OAuth2和JWT - 如何设计安全的API

OAuth2和JWT-如何设计安全的API？本文会详细描述两种通用的保证API安全性的方法：OAuth2和JSONWebToken(JWT)假设:你已经或者正在实现API；你正在考虑选择一个合适的方法保证API的安全性；JWT和OAuth2比较？要比较JWT和OAuth2？首先要明白一点就是，这两个根本没有可比性，是两个完全不同的东西。JWT是一种认证协议

JWT提供了一种用于发布接入令牌（AccessToken),并对发布的签名接入令牌进行验证的方法。令牌（Token）本身包含了一系列声明，应用程序可以根据这些声明限制用户对资源的访问。OAuth2是一种授权框架

另一方面，OAuth2是一种授权框架，提供了一套详细的授权机制（指导）。用户或应用可以通过公开的或私有的设置，授权第三方应用访问特定资源。既然JWT和OAuth2没有可比性，为什么还要把这两个放在一起说呢？实际中确实会有很多人拿JWT和OAuth2作比较。标题里把这两个放在一起，确实有误导的意思。很多情况下，在讨论OAuth2的实现时，会把JSONWebToken作为一种认证机制使用。这也是为什么他们会经常一起出现。先来搞清楚JWT和OAuth2究竟是干什么的～JSONWebToken(JWT)JWT在标准中是这么定义的：JSONWebToken(JWT)isacompactURL-safemeansofrepresentingclaimstobetransferredbetweentwoparties.TheclaimsinaJWTareencodedasaJSONobjectthatisdigitallysignedusingJSONWebSignature(JWS).

-RFC7519/html/rfc7519

JWT是一种安全标准。基本思路就是用户提供用户名和密码给认证服务器，服务器验证用户提交信息信息的合法性；如果验证成功，会产生并返回一个Token（令牌），用户可以使用这个token访问服务器上受保护的资源。一个token的例子:eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ一个token包含三部分：header.claims.signature了安全的在url中使用，所有部分都base64URL-safe进行编码处理。Header头部分

头部分简单声明了类型(JWT)以及产生签名所使用的算法。{"alg":"AES256","typ":"JWT"}Claims声明

声明部分是整个token的核心，表示要发送的用户详细信息。有些情况下，我们很可能要在一个服务器上实现认证，然后访问另一台服务器上的资源；或者，通过单独的接口来生成token，token被保存在应用程序客户端（比如浏览器）使用。

一个简单的声明（claim）的例子：{"sub":"1234567890","name":"JohnDoe","admin":true}Signature签名

签名的目的是为了保证上边两部分信息不被篡改。如果尝试使用Bas64对解码后的token进行修改，签名信息就会失效。一般使用一个私钥（privatekey）通过特定算法对Header和Claims进行混淆产生签名信息，所以只有原始的token才能于签名信息匹配。

这里有一个重要的实现细节。只有获取了私钥的应用程序（比如服务器端应用）才能完全认证token包含声明信息的合法性。所以，永远不要把私钥信息放在客户端（比如浏览器）。OAuth2是什么？

相反，OAuth2不是一个标准协议，而是一个安全的授权框架。它详细描述了系统中不同角色、用户、服务前端应用（比如API），以及客户端（比如网站或移动App）之间怎么实现相互认证。TheOAuth2.0authorizationframeworkenablesathird-partyapplicationtoobtainlimitedaccesstoanHTTPservice,eitheronbehalfofaresourceownerbyorchestratinganapprovalinteractionbetweentheresourceownerandtheHTTPservice,orbyallowingthethird-partyapplicationtoobtainaccessonitsownbehalf.

