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Android开发之OAuth 2.0浅析

程序员文章站 2022-06-04 10:49:59
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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。
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(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。

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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。
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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。

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[[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:
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(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。
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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。

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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。
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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。

Demo下载地址

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