1、OIDC协议与OAuth2协议的区别
1.1 OAuth2 协议
我们在日常开发中,OAuth2协议可能接触比较多,例如用户权限系统集成Spring Security OAuth2进行身份授权认证;那什么是OAuth2协议?
OAuth 即 Open Authorization ,用于开放授权处理。OAuth 2.0是一个授权标准协议,可以使第三方应用获得对资源服务的有限访问。
根据 OAuth 2.0 协议规范,定义了四个角色:
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资源所有者(Resource Owner):能够授予对受保护资源访问权限的实体。例如应用的用户是资源的所有者,可以授权其他人访问他的资源。当资源所有者是一个人时,它被称为最终用户。 —— 就相当于 admin,控制授予 Access Token 何种权限
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资源服务器(Resource Server):存储受保护资源的服务器,能够接受并使用访问令牌来响应受保护的资源请求。就是资源服务器接受 Access Token,然后验证它拥有的权限,最后返回对应的资源。这个资源服务器一般是应用本身。—— 验证 Access Token 和相应的权限,并返回资源
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授权服务器(Authorisation Server):服务器向客户端(即应用)颁发访问令牌来验证资源所有者并获得授权。即负责颁发 Access Token 的服务器,例如 IDaaS 就是一个授权服务器。—— 向客户端发放 Access Token
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客户端(Client):需要获取访问令牌以访问资源服务器的应用。经过授权后,授权服务器为客户端颁发 Access Token。后续客户端可以携带这个 Access Token 到资源服务器那访问用户的资源。—— 需要 Access Token 来获取资源
在 OAuth 2.0 中一个应用可能既是 Resource Server,也是 Client,具体是什么角色,取决于应用工作的场景。且 OAuth 2.0 是关于授权而不是身份验证的。使用OAuth 2.0,客户端不知道终端用户是谁。它只需获取一个访问令牌,即可代表用户访问资源。
1.2 OIDC是什么?
OpenID Connect,也就是OIDC,它是建立在 OAuth 2.0协议之上的一个简单的身份层,它允许计算客户端根据授权服务器执行的认证,以 JSON 作为数据格式,验证终端用户的身份。它是 OpenID 的第三代规范,前面分别有 OpenID 和 OpenID 2.0。它在OAuth 2.0 的基础上增加了 ID Token来解决第三方客户端标识用户身份认证的问题。
因为OIDC是在OAuth2之上的协议,在 OAuth 2.0 之上实现了更多的标准,例如定义了一系列的 EndPoint 。还有一些规范诸如 Session Management,Front-Channel Logout,Back-Channel Logout 等。
OIDC 之所以有认证的功能,是因为在 OAuth 2.0 颁发 Access Token 的基础上,多颁发了一个 ID Token(用户的身份凭证), Access Token 是一个随机字符串,不同的是,ID Token 是一个 JWT Token 。
ID Token 自身包含了一些用户的基本信息,而且由于 JWT 的防篡改性,让客户端不需要再向授权服务器进行身份验证,就能直接用 ID Token 来进行身份验证。即使 ID Token 包含的用户信息不够,也可以调用 OIDC 定义的 UserInfo EndPoint(用户信息接口)来获取更多的用户信息。
OIDC 协议定义的名词和 OAuth 2.0 协议定义的稍微有些出入:
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OpenID Provider ,简称 OP :相当于 OAuth 2.0 中的授权服务器,除了负责颁发 Access Token ,还会颁发 ID Token 。例如 IDaaS 就是一个 OP 。
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Relying Party ,简称 RP :代指 OAuth 2.0 中的客户端。
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End User ,简称 EU :即用户。
从抽象的角度来看,OIDC的流程由以下5个步骤构成:
- RP发送一个认证请求给OP;
- OP对EU进行身份认证,然后提供授权;
- OP把ID Token和Access Token(需要的话)返回给RP;
- RP使用Access Token发送一个请求UserInfo EndPoint;
- UserInfo EndPoint返回EU的Claims。
最后, OIDC 的授权流程与 OAuth 2.0 是一样的,主要区别在于 OIDC 授权流程中会额外返回 ID Token。
这里总结一下 OIDC 与 OAuth 2.0 的大致区别,如下图所示:
1.3 OIDC 协议族
OIDC本身是有多个规范构成,其中包含一个核心的规范,多个可选支持的规范来提供扩展支持,简单的来看一下:
- Core:必选。定义OIDC的核心功能,在OAuth 2.0之上构建身份认证,以及如何使用Claims来传递用户的信息。
- Discovery:可选。发现服务,使客户端可以动态的获取OIDC服务相关的元数据描述信息(比如支持那些规范,接口地址是什么等等)。
- Dynamic Registration :可选。动态注册服务,使客户端可以动态的注册到OIDC的OP。
- OAuth 2.0 Multiple Response Types :可选。针对OAuth2的扩展,提供几个新的response_type。
- OAuth 2.0 Form Post Response Mode:可选。针对OAuth2的扩展,OAuth2回传信息给客户端是通过URL的querystring和fragment这两种方式,这个扩展标准提供了一基于form表单的形式把数据post给客户端的机制。
- Session Management :可选。Session管理,用于规范OIDC服务如何管理Session信息。
- Front-Channel Logout:可选。基于前端的注销机制,使得RP可以不使用OP的iframe来退出。
- Back-Channel Logout:可选。基于后端的注销机制,定义了RP和OP直接如何通信来完成注销。
上图是官方给出的一个OIDC组成结构图,我们暂时只关注Core的部分,其他的部分了解是什么东西就可以了,OIDC也不是新技术,它主要是借鉴OpenId的身份标识,OAuth2的授权和JWT包装数据的方式,把这些技术融合在一起就是OIDC。
1.4 OIDC认证
OIDC基于OAuth2,所以OIDC的认证流程主要是由OAuth2的几种授权流程延伸而来的,有以下3种:
- Authorization Code Flow:使用OAuth2的授权码来换取Id Token和Access Token。
- EU 访问 RP 的资源但是没有进行身份认证
- RP 将 EU redirect 到 OP 端,并带上一些参数,这里列举一些必选参数,还有许多可选参数可以看这里 client_id:唯一标识scope:请求权限范围,OIDC的请求必须包含值为“openid”的scope的参数response_type:要求 OP 的返回值,值为 code,token,id_token,none 中的一个或几个,在当前 flow 值为 coderedirect URL:认证完成后的跳转URLstate:当前登录认证操作的一个随机 query,用于防止 CSRF 或 XSRF 攻击
- 然后 OP 会验证 EU 的身份信息,通常会询问用户是否将自己的信息提供给 RP,确认后进行登录操作
- 登陆成功后 OP 会将 EU redirect 到刚刚 RP 提供的 URL,同时会在 URL 中带上一个 Authorization Code 和刚刚的 state 参数
- 之后 RP 拿到 code 和 state,先确认是不是相同的 state 保证这次通信是有效的,之后再通过 POST 请求从 OP 获取 token,里面包含 ID Token,Access Token,Refresh Token,Token Type,Expired In 等信息
- 之后 RP 会验证 ID Token 和验证 Access Token 确保它们没有问题
- 然后 RP 通过 Access token 通过 OP 提供的 UserInfo Endpoint 获取用户信息,拿到用户信息后与自己的用户信息进行比对
- 最后返回一个 APP Token 到 EU
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Implicit Flow:使用OAuth2的Implicit流程获取Id Token和Access Token。
Implicit Flow 是在 OP redirect EU 到 RP 的时候会带上 ID Token 和 Access Token(如果必要) 而不是 Authorization Code,同时在发送请求的时候也会有一些不同,需要带上一些别的参数 -
Hybrid Flow:混合Authorization Code Flow+Implici Flow。
Hybrid Flow 可以理解为上面两个 flow 的结合,OP redirect EU 到 RP 的时候会带上 Authorization Code,同时根据发送请求时候 Response Type 参数的不同还会带上一些别的参数
2、总结
本篇博客介绍了OIDC的发现服务,OAuth2的扩展规范。OIDC其本身是一个完全开放的标准,而且兼容众多的已有的IDP(身份提供商),比如基于SAML的、基于WS-Federation的等等已有的身份认证系统,都可以作为OIDC的OP存在。总结一下OIDC有那些特性和好处吧:
- OIDC使得身份认证可以作为一个服务存在。
- OIDC可以很方便的实现SSO(跨顶级域)。
- OIDC兼容OAuth2,可以使用Access Token控制受保护的API资源。
- OIDC可以兼容众多的IDP作为OIDC的OP来使用。
- OIDC的一些敏感接口均强制要求TLS,除此之外,得益于JWT,JWS,JWE家族的安全机制,使得一些敏感信息可以进行数字签名、加密和验证,进一步确保整个认证过程中的安全保障。