本文會(huì)詳細(xì)描述兩種通用的保證API安全性的方法：OAuth2和JSON Web Token (JWT)

假設(shè):

• 你已經(jīng)或者正在實(shí)現(xiàn)API；
• 你正在考慮選擇一個(gè)合適的方法保證API的安全性；

Part1JWT和OAuth2比較？

要比較JWT和OAuth2？首先要明白一點(diǎn)就是，這兩個(gè)根本沒有可比性，是兩個(gè)完全不同的東西。

JWT是一種認(rèn)證協(xié)議

JWT提供了一種用于發(fā)布接入令牌（Access Token),并對(duì)發(fā)布的簽名接入令牌進(jìn)行驗(yàn)證的方法。令牌（Token）本身包含了一系列聲明，應(yīng)用程序可以根據(jù)這些聲明限制用戶對(duì)資源的訪問。關(guān)注公眾號(hào)碼猿技術(shù)專欄獲取更多面試資源。

OAuth2是一種授權(quán)框架

另一方面，OAuth2是一種授權(quán)框架，提供了一套詳細(xì)的授權(quán)機(jī)制（指導(dǎo)）。用戶或應(yīng)用可以通過公開的或私有的設(shè)置，授權(quán)第三方應(yīng)用訪問特定資源。既然JWT和OAuth2沒有可比性，為什么還要把這兩個(gè)放在一起說呢？

實(shí)際中確實(shí)會(huì)有很多人拿JWT和OAuth2作比較。標(biāo)題里把這兩個(gè)放在一起，確實(shí)有誤導(dǎo)的意思。很多情況下，在討論OAuth2的實(shí)現(xiàn)時(shí)，會(huì)把JSON Web Token作為一種認(rèn)證機(jī)制使用。這也是為什么他們會(huì)經(jīng)常一起出現(xiàn)。

先來搞清楚JWT和OAuth2究竟是干什么的～

Part2JSON Web Token (JWT)

JWT在標(biāo)準(zhǔn)中是這么定義的：

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是一種安全標(biāo)準(zhǔn)?；舅悸肪褪怯脩籼峁┯脩裘兔艽a給認(rèn)證服務(wù)器，服務(wù)器驗(yàn)證用戶提交信息信息的合法性；如果驗(yàn)證成功，會(huì)產(chǎn)生并返回一個(gè)Token（令牌），用戶可以使用這個(gè)token訪問服務(wù)器上受保護(hù)的資源。

一個(gè)token的例子:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

一個(gè)token包含三部分：

header.claims.signature

為了安全的在url中使用，所有部分都 base64 URL-safe進(jìn)行編碼處理。

Header頭部分

頭部分簡(jiǎn)單聲明了類型(JWT)以及產(chǎn)生簽名所使用的算法。

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

Claims聲明

聲明部分是整個(gè)token的核心，表示要發(fā)送的用戶詳細(xì)信息。有些情況下，我們很可能要在一個(gè)服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，然后訪問另一臺(tái)服務(wù)器上的資源；或者，通過單獨(dú)的接口來生成token，token被保存在應(yīng)用程序客戶端（比如瀏覽器）使用。

一個(gè)簡(jiǎn)單的聲明（claim）的例子：

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

Signature簽名

簽名的目的是為了保證上邊兩部分信息不被篡改。如果嘗試使用Bas64對(duì)解碼后的token進(jìn)行修改，簽名信息就會(huì)失效。一般使用一個(gè)私鑰（private key）通過特定算法對(duì)Header和Claims進(jìn)行混淆產(chǎn)生簽名信息，所以只有原始的token才能于簽名信息匹配。

這里有一個(gè)重要的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。只有獲取了私鑰的應(yīng)用程序（比如服務(wù)器端應(yīng)用）才能完全認(rèn)證token包含聲明信息的合法性。所以，永遠(yuǎn)不要把私鑰信息放在客戶端（比如瀏覽器）。

Part3OAuth2是什么？

相反，OAuth2不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，而是一個(gè)安全的授權(quán)框架。它詳細(xì)描述了系統(tǒng)中不同角色、用戶、服務(wù)前端應(yīng)用（比如API），以及客戶端（比如網(wǎng)站或移動(dòng)App）之間怎么實(shí)現(xiàn)相互認(rèn)證。

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

這里簡(jiǎn)單說一下涉及到的基本概念。

Roles角色

應(yīng)用程序或者用戶都可以是下邊的任何一種角色：

• 資源擁有者
• 資源服務(wù)器
• 客戶端應(yīng)用
• 認(rèn)證服務(wù)器

Client Types客戶端類型

這里的客戶端主要指API的使用者。它可以是的類型：

• 私有的
• 公開的

Client Profile客戶端描述

OAuth2框架也指定了集中客戶端描述，用來表示應(yīng)用程序的類型：

• Web應(yīng)用
• 用戶代理
• 原聲應(yīng)用

Authorization Grants認(rèn)證授權(quán)

認(rèn)證授權(quán)代表資源擁有者授權(quán)給客戶端應(yīng)用程序的一組權(quán)限，可以是下邊幾種形式：

• 授權(quán)碼
• 隱式授權(quán)
• 資源擁有者密碼證書
• 客戶端證書
• Endpoints終端

OAuth2框架需要下邊幾種終端：

• 認(rèn)證終端
• Token終端
• 重定向終端

從上邊這些應(yīng)該可以看出，OAuth2定義了一組相當(dāng)復(fù)雜的規(guī)范。

Part4使用HTTPS保護(hù)用戶密碼

在進(jìn)一步討論OAuth2和JWT的實(shí)現(xiàn)之前，有必要說一下，兩種方案都需要SSL安全保護(hù)，也就是對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密編碼。

