OAuth 2.0 — основы понятным языком

Рассмотрим типичную ситуацию. Вы нашли в интернете интересный ресурс (пусть это будет к примеру портал онлайн-курсов coursera.org), но чтобы им полноценно воспользоваться, нужно создать личный аккаунт и войти в него. Вас не особо радует необходимость «стопятьсот» раз проходить нудную процедуру регистрации: придумывать логин и пароль, вводить личные данные, потом как-то это все запоминать.

Тем не менее, скрепя сердце, вы нажимаете «Войти» и в открывшейся форме обнаруживаете вдруг решение в виде кнопок входа через аккаунты социальной сети. Выбираете любимую соцсеть, например Facebook. Кликаете, после чего вас перебрасывает на форму авторизации. Там вы указываете свои логин и пароль в Facebook. Далее вам предложат разрешить доступ приложению ресурса к вашему аккаунту. Подтверждаете. И все — вы каким-то магическим образом вошли на ресурс, используя регистрационные данные от Facebook. Никаких новых паролей, имен пользователя, заполнения прочих полей не потребовалось.

Для реализации подобных сценариев (а также множества аналогичных) и предназначен стандарт OAuth 2.0.

Содержание:
Что такое OAuth 2.0?
История создания
Отличие от OpenID
Как работает OAuth 2.0?
Зачем нужен Authorization Code
Зачем нужен refresh токен?
Преимущества и недостатки OAuth 2.0
Итоги

Что такое OAuth 2.0?

OAuth 2.0 (RFC 6749) является открытым фреймворком авторизации, позволяющим получить сторонним приложениям ограниченный доступ к ресурсам HTTP-сервиса.

История создания

OAuth появился в ноябре 2006 года, во время разработки Блейном Куком (англ. Blaine Cook) протокола OpenID для сервиса микроблогов Twitter. Совместно с Крисом Мессиной (англ. Chris Messina) он искал способ использования OpenID для доступа к Twitter API без предоставления сервису пароля. В сотрудничестве с одним из создателей OpenID Дэвидом Рекордоном (англ. David Recordon) они провели анализ функциональности OpenID, а также нескольких других проприетарных протоколов авторизации, и пришли к заключению о необходимости в новом, универсальном и открытом протоколе.

В апреле 2007 года образовалась группа инженеров, работавших над его созданием. В ее работе приняли участие сотрудники компаний Google и AOL. Финальная версия ядра протокола OAuth 1.0 была представлена 4 декабря 2007 года. 15 апреля 2009 года Twitter предложил пользователям решение, позволяющее делегировать сторонним сайтам и сервисам доступ к своим аккаунтам. Оно было названо «Войти через Twitter» и основано на OAuth.

В апреле 2010 года был выпущен информационный документ RFC 5849, посвященный стандарту OAuth. В 2010 году началась работа над новой версией протокола OAuth 2.0. В октябре 2012 года структура OAuth 2.0 была опубликована в RFC 6749, а использование носителя токена регламентировано в RFC 6750. Вторая версия была несовместима с первой.

Для создания OAuth 2.0 был ряд оснований. Во-первых, нужно было упростить разработку клиентских приложений. Во-вторых, несмотря на заявленную в стандарте реализацию трех методов получения токена (уникального идентификатора) для авторизации — для веб-приложений, настольных клиентов и мобильных клиентов — фактически все три способа были слиты в один. В-третьих, протокол оказался плохо масштабируемым.

В результате в новый протокол было внесено несколько важных изменений:

• Упрощенная подпись. Подпись была значительно упрощена, чтобы устранить необходимость в специальном анализе, кодированиях и сортировках параметров.
• Короткоживущие токены с долговременной авторизацией. Вместо выдачи долгоживущего токена (который за длительное время может быть скомпрометирован), сервер предоставляет кратковременный доступ и долговременную возможность обновлять токен без участия пользователя.
• Разделение ролей. За авторизацию и за предоставление доступа к API могут отвечать разные серверы.

На данный момент OAuth 2.0 используется большим количеством ведущих сервисов, таких как Google, Instagram, Facebook, «ВКонтакте» и другие.

Отличие от OpenID

Часто можно услышать такой вопрос. А зачем нужен OAuth, если существует OpenID? Хотя OAuth и OpenID имеют много общего, между ними есть принципиальная разница:

• OAuth — протокол авторизации, то есть позволяет предоставить права на использование некоторого ресурса (например, API какого-либо сервиса). При этом в общем случае нельзя определить, кто в настоящий момент пользуется правами.
• OpenID является средством аутентификации: с помощью этой системы можно удостовериться, что пользователь — именно тот, за кого себя выдает. Какими правами обладает пользователь, прошедший аутентификацию, определяет сторона проводящая аутентификацию.

