Android开发之OAuth 2.0浅析

OAuth2.0

OAuth 概念

OAuth是一个关于授权（authorization）的开放网络标准，在全世界得到广泛应用，目前的最新版本是2.0版。2.0版不向后兼容OAuth 1.0，即完全废止了OAuth1.0。2012年10月，OAuth 2.0协议正式发布为RFC 6749。

OAuth2.0是现在第三方授权主要采取的一种协议。简单的说就是：第三方应用在不知道用户的用户名、密码等认证ID的情况下想要访问该用户的资源，可通过该用户授权的方式，获取相应权限，访问相应资源。

应用场景

为了理解OAuth的适用场合，我举一个假设的例子。
有一个”云冲印”的网站，可以将用户储存在Google的照片，冲印出来。用户为了使用该服务，必须让”云冲印”读取自己储存在Google上的照片。问题是只有得到用户的授权，Google才会同意”云冲印”读取这些照片。那么，”云冲印”怎样获得用户的授权呢？

传统方法是，用户将自己的Google用户名和密码，告诉”云冲印”，后者就可以读取用户的照片了。这样的做法有以下几个严重的缺点。

• “云冲印”为了后续的服务，会保存用户的密码，这样很不安全。
• Google不得不部署密码登录，而我们知道，单纯的密码登录并不安全。
• “云冲印”拥有了获取用户储存在Google所有资料的权力，用户没法限制”云冲印”获得授权的范围和有效期。
• 用户只有修改密码，才能收回赋予”云冲印”的权力。但是这样做，会使得其他所有获得用户授权的第三方应用程序全部失效。
• 只要有一个第三方应用程序被**，就会导致用户密码泄漏，以及所有被密码保护的数据泄漏。

OAuth就是为了解决上面这些问题而诞生的。

名词定义

在详细讲解OAuth 2.0之前，需要了解几个专用名词。它们对读懂后面的讲解，尤其是几张图，至关重要。

• Third-party application：第三方应用程序，本文中又称”客户端”（client），即上一节例子中的”云冲印”。
• HTTP service：HTTP服务提供商，本文中简称”服务提供商”，即上一节例子中的Google。
• User Agent：用户代理，本文中就是指浏览器。
• Resource Owner：资源所有者，本文中又称”用户”（user）。
• Authorization server：认证服务器，即服务提供商专门用来处理认证的服务器。
• Resource server：资源服务器，即服务提供商存放用户生成的资源的服务器。它与认证服务器，可以是同一台服务器，也可以是不同的服务器。

知道了上面这些名词，就不难理解，OAuth的作用就是让”客户端”安全可控地获取”用户”的授权，与”服务提供商”进行互动。

OAuth的思路

OAuth在”客户端”与”服务提供商”之间，设置了一个授权层（authorization layer）。”客户端”不能直接登录”服务提供商”，只能登录授权层，以此将用户与客户端区分开来。”客户端”登录授权层所用的令牌（token），与用户的密码不同。用户可以在登录的时候，指定授权层令牌的权限范围和有效期。”客户端”登录授权层以后，”服务提供商”根据令牌的权限范围和有效期，向”客户端”开放用户储存的资料。

运行流程

OAuth 2.0的运行流程如下图，摘自RFC 6749。

（A）用户打开客户端以后，客户端要求用户给予授权。
（B）用户同意给予客户端授权。
（C）客户端使用上一步获得的授权，向认证服务器申请令牌。
（D）认证服务器对客户端进行认证以后，确认无误，同意发放令牌。
（E）客户端使用令牌，向资源服务器申请获取资源。
（F）资源服务器确认令牌无误，同意向客户端开放资源。
不难看出来，上面六个步骤之中，B是关键，即用户怎样才能给于客户端授权。有了这个授权以后，客户端就可以获取令牌，进而凭令牌获取资源。下面看客户端获取授权的四种模式。