安全地傳輸用戶提供的私密信息，在任何一個(gè)安全的系統(tǒng)里都是必要的。否則任何人都可以通過侵入私人wifi，在用戶登錄的時(shí)候竊取用戶的用戶名和密碼等信息。

一些重要的實(shí)施考慮

在做選擇之前，參考一下下邊提到的幾點(diǎn)。

時(shí)間投入

OAuth2是一個(gè)安全框架，描述了在各種不同場(chǎng)景下，多個(gè)應(yīng)用之間的授權(quán)問題。有海量的資料需要學(xué)習(xí)，要完全理解需要花費(fèi)大量時(shí)間。甚至對(duì)于一些有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)工程師來說，也會(huì)需要大概一個(gè)月的時(shí)間來深入理解OAuth2。這是個(gè)很大的時(shí)間投入。

相反，JWT是一個(gè)相對(duì)輕量級(jí)的概念。可能花一天時(shí)間深入學(xué)習(xí)一下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，就可以很容易地開始具體實(shí)施。

出現(xiàn)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)

OAuth2不像JWT一樣是一個(gè)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，因此在實(shí)施過程中更容易出錯(cuò)。盡管有很多現(xiàn)有的庫，但是每個(gè)庫的成熟度也不盡相同，同樣很容易引入各種錯(cuò)誤。在常用的庫中也很容易發(fā)現(xiàn)一些安全漏洞。

當(dāng)然，如果有相當(dāng)成熟、強(qiáng)大的開發(fā)團(tuán)隊(duì)來持續(xù)OAuth2實(shí)施和維護(hù)，可以一定成都上避免這些風(fēng)險(xiǎn)。

社交登錄的好處

在很多情況下,使用用戶在大型社交網(wǎng)站的已有賬戶來認(rèn)證會(huì)方便。

如果期望你的用戶可以直接使用Facebook或者Gmail之類的賬戶,使用現(xiàn)有的庫會(huì)方便得多。

##結(jié)論

做結(jié)論前，我們先來列舉一下 ?JWT和OAuth2的主要使用場(chǎng)景。

JWT使用場(chǎng)景

無狀態(tài)的分布式API

JWT的主要優(yōu)勢(shì)在于使用無狀態(tài)、可擴(kuò)展的方式處理應(yīng)用中的用戶會(huì)話。服務(wù)端可以通過內(nèi)嵌的聲明信息，很容易地獲取用戶的會(huì)話信息，而不需要去訪問用戶或會(huì)話的數(shù)據(jù)庫。在一個(gè)分布式的面向服務(wù)的框架中，這一點(diǎn)非常有用。

但是，如果系統(tǒng)中需要使用黑名單實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期有效的token刷新機(jī)制，這種無狀態(tài)的優(yōu)勢(shì)就不明顯了。

優(yōu)勢(shì)

• 快速開發(fā)
• 不需要cookie
• JSON在移動(dòng)端的廣泛應(yīng)用
• 不依賴于社交登錄
• 相對(duì)簡(jiǎn)單的概念理解

限制

• Token有長(zhǎng)度限制
• Token不能撤銷
• 需要token有失效時(shí)間限制(exp)

1Auth2使用場(chǎng)景

在作者看來兩種比較有必要使用OAuth2的場(chǎng)景：

外包認(rèn)證服務(wù)器

上邊已經(jīng)討論過，如果不介意API的使用依賴于外部的第三方認(rèn)證提供者，你可以簡(jiǎn)單地把認(rèn)證工作留給認(rèn)證服務(wù)商去做。

也就是常見的，去認(rèn)證服務(wù)商（比如facebook）那里注冊(cè)你的應(yīng)用，然后設(shè)置需要訪問的用戶信息，比如電子郵箱、姓名等。當(dāng)用戶訪問站點(diǎn)的注冊(cè)頁面時(shí)，會(huì)看到連接到第三方提供商的入口。用戶點(diǎn)擊以后被重定向到對(duì)應(yīng)的認(rèn)證服務(wù)商網(wǎng)站，獲得用戶的授權(quán)后就可以訪問到需要的信息，然后重定向回來。

優(yōu)勢(shì)

• 快速開發(fā)
• 實(shí)施代碼量小
• 維護(hù)工作減少

大型企業(yè)解決方案

如果設(shè)計(jì)的API要被不同的App使用，并且每個(gè)App使用的方式也不一樣，使用OAuth2是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

考慮到工作量，可能需要單獨(dú)的團(tuán)隊(duì)，針對(duì)各種應(yīng)用開發(fā)完善、靈活的安全策略。當(dāng)然需要的工作量也比較大！這一點(diǎn)，OAuth2的作者也指出過：

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

優(yōu)勢(shì)

• 靈活的實(shí)現(xiàn)方式
• 可以和JWT同時(shí)使用
• 可針對(duì)不同應(yīng)用擴(kuò)展

Part5進(jìn)一步

• http://jwt.io - JWT官方網(wǎng)站，也可以查看到使用不同語言實(shí)現(xiàn)的庫的狀態(tài)。
• http://oauth.net/2/ OAuth2官方網(wǎng)站, 也也可以查看到使用不同語言實(shí)現(xiàn)的庫的狀態(tài)。
• OAuth 2 tutorials - Useful overview of how OAuth 2 works
• Oauth2 Spec issues Eran Hammer’s (推進(jìn)OAuth標(biāo)準(zhǔn)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.