Как работает OAuth 2.0?

Стандарт OAuth 2.0 определяет следующие четыре роли:

1. владелец ресурса — сущность, обладающая правом на выдачу доступа к защищенным ресурсам. В случае если владелец является человеком, его называют конечным пользователем;
2. сервер ресурсов — сервер, содержащий защищаемые ресурсы и обладающий возможностью получения и формирования ответа на запросы к защищаемым ресурсам посредством использования маркера доступа;
3. клиент — приложение, осуществляющее доступ к защищенным ресурсам от имени владельца. Термин «клиент» явно не определяет какое-либо конкретное исполнение (будь то сервер, персональный компьютер или мобильное приложение);
4. сервер авторизации — сервер, осуществляющий выпуск маркеров доступа для клиентских приложений после успешной аутентификации и авторизации владельца ресурсов.

Общая схема взаимодействия выглядит следующим образом:

В описанном выше примере взаимодействуют два приложения (клиент, сервер авторизации совмещенный с сервером ресурсов) и конечный пользователь.

Таким образом имеется:

• Конечный пользователь (вы).
• Клиент (приложение сайта на котором мы хотим авторизоваться coursera.org).
• Сервер авторизации (приложение социальной сети Facebook, аккаунт, которой мы хотим использовать). В данном случае он же будет являться и сервером ресурсов, но вообще это могут быть разные приложения.

1. Клиент запрашивает у конечного пользователя прохождение авторизации на сервере авторизации (в приведенном примере, это когда пользователя перенаправляют на страницу логина Facebook, затем запрашивают разрешение на доступ из приложения клиента).
2. После того как конечный пользователь авторизовался, клиент получает грант авторизации. (Фактически грант авторизации клиенту выдает сервер авторизации, после того как конечный пользователь авторизовался и подтвердил выдачу запрашиваемых клиентом прав.)
3. Клиент запрашивает у сервера токен доступа. При этом клиент предоставляет некоторые идентификационные данные о себе и грант авторизации от пользователя. Токен доступа представляет собой альтернативу логину и паролю, имеет ограниченное время действия и связан с определенными ограничениями прав. Отметим, что клиент должен быть предварительно зарегистрирован на сервере авторизации, чтобы можно было его идентифицировать.
4. Если подлинность клиента подтверждена и разрешение на авторизацию действительно, сервер авторизации создает токен доступа для клиента и передает его. Авторизация завершена.
5. Клиент использует токен доступа для аутентификации на сервере авторизации.
6. Клиент получает доступ к необходимым ресурсам (читает данные аккаунта пользователя Facebook и создает на ее основе свою учетную запись).

Итак, чтобы запросить токен доступа, клиент получает авторизацию от владельца ресурса. Разрешение выражается в виде гранта авторизации (authorization grant), который клиент использует для запроса токена доступа (access token). OAuth определяет четыре типа предоставления:

1. код авторизации (authorization code),
2. неявный (implicit),
3. учетные данные владельца ресурса,
4. учетные данные клиента.

Также предоставляется механизм расширения для определения дополнительных типов грантов. Рассмотрим их подробнее.

Код авторизации (авторизация для приложений, имеющих серверную часть).

1. Клиент инициирует поток, направляя пользовательского агента (интернет-браузер) к конечной точке авторизации. Клиент включает свой идентификатор клиента, запрос прав, локальное состояние и URI перенаправления, на который сервер авторизации отправит пользовательского агента, после того как только доступ будет предоставлен (или запрещен).
2. Сервер авторизации аутентифицирует владельца ресурса (через пользовательский агент) и предоставляет или отклоняет запрос клиента на доступ.
3. Предполагая, что владелец ресурса предоставляет доступ, сервер авторизации перенаправляет пользовательский агент обратно клиенту, используя URI перенаправления, предоставленный ранее (в запросе или во время регистрация клиента). В URI перенаправления сервер включает код авторизации.
4. Клиент запрашивает токен доступа у сервера авторизации, отправляя код авторизации полученный на предыдущем шаге. Делая запрос, клиент аутентифицируется на сервере авторизации. Ранее клиент должен был зарегистрироваться на этом сервере авторизации. Сервер авторизации при регистрации выдает клиенту секретный ключ. Клиент включает этот ключ в запрос токена доступа, чтобы пройти аутентификацию на сервере.
5. Сервер авторизации аутентифицирует клиента, проверяет код авторизации и гарантирует, что полученный URI перенаправления соответствует URI, используемому для перенаправления клиента в шаге (3). Если это действительно так, сервер авторизации предоставляет токен доступа и при необходимости токен обновления.

