着详细解释了Kubernetes集群架构,并列举了常见组件的默认端口及其安全隐患。文章通过具体案例演示了API Server 8080和6443端口未授权访问的攻击过程,以及Kubelet 10250端口未授权访问的利用方法,展示了如何通过这些漏洞实现权限提升和横向渗透。
154 0
云上攻防-云原生篇&K8s安全-Kubelet未授权访问、API Server未授权访问
|
2月前
|
安全 Java 数据安全/隐私保护
|
2月前
|
人工智能 安全 API
API应用安全风险倍增,F5助企业赢得关键安全挑战
API应用安全风险倍增,F5助企业赢得关键安全挑战
55 11
|
2月前
|
安全 Java API
【性能与安全的双重飞跃】JDK 22外部函数与内存API:JNI的继任者,引领Java新潮流!
【9月更文挑战第7天】JDK 22外部函数与内存API的发布,标志着Java在性能与安全性方面实现了双重飞跃。作为JNI的继任者,这一新特性不仅简化了Java与本地代码的交互过程,还提升了程序的性能和安全性。我们有理由相信,在外部函数与内存API的引领下,Java将开启一个全新的编程时代,为开发者们带来更加高效、更加安全的编程体验。让我们共同期待Java在未来的辉煌成就!
66 11
|
2月前
|
安全 Java API
【本地与Java无缝对接】JDK 22外部函数和内存API:JNI终结者,性能与安全双提升!
【9月更文挑战第6天】JDK 22的外部函数和内存API无疑是Java编程语言发展史上的一个重要里程碑。它不仅解决了JNI的诸多局限和挑战,还为Java与本地代码的互操作提供了更加高效、安全和简洁的解决方案。随着FFM API的逐渐成熟和完善,我们有理由相信,Java将在更多领域展现出其强大的生命力和竞争力。让我们共同期待Java编程新纪元的到来!
98 11
|
3月前
|
安全 API 数据处理
后端开发中的API设计哲学:简洁、高效与安全
【8月更文挑战第29天】 在后端开发的广阔天地中,API(应用程序编程接口)的设计如同编织一张无形的网,连接着数据的海洋与应用的大陆。本文将深入探讨如何打造一个既简洁又高效的API,同时不忘筑牢安全的防线。我们将从API设计的基本原则出发,逐步剖析如何通过合理的结构设计、有效的数据处理和严格的安全措施来提升API的性能和用户体验。无论你是初学者还是资深开发者,这篇文章都将为你提供宝贵的视角和实用的技巧,帮助你构建出更优秀的后端服务。
|
3月前
|
JSON 算法 API
【Azure API 管理】APIM 配置Validate-JWT策略,验证RS256非对称(公钥/私钥)加密的Token
【Azure API 管理】APIM 配置Validate-JWT策略,验证RS256非对称(公钥/私钥)加密的Token
|
3月前
|
安全 Nacos 数据安全/隐私保护
【技术干货】破解Nacos安全隐患:连接用户名与密码明文传输!掌握HTTPS、JWT与OAuth2.0加密秘籍,打造坚不可摧的微服务注册与配置中心!从原理到实践,全方位解析如何构建安全防护体系,让您从此告别数据泄露风险!
【8月更文挑战第15天】Nacos是一款广受好评的微服务注册与配置中心,但其连接用户名和密码的明文传输成为安全隐患。本文探讨加密策略提升安全性。首先介绍明文传输风险,随后对比三种加密方案:HTTPS简化数据保护;JWT令牌减少凭证传输,适配分布式环境;OAuth2.0增强安全,支持多授权模式。每种方案各有千秋,开发者需根据具体需求选择最佳实践,确保服务安全稳定运行。
324 0
|
3月前
|
SQL Java 测试技术
在Spring boot中 使用JWT和过滤器实现登录认证
在Spring boot中 使用JWT和过滤器实现登录认证
231 0
|
29天前
|
JSON 安全 算法

热门文章

最新文章

下一篇
无影云桌面