客户端授权模式

客户端必须得到用户的授权（authorization grant），才能获得令牌（access token）。OAuth 2.0定义了四种授权方式。

• 授权码模式（authorization code）
• 简化模式（implicit）
• 密码模式（resource owner password credentials）
• 客户端模式（client credentials）

在日常的使用中，最常见的OAuth2.0协议的方式，是使用授权码模式，我也只实验过授权码方式，因此后续也就以授权码方式来做测试。

授权码模式

授权码模式是功能最完整、流程最严密的授权模式，它的特点就是通过客户端的后台服务器，与”服务提供商”的认证服务器进行互动。

它的步骤如下：
（A）用户访问客户端，后者将前者导向认证服务器。
（B）用户选择是否给予客户端授权。
（C）假设用户给予授权，认证服务器将用户导向客户端事先指定的”重定向URI”（redirection URI），同时附上一个授权码。
（D）客户端收到授权码，附上早先的”重定向URI”，向认证服务器申请令牌。这一步是在客户端的后台的服务器上完成的，对用户不可见。
（E）认证服务器核对了授权码和重定向URI，确认无误后，向客户端发送访问令牌（access token）和更新令牌（refresh token）。

更新令牌

如果用户访问的时候，客户端的”访问令牌”已经过期，则需要使用”更新令牌”申请一个新的访问令牌。

SSO授权

全称：Single Sign On（单点登录），用户只需登陆一次即可访问相互信任的子系统。用户访问系统1时，登陆成功后会返回一个ticket，当用户访问系统2时，会把ticket带上，待验证合法后即可访问系统2。听起来跟cookie有点像，没错，Web-SSO便有基于cookie的实现方案。

以新浪微博为例，很多手机APP在点击新浪授权时，会跳到新浪客户端的登陆页面，这里就用到SSO技术啦（新浪客户端登录APP签名，QQ不需要）。在本APP授权新浪微博时，会先检测手机是否安装了新浪微博客户端,如果没有安装微博,则会调到weibo的网页版。

[[UIApplicationsharedApplication] openURL：xxx]可以打开另一个APP。这里sinaweibosso://login为客户端的url并传递三个参数，AppKey，RedirectURI，ssoCallbackScheme。
ssoCallbackScheme是返回的App Url地址，即自己定义的sinaweibosso.appKey。

登陆成功后，客户端会直接把AccessToken返回给本App，就完成了一次授权。

ShareSDK实现第三方登录

（1）首先，需要在share sdk官网（http://www.mob.com）创建我们的应用，获取App Key和App Secret，如下图：

（2）你需要实现那些平台的第三方登录，你就需要去相应的开发者平台创建应用，我这里实现了腾讯开发者平台和新浪微博开发者平台。

这里其实是实现我的APP和第三方平台的协商，譬如QQ会对用户的权限做分类，有读取用户信息的权限、修改用户信息的权限等等。如果我想获取用户的信息，QQ会要求我，先在它的平台上注册一个应用，在申请的时候标明需要获取用户信息的哪些权限，并且在申请的时候填写应用的包名，QQ只允许在这个应用获取用户信息。
此时我的APP已经和 QQ 之间达成了共识，QQ 也给我发了两张门票，一张门票叫做 APP Id，另一张门票叫做 APP KEY。

（3）ShareSDK的下载及快速集成我这里就不多说了，具体请参考ShareSDK For Android。

（4）使用第三方授权登录并获取用户信息代码，下面是新浪微博授权操作的例子：

Platform weibo = ShareSDK.getPlatform(SinaWeibo.NAME);
//回调信息，可以在这里获取基本的授权返回的信息，但是注意如果做提示和UI操作要传到主线程handler里去执行
weibo.setPlatformActionListener(new PlatformActionListener() {
    @Override
    public void onError(Platform plat, int action, Throwable t) {
        t.printStackTrace();
        Log.v("hx",plat.getName() + " caught error at " + AuthActivity.actionToString(action));
    }