Пример

Примеры приводятся для API Mail.Ru. Перенаправляем браузер пользователя на страницу авторизации:

> GET /oauth/authorize?response_type=code&client_id=464119&
 redirect_uri=http%3A%2F%2Fexample.com%2Fcb%2F123 HTTP/1.1
> Host: connect.mail.ru

client_id и client_secret — значения, полученные при регистрации приложения на платформе. После того, как пользователь выдаст права, происходит перенаправление на указанный redirect_uri:

< HTTP/1.1 302 Found
< Location: http://example.com/cb/123?code=DoRieb0y

Используем полученный code (код авторизации) для получения токена доступа, выполняя запрос с сервера:

> POST /oauth/token HTTP/1.1
> Host: connect.mail.ru
> Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
> 
> grant_type=authorization_code&client_id=464119&client_secret=deadbeef&code=DoRieb0y&
 redirect_uri=http%3A%2F%2Fexample.com%2Fcb%2F123
 
< HTTP/1.1 200 OK
< Content-Type: application/json
<
< {
< "access_token":"SlAV32hkKG",
< "token_type":"bearer",
< "expires_in":86400,
< "refresh_token":"8xLOxBtZp8",
< }

Обратите внимание, что в последнем запросе используется поле client_secret, который в данном случае хранится на сервере приложения, и подтверждает, что запрос не подделан.

В результате последнего запроса получаем токен доступа (access_token), время его жизни (expires_in), тип ключа, определяющий как его надо использовать, и токен обновления. Полученные данные можно использовать для доступа к защищенным ресурсам.

> GET /platform/api?oauth_token=SlAV32hkKG&client_id=464119&format=json&method=users.getInfo&
 sig=... HTTP/1.1
> Host: appsmail.ru

Неявный (Авторизация полностью клиентских приложений)

Этот вариант требует поднятия в приложении окна браузера, но не требует серверной части и дополнительного вызова сервер-сервер для обмена кода авторизации на токен доступа.

1. Клиент инициирует поток, направляя пользовательского агента к конечной точке авторизации. Клиент включает в запрос свой идентификатор клиента, права, локальное состояние и URI перенаправления, на который сервер авторизации отправит пользовательский агент, как только доступ будет предоставлен (или запрещен).
2. Сервер авторизации аутентифицирует владельца ресурса (через пользовательский агент) и предоставляет или отклоняет запрос клиента на доступ.
3. Когда доступ предоставлен владельцем ресурса, сервер авторизации перенаправляет пользовательский агент обратно клиенту, используя URI перенаправления, указанный ранее. URI перенаправления включает токен доступа в параметрах.
4. Пользовательский агент следует инструкциям перенаправления, создает запрос к клиентскому сервису, размещенному в интернете, а данные параметров сохраняет локально.
5. Клиентский ресурс, размещенный в интернете, возвращает веб-страницу (обычно документ HTML со встроенным скриптом), способный получить полный доступ к URI перенаправления, включая данные параметров, и извлечь токен доступа.
6. Пользовательский агент выполняет скрипт, предоставленный клиентским ресурсом, локально и извлекает токен доступа.
7. Пользовательский агент передает токен доступа клиенту.

Пример

Открываем браузер со страницей авторизации:

> GET /oauth/authorize?response_type=token&client_id=464119 HTTP/1.1
> Host: connect.mail.ru

После того, как пользователь выдаст права, происходит перенаправление на стандартную страницу-заглушку.

< HTTP/1.1 302 Found
< Location: http://connect.mail.ru/oauth/success.html#access_token=FJQbwq9&token_type=bearer&
  expires_in=86400&refresh_token=yaeFa0gu

Здесь приложение должно перехватить последний редирект, получить из адреса acess_token и использовать его для обращения к защищенным ресурсам.

Учетные данные владельца ресурса (Авторизация по логину и паролю)

Авторизация по логину и паролю представляет простой POST-запрос, в результате которого возвращается токен доступа. Данная схема вставлена в стандарт для общности и рекомендуется к применению тогда, когда другие варианты авторизации не доступны.