-RFC6749/html/rfc6749这里简单说一下涉及到的基本概念。Roles角色

应用程序或者用户都可以是下边的任何一种角色：资源拥有者资源服务器客户端应用认证服务器ClientTypes客户端类型

这里的客户端主要指API的使用者。它可以是的类型：私有的公开的ClientProfile客户端描述

OAuth2框架也指定了集中客户端描述，用来表示应用程序的类型：Web应用用户代理原声应用AuthorizationGrants认证授权

认证授权代表资源拥有者授权给客户端应用程序的一组权限，可以是下边几种形式：授权码隐式授权资源拥有者密码证书客户端证书Endpoints终端OAuth2框架需要下边几种终端：认证终端Token终端重定向终端从上边这些应该可以看出，OAuth2定义了一组相当复杂的规范。使用HTTPS保护用户密码

在进一步讨论OAuth2和JWT的实现之前，有必要说一下，两种方案都需要SSL安全保护，也就是对要传输的数据进行加密编码。

安全地传输用户提供的私密信息，在任何一个安全的系统里都是必要的。否则任何人都可以通过侵入私人wifi，在用户登录的时候窃取用户的用户名和密码等信息。一些重要的实施考虑

在做选择之前，参考一下下边提到的几点。时间投入

OAuth2是一个安全框架，描述了在各种不同场景下，多个应用之间的授权问题。有海量的资料需要学习，要完全理解需要花费大量时间。甚至对于一些有经验的开发工程师来说，也会需要大概一个月的时间来深入理解OAuth2。这是个很大的时间投入。在公众号后端架构师后台回复“架构整洁”，获取一份惊喜礼包。

相反，JWT是一个相对轻量级的概念。可能花一天时间深入学习一下标准规范，就可以很容易地开始具体实施。出现错误的风险

OAuth2不像JWT一样是一个严格的标准协议，因此在实施过程中更容易出错。尽管有很多现有的库，但是每个库的成熟度也不尽相同，同样很容易引入各种错误。在常用的库中也很容易发现一些安全漏洞。

当然，如果有相当成熟、强大的开发团队来持续OAuth2实施和维护，可以一定成都上避免这些风险。社交登录的好处

在很多情况下,使用用户在大型社交网站的已有账户来认证会方便。

如果期望你的用户可以直接使用Facebook或者Gmail之类的账户,使用现有的库会方便得多。结论做结论前，我们先来列举一下

JWT和OAuth2的主要使用场景。JWT使用场景无状态的分布式API

JWT的主要优势在于使用无状态、可扩展的方式处理应用中的用户会话。服务端可以通过内嵌的声明信息，很容易地获取用户的会话信息，而不需要去访问用户或会话的数据库。在一个分布式的面向服务的框架中，这一点非常有用。

但是，如果系统中需要使用黑名单实现长期有效的token刷新机制，这种无状态的优势就不明显了。优势快速开发不需要cookieJSON在移动端的广泛应用不依赖于社交登录相对简单的概念理解限制Token有长度限制Token不能撤销需要token有失效时间限制(exp)OAuth2使用场景在看来两种比较有必要使用OAuth2的场景：外包认证服务器

上边已经讨论过，如果不介意API的使用依赖于外部的第三方认证提供者，你可以简单地把认证工作留给认证服务商去做。

也就是常见的，去认证服务商（比如facebook）那里注册你的应用，然后设置需要访问的用户信息，比如电子邮箱、姓名等。当用户访问站点的注册页面时，会看到连接到第三方提供商的入口。用户点击以后被重定向到对应的认证服务商网站，获得用户的授权后就可以访问到需要的信息，然后重定向回来。优势快速开发实施代码量小维护工作减少大型企业解决方案

如果设计的API要被不同的App使用，并且每个App使用的方式也不一样，使用OAuth2是个不错的选择。

考虑到工作量，可能需要单独的团队，针对各种应用开发完善、灵活的安全策略。当然需要的工作量也比较大！这一点，OAuth2的也指出过：Tobeclear,OAuth2.0atthehandofadeveloperwithdeepunderstandingofwebsecuritywilllikelyresultisasecureimplementation.However,atthehandsofmostdevelopers–ashasbeentheexperiencefromthepasttwoyears–2.0islikelytoproduceinsecureimplementations.

hueniverse-OAuth2.0andtheRoadtoHell优势灵活的实现方式可以和JWT同时使用可针对不同应用扩展进一步http://jwt.io-JWT官方网站，也可以查看到使用不同语言实现的库的状态。/2/OAuth2官方网站,也也可以查看到使用不同语言实现的库的状态。OAuth2tutorials-UsefuloverviewofhowOAuth2worksOauth2SpecissuesEranHammer’s(推进OAuth标准的)viewsonwhatwentwrongwiththeOAuth2specprocess.Whateveryourownopinion,goodt