   @Override
   public void onComplete(Platform plat, int action, HashMap<String, Object> res) {
       Log.v("hx",plat.getName() + " completed at " + actionToString(action));
        JsonUtils ju = new JsonUtils();
        JSONObject jsonObject = ju.getJSONObject(res);
         //输出所有用户信息
        Log.v("hx","jsonObject = " + jsonObject.toString());
   }

    @Override
    public void onCancel(Platform plat, int action) {
        Log.v("hx",plat.getName() + " canceled at " + AuthActivity.actionToString(action));
    }
});
//authorize与showUser单独调用一个即可
weibo.authorize();//单独授权,OnComplete返回的hashmap是空的
weibo.showUser(null);//授权并获取用户信息，用户信息放在hashmap中
//移除授权
//weibo.removeAccount(true);

只要授权成功，ShareSDK会将每一个平台的授权数据都缓存在SharedPreferences中，并且相互独立。如果您希望获取任何一个平台的授权数据，可以像下面这样子做：

Platform qzone = ShareSDK.getPlatform(QZone.NAME);
String accessToken = qzone.getDb().getToken(); // 获取授权token
String openId = qzone.getDb().getUserId(); // 获取用户在此平台的ID
String nickname = qzone.getDb().getUserName(); // 获取用户昵称
//部分没有封装的字段可以通过键值获取，例如下面微信的unionid字段
Platform wechat = ShareSDK.getPlatform(Wechat.NAME);
String unionid = wechat.getDb().get("unionid");
/** 接下来执行您要的操作*/

可以看到，ShareSDK已经帮我们将OAuth授权过程都封装起来了，我们是不需要通过代码来控制OAuth授权过程的。

（5）第三方登录并获取用户信息过程

这里我们结合OAuth 2.0授权码模式来分析。

还记得第二步中QQ 给我的APP发的两张门票吗？APP Id和APP KEY，等会会用到。
用户进入我的APP，点击 QQ登录按钮的时候，我的APP会把上面拿到的 APP Id 交给用户，将用户导向QQ认证服务器（对应授权码模式的（A）），认证服务器看到了用户手中的门票，就知道这是我的APP让他过来的，于是它就把我的APP想要获取的权限摆出来，并询问用户是否允许我获取这些权限。

接下来是用户操作，这里需要我们使用QQ账号密码进行授权（对应授权码模式的（B））。如果用户觉得我的APP要的权限太多，或者压根就不想我知道他这些信息，选择了拒绝的话，整个 OAuth 2.0 的认证就结束了，认证也以失败告终。如果用户觉得 OK，在授权页面输入QQ账号密码确认授权后，页面会跳转到我预先设定的 redirect_uri 并附带一个盖了章的门票 code（对应授权码模式的（C））。这个时候，用户和 QQ 之间的协商就已经完成，QQ 也会在自己的系统中记录这次协商，表示该用户已经允许我的APP中直接操作和使用他的部分资源。

上面，我们已经拿到了盖过章的门票 code，但这个 code 只能表明，用户允许我的APP从 QQ 上获取该用户的数据，如果我的APP直接拿这个 code 去 QQ 访问数据一定会被拒绝，因为任何人都可以持有 code，QQ 并不知道 code 持有方就是我本人。两张门票APP Id 在上一步中已经用过了，接下来轮到另一张门票 APP KEY上场。我的APP拿着盖过章的 code 和能够标识自己身份的 APP Id、APP KEY 去拜访 QQ认证服务器（对应授权码模式的（D）），服务认证通过就会颁发给我们最后的绿卡 access_token（对应授权码模式的（E））。

上一步 QQ认证服务器已经把最后的绿卡 access_token 给我了，通过 QQ资源服务器提供的 API 加绿卡access_token就能够访问用户的信息了，在onComplete回调的HashMap中。

上面我们就把QQ第三方登录对应OAuth 2.0授权码模式的过程讲清楚了，其实ShareSDK把（C）（D）（E）过程已经封装起来了，我们不用做任何操作，最后在PlatformActionListener接口的onComplete回调的HashMap中，我们就可以获得用户信息了。

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