Пример

> POST /oauth/token HTTP/1.1
> Host: connect.mail.ru
> Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
> 
> grant_type=password&client_id=31337&client_secret=deadbeef&username=api@corp.mail.ru&
 password=qwerty
 
< HTTP/1.1 200 OK
< Content-Type: application/json
<
< {
< "access_token":"SlAV32hkKG",
< "token_type":"bearer",
< "expires_in":86400,
< "refresh_token":"8xLOxBtZp8",
< }

Учетные данные клиента

Клиент может запросить токен доступа, используя только свои учетные данные, например когда запрашивает доступ к защищенным ресурсам, находящимся под его контролем. Данный вариант тривиален и подробно рассматриваться не будет.

Восстановление предыдущей авторизации

Обычно, токен доступа имеет ограниченный срок годности. Чтобы не заставлять пользователя проходить авторизацию после истечения срока его действия, во всех перечисленных выше вариантах в дополнение к токену доступа может возвращаться еще токен обновления. По нему можно получить новый токен доступа с помощью HTTP-запроса, аналогично авторизации по логину и паролю.

Пример

> POST /oauth/token HTTP/1.1
> Host: connect.mail.ru
> Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
> 
> grant_type=refresh_token&client_id=31337&client_secret=deadbeef&refresh_token=8xLOxBtZp8
 
< HTTP/1.1 200 OK
< Content-Type: application/json
<
< {
< "access_token":"Uu8oor1i",
< "token_type":"bearer",
< "expires_in":86400,
< "refresh_token":"ohWo1ohr",
< }

Зачем нужен Authorization Code

Возникает вопрос: почему бы сразу не отдать клиенту токен доступа, с которым можно обращаться к ресурсам? Зачем сначала получать код авторизации, а потом его обменивать на токен доступа? Вроде бы лишний шаг.

Дело в том, что это безопаснее. Канал между приложениями (клиентом и сервером ресурсов) безопасный (back сhannel). А канал запросов, проходящих через браузер (front channel), — нет. Код авторизации проходит через браузер: он возвращается в url при перенаправлении обратно на клиент. Для обращения к ресурсам прошедший через браузер код авторизации не очень подходит. Его относительно легко может перехватить злоумышленник. Поэтому он заменяется на токен доступа, пересылаемый через безопасный канал (back сhannel). Кроме того, без секрета клиента (client-secret, который также передается по back сhannel) токен доступа не получить, что обеспечивает дополнительную безопасность.

Зачем нужен refresh токен?

Допустим, кто-то завладел вашим токеном доступа и получил доступ к защищенным данным. Именно поэтому у токенов есть срок годности. У токена доступа он обычно небольшой — от нескольких секунд до нескольких дней, у токена обновления — много больше. Так вот: доступ к данным у злоумышленника будет до тех пор, пока токен доступа не «протухнет», то есть недолго.

Допустим, этот некто завладел также и токеном обновления и получил новый токен доступа. Вам будет достаточно разлогиниться и залогиниться заново. Все старые токены станут недействительными или удалятся (зависит от реализации). После этой процедуры вы получаете новые токены и можете спокойно продолжить работу, а злоумышленник со старыми токенами остался с носом.

Преимущества и недостатки OAuth 2.0

Из плюсов протокола OAuth 2.0 можно выделить следующее:

• Обращение к ресурсам происходит по HTTP/HTTPS с указанием токена в заголовках. Это позволяет использовать OAuth практически в любых решения: мобильных и десктоп-приложениях, сайтах и даже в плагинах для браузеров.
• Возможность авторизации пользователя.
• Популярность — большинство компаний используют его в своих API.
• Простота реализации и большое количество литературы.
• Наличие готовых решений, которые можно изменять под свои нужды.

Из минусов:

• Нет единого установленного формата, вследствие чего на каждый сервис нужно иметь отдельную реализацию.
• При аутентификации иногда приходится делать дополнительные запросы для получения даже минимальной информации о пользователе. Решается использованием jwt-токена, но далеко не все сервисы его поддерживают.
• При краже токена у злоумышленника на какое-то время появляется доступ к защищенным данным. Для минимизации данного варианта можно использовать токен с подписью.

Итоги

Итак, OAuth 2.0 — это гибкая технология для делегирования прав доступа к приложениям. Сценариев использования OAuth 2.0 огромное количество, это может быть как упрощенный вход на сторонние сайты, так и автоматизация чтения статистики из соцсети или выполнения удаленных вычислений. Что угодно, что требует сквозной авторизации для доступа к своим ресурсам.

В целом, OAuth 2.0 исправляет недостатки OAuth 1.0, но имеет ряд своих недостатков. На данный момент он все еще находится в развитии. Следующая ожидаемая версия стандарта — OAuth 2.1.

Закрепить озвученный материал можно в этом тематическом видео: