白话理解什么是OAuth 2.0

OAuth 2.0概念

最近在开发鉴权功能，类似下面的截图（apifox系统的截图），开发到OAuth 2.0方式的时候，遇到一点麻烦，于是简单的梳理了一下。下面用生动的例子讲解一下OAuth 2.0。

角色设定：

你（勇敢的冒险者）： 你拥有一些珍贵的魔法卷轴和神器，存放在你的个人宝库中。
魔法宠物训练师公会（Client Application）： 这是一个想要训练你的魔法宠物（比如小火龙、独角兽）的公会，他们需要查阅你的一些魔法卷轴（获取宠物训练知识）和使用你的某些神器（进行特殊训练）。
你的守护神龙（Authorization Server & Resource Server）： 这条龙负责守护你的宝库。它既负责验证"魔法宠物训练师公会"是否有资格查看你的卷轴和使用你的神器（Authorization Server），也实际保管着这些宝物（Resource Server）。

OAuth 2.0 的流程就像一场精心设计的授权仪式：

"魔法宠物训练师公会"的请求信函（Authorization Request）：

"魔法宠物训练师公会"想要为你训练宠物，他们会给你送来一封盖有公会印章的正式信函，信中详细说明了他们需要查阅哪些魔法卷轴（例如，《初级火焰掌控》、《独角兽心灵沟通》）以及需要使用哪些神器（例如，"元素共鸣水晶"、"精神力放大镜"），并请求你允许他们访问。

想象一下： 公会就像一群专业的宠物训练师，他们知道如何让你的宠物变得更强大。但他们不能直接闯入你的宝库拿东西，必须先礼貌地请求你的许可。这封信就是他们的正式请求，列出了他们需要的"工具"和"知识"。
你前往神龙的居所进行授权（Authorization Grant）：

你收到信函后，觉得"魔法宠物训练师公会"看起来很靠谱，也希望他们能帮助你的宠物成长。于是，你亲自前往守护神龙的居所，向它说明了"魔法宠物训练师公会"的请求，并告知神龙你愿意授权他们访问特定的卷轴和神器。

想象一下： 你来到了守护你宝库的强大神龙面前，告诉它："这些训练师想要借阅这些卷轴和使用这些神器来训练我的宠物，我觉得可以信任他们。"
守护神龙授予"授权印记"（Authorization Code）：

守护神龙听取了你的意愿后，不会直接把宝库的钥匙交给公会，而是给你一个特殊的、一次性的"授权印记"。这个印记上刻有特定的魔法符文，代表着你已经同意授权"魔法宠物训练师公会"进行访问，但这个印记本身并不能打开宝库。你需要把这个"授权印记"交给公会。

想象一下： 神龙理解了你的意思，于是给你一个闪烁着魔法光芒的"授权印记"，告诉你："把这个交给那些训练师，他们拿着这个才能来我这里换取真正的通行令牌。"
"魔法宠物训练师公会"用"授权印记"换取"访问龙鳞"和"刷新龙鳞"（Access Token & Refresh Token Request）：

"魔法宠物训练师公会"收到了你给予的"授权印记"后，会带着这个印记，以及他们公会的徽章和秘钥（Client ID 和 Client Secret），来到守护神龙面前，请求兑换能够真正进入宝库的凭证。他们用"授权印记"作为他们获得你授权的证明。守护神龙验证了"授权印记"和公会的身份后，会授予他们一块临时的"访问龙鳞"（Access Token），这块龙鳞在一段时间内具有魔法效力，可以让他们进入宝库并使用被授权的卷轴和神器。

为了方便他们后续的操作，神龙通常还会授予他们一块更珍贵的"刷新龙鳞"（Refresh Token）。当"访问龙鳞"的魔法效力快要消失时，公会可以使用"刷新龙鳞"再次来请求新的"访问龙鳞"，而不需要你再次亲自授权。

想象一下： 训练师公会带着"授权印记"和他们的公会信物来到神龙面前，说："勇敢的冒险者已经同意我们查阅这些卷轴和使用这些神器了，这是他给我们的授权印记。"神龙核实后，给了他们一块闪耀着光芒的"访问龙鳞"，这块龙鳞在一段时间内允许他们进入宝库。同时，神龙还给了他们一块更古老的"刷新龙鳞"，以便他们在"访问龙鳞"失效后再次申请。
"魔法宠物训练师公会"使用"访问龙鳞"进入宝库（Access Protected Resource）：

现在，"魔法宠物训练师公会"拥有了"访问龙鳞"，他们就可以凭借这块龙鳞进入你的宝库，查阅你授权的魔法卷轴，并使用你授权的神器来训练你的魔法宠物。每次进入宝库或者使用神器时，他们都需要出示这块"访问龙鳞"，证明他们获得了你的许可。

想象一下： 训练师们拿着"访问龙鳞"，就可以自由出入你的宝库中被授权的区域，学习卷轴上的知识，并使用那些强大的神器来帮助你的宠物提升能力。
"访问龙鳞"魔力消退，使用"刷新龙鳞"再次请求（Refresh Token Usage）：

当"访问龙鳞"的魔法效力快要消失时，"魔法宠物训练师公会"可以使用"刷新龙鳞"再次来到守护神龙面前，请求一块新的"访问龙鳞"，而不需要再次让你亲自跑来授权。守护神龙会验证"刷新龙鳞"的有效性，并颁发新的"访问龙鳞"。

想象一下： 当"访问龙鳞"的光芒逐渐暗淡，快要失效时，训练师们可以使用更珍贵的"刷新龙鳞"再次来到神龙面前，说："我们的'访问龙鳞'快失效了，这是我们拥有的'长期授权凭证'，请允许我们继续工作。"神龙验证后，会再次赐予他们一块新的"访问龙鳞"。

这个奇幻的例子更形象地展示了 OAuth 2.0 的核心流程：

授权请求（Request）： 表达需求。
授权授予（Grant）： 冒险者同意。
授权码（Code）： 临时的授权凭证。
访问令牌（Access Token）： 短期有效的"通行证"。
刷新令牌（Refresh Token）： 用于获取新"通行证"的"长期凭证"。
资源访问（Resource Access）： 使用"通行证"进入宝库。

OAuth 2.0设计

概念讲解完毕，我们继续沿用"勇敢的冒险者"、"魔法宠物训练师公会"和"守护神龙"的奇幻世界设定，这次我们更细致地描述每次请求和响应中可能包含的关键字段。

1. "魔法宠物训练师公会"的请求信函（Authorization Request）：

当"魔法宠物训练师公会"想要获得授权时，他们发送给你的"请求信函"中（或者在用户界面上引导你跳转到守护神龙的授权页面时，构建的URL会包含以下关键信息）：

response_type : 明确告知守护神龙他们希望获取的是授权码（通常设置为 code）。
client_id: "魔法宠物训练师公会"在守护神龙那里注册时获得的唯一身份标识，就像他们的公会徽章编号。
redirect_uri: 当守护神龙完成授权后，应该将你（冒险者）导回的"魔法宠物训练师公会"的地址（通常是他们的App或网站的一个特定页面）。这就像告诉神龙，授权完成后把你送回哪个营地。
scope : 请求的权限范围，明确他们需要访问哪些魔法卷轴和神器。例如：read:scrolls:fire, use:artifact:resonance. 这就像在信中详细列出他们需要哪些"工具"和"知识"。
state (可选但推荐): 一个由"魔法宠物训练师公会"生成的随机字符串，用于防止跨站请求伪造（CSRF）攻击。这就像信封上的一个特殊防伪标记，用于验证响应的真实性。

你（冒险者）在守护神龙的居所同意授权后，守护神龙会进行处理。

2. 守护神龙授予"授权印记"（Authorization Code）：

当你同意授权后，守护神龙会将你重定向回 "魔法宠物训练师公会"提供的 redirect_uri，并在URL中附带"授权印记"和 state（如果请求中包含）：

code: 这就是守护神龙颁发的临时"授权印记"，是一个一次性的授权码。
state (如果请求中包含): 守护神龙会原样返回 "魔法宠物训练师公会"在请求中发送的 state 值，用于让公会验证响应的合法性。

3. "魔法宠物训练师公会"用"授权印记"换取"访问龙鳞"和"刷新龙鳞"（Access Token Request）：

"魔法宠物训练师公会"的后台服务器会向守护神龙的授权服务器发送一个 POST 请求，请求体中通常包含以下字段：

grant_type : 明确告知守护神龙他们正在使用授权码来换取令牌（设置为 authorization_code）。
code: 你（冒险者）给予他们的"授权印记"。
redirect_uri : 必须与在授权请求中使用的 redirect_uri 完全一致，用于验证请求的来源。
client_id: "魔法宠物训练师公会"的公会徽章编号。
client_secret: "魔法宠物训练师公会"在守护神龙那里注册时获得的秘密密钥，就像只有公会高层才知道的秘密咒语，用于证明自己的身份。这个密钥需要保密存储，绝不能泄露给冒险者或其他人。

守护神龙验证通过后，会返回包含"访问龙鳞"和"刷新龙鳞"的 JSON 响应：

JSON

json 复制代码

{
  "access_token": "eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6Ik1hZ2ljUGV0VHJhaW5lciIsImlhdCI6MTY4MjcwMDAwMH0.signature",
  "token_type": "Bearer",
  "expires_in": 3600,
  "refresh_token": "long_lived_refresh_token_string",
  "scope": "read:scrolls:fire use:artifact:resonance"
}

access_token: 这就是临时的"访问龙鳞"，是一个字符串（通常是 JWT 格式），用于访问受保护的资源。
token_type : 令牌类型，通常是 Bearer。
expires_in: 访问令牌的有效期，单位通常是秒（例如，3600 秒 = 1 小时）。
refresh_token: 这就是更珍贵的"刷新龙鳞"，用于在访问令牌过期后获取新的访问令牌。
scope: 再次声明了授予的权限范围。

4. "魔法宠物训练师公会"使用"访问龙鳞"进入宝库（Access Protected Resource）：

当"魔法宠物训练师公会"想要访问你的魔法卷轴或神器时，他们会在发送给守护神龙的资源服务器的 HTTP 请求头中携带"访问龙鳞"：

makefile 复制代码

Authorization: Bearer eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6Ik1hZ2ljUGV0VHJhaW5lciIsImlhdCI6MTY4MjcwMDAwMH0.signature

守护神龙的资源服务器会验证这个"访问龙鳞"的有效性，如果有效，则返回请求的资源（例如，魔法卷轴的内容或允许使用神器的权限）。

5. "访问龙鳞"魔力消退，使用"刷新龙鳞"再次请求（Refresh Token Usage）：

当"魔法宠物训练师公会"的"访问龙鳞"快要过期时，他们的后台服务器会向守护神龙的授权服务器发送一个 POST 请求，请求体中包含：

grant_type : 明确告知守护神龙他们正在使用刷新令牌来获取新的访问令牌（设置为 refresh_token）。
refresh_token: 他们之前获得的"刷新龙鳞"。
client_id: 他们的公会徽章编号。
client_secret: 他们的秘密咒语。

守护神龙验证通过后，会返回一个新的包含"访问龙鳞"（通常也会包含一个新的"刷新龙鳞"）的 JSON 响应：

JSON

json 复制代码

{
  "access_token": "new_access_token_string",
  "token_type": "Bearer",
  "expires_in": 3600,
  "refresh_token": "new_refresh_token_string"
}

access_token: 新的临时"访问龙鳞"。
token_type: 令牌类型。
expires_in: 新访问令牌的有效期。
refresh_token (可选，但常见): 有时刷新令牌也会被轮换，返回一个新的刷新令牌。

通过这个更详细的例子，你应该能更清晰地看到 OAuth 2.0 协议中每次请求和响应中涉及的关键字段，以及它们在整个授权流程中的作用。这就像一场精心设计的魔法仪式，每一步都有特定的咒语和信物（字段）进行沟通和验证。

访问令牌和刷新令牌

"访问龙鳞"（Access Token）和"刷新龙鳞"（Refresh Token）的特性和使用场景。

"访问龙鳞"（Access Token）：短暂而强大的魔法通行证

特性：
- 魔法效力有限： "访问龙鳞"拥有强大的魔法力量，能够让你（"魔法宠物训练师公会"）在一段时间内自由出入冒险者（你）的宝库，并使用被授权的魔法卷轴和神器。但是，这种魔法效力是有限的，就像龙的吐息，虽然强大但不能持久。
- 针对特定资源： 一块"访问龙鳞"通常只被授予访问特定范围的资源。例如，一块"访问龙鳞"可能只允许查阅火焰相关的卷轴和使用元素共鸣水晶，而不能查看水系卷轴或使用其他神器。这就像宝库的不同区域需要不同的魔法钥匙。
- 携带方便但需谨慎： "访问龙鳞"通常以一种紧凑的形式（例如，一块刻有符文的玉佩）交给"魔法宠物训练师公会"，方便他们在每次访问宝库时出示。但由于其强大的力量，一旦落入坏人之手，可能会被滥用，所以需要谨慎保管。
- 无状态验证： 守护神龙（资源服务器）在验证"访问龙鳞"时，通常不需要每次都去查询自己的数据库。令牌本身可能包含足够的信息（例如，通过 JWT 格式），通过验证其签名即可确认其有效性和所拥有的权限。这就像神龙只需要感知龙鳞上的魔法气息是否正确，而不需要翻阅厚厚的授权记录。
使用场景：
- 日常资源访问： "魔法宠物训练师公会"在训练你的魔法宠物时，需要频繁地查阅卷轴和使用神器，他们会每次都出示"访问龙鳞"来获得操作权限。这就像工人每次进入你家的不同房间进行装修时，都需要出示临时的"工作凭证"。
- API 调用授权： 如果"我的云相册"（在这个奇幻的比喻里是守护神龙的宝库）对外提供 API 接口，"照片美化大师"（"魔法宠物训练师公会"）在调用这些 API 接口时，通常会在请求头中携带"访问龙鳞"作为授权凭证。

"刷新龙鳞"（Refresh Token）：续订魔法通行证的古老信物

特性：
- 魔法效力持久： "刷新龙鳞"的魔法效力比"访问龙鳞"持久得多，它就像一个古老的信物，代表着守护神龙对"魔法宠物训练师公会"的长期信任（在你授权的前提下）。
- 用于获取新的"访问龙鳞"： "刷新龙鳞"本身并不能直接用于访问受保护的资源。它的唯一作用是向守护神龙的授权服务器申请新的、临时的"访问龙鳞"。这就像"长期居住证明"本身不能开门，但可以用来去物业管理处换取新的门禁卡。
- 保管要求更高： 由于"刷新龙鳞"能够续订"访问龙鳞"，其重要性更高，因此"魔法宠物训练师公会"需要更加安全地保管它，防止被窃取。一旦泄露，坏人可能会利用它不断地获取新的"访问龙鳞"，从而持续访问你的宝库。
- 可能存在使用次数或时间限制： 虽然有效期较长，但为了安全起见，"刷新龙鳞"也可能存在使用次数限制或者一个更长的总有效期。例如，一块"刷新龙鳞"可能只能使用一定次数来获取新的"访问龙鳞"，或者在一段时间后彻底失效，需要重新获取。
使用场景：
- 静默续订访问令牌： 当"访问龙鳞"即将过期时，"魔法宠物训练师公会"的后台程序可以使用"刷新龙鳞"在用户无感知的情况下向守护神龙请求一个新的"访问龙鳞"，从而保证用户操作的连续性，无需重新登录。这就像工人的临时"工作凭证"快过期时，他可以使用"长期居住证明"悄悄地去物业管理处换取新的凭证，而不需要打扰你。
- 长时间保持连接： 对于需要长时间保持与资源服务器连接的应用，"刷新龙鳞"可以确保在"访问龙鳞"过期后能够自动续订，维持连接状态。

为什么需要两者？

安全性与便利性的平衡： 使用短期有效的"访问龙鳞"降低了令牌泄露的风险。即使"访问龙鳞"被盗，其有效期有限，造成的损害也较小。而使用长期有效的"刷新龙鳞"则可以在"访问龙鳞"过期后，在用户无需再次交互的情况下获取新的"访问龙鳞"，提升了用户体验。
权限控制： 可以对"访问龙鳞"的权限范围进行更精细的控制，确保第三方应用只能访问其需要的资源。而"刷新龙鳞"本身不具备访问资源的能力，只是一个"续订凭证"。
风险隔离： 即使"刷新龙鳞"被盗，由于它不能直接访问资源，其危害比一个永久有效的、可以直接访问所有资源的令牌要小。同时，可以采取额外的安全措施来保护"刷新龙鳞"，例如更严格的存储和使用限制。

总而言之，"访问龙鳞"就像一把临时的、有权限的钥匙，用于日常的资源访问；而"刷新龙鳞"则像一个可以帮你定期更换这把钥匙的长期凭证，在保证安全性的前提下，提供了更好的用户体验。两者协同工作，共同构建了安全且便捷的授权机制。

刷新令牌安全问题

想象一下，这块"刷新龙鳞"不仅仅是一块普通的龙鳞，它蕴含着古老的魔法和守护神龙的某种承诺。

"刷新龙鳞"的奥秘与力量：

古老契约的象征： 这块"刷新龙鳞"不仅仅是一个凭证，它更像是你（勇敢的冒险者）与守护神龙之间签订的一个长期契约的象征。当你第一次授权"魔法宠物训练师公会"时，守护神龙不仅给予了他们临时的"访问龙鳞"，还赋予了他们这块更珍贵的"刷新龙鳞"，代表着在你的允许下，他们可以在未来一段时间内，无需再次惊扰你，也能通过神龙重新获得进入你宝库的许可。
维系信任的纽带： "刷新龙鳞"的存在，维系着你、守护神龙和"魔法宠物训练师公会"三者之间的信任关系。你信任神龙能够妥善管理你的授权，神龙信任你最初的授权意愿，而公会则持有这块信物，以便在需要时能够继续获得服务。
沉睡的魔法能量： 与活跃的"访问龙鳞"不同，"刷新龙鳞"本身并不直接释放强大的魔法力量来打开宝库。它的力量是沉睡的，只有当"魔法宠物训练师公会"带着它，并以正确的方式（连同他们的公会徽章和秘钥）来到守护神龙面前时，神龙才会感应到这股古老的契约力量，并重新激活，赋予他们新的"访问龙鳞"。
谨慎使用的权利： 拥有"刷新龙鳞"就像拥有了一种特殊的权利，可以在"访问龙鳞"失效后再次请求。但这种权利并非没有限制。守护神龙可能会记录下"刷新龙鳞"的使用频率和时间，如果发现异常（例如，在短时间内被多次使用），可能会暂时冻结甚至永久剥夺这块"刷新龙鳞"的力量，以防止滥用。

"刷新龙鳞"的保管与风险：

想象一下，"刷新龙鳞"如果被"哥布林盗贼团"（恶意攻击者）窃取，会发生什么？

无需你的许可，持续入侵： 哥布林盗贼团可以拿着这块"刷新龙鳞"偷偷溜到守护神龙那里，谎称自己是"魔法宠物训练师公会"，并不断地请求新的"访问龙鳞"，从而在一段时间内自由进出你的宝库，偷走你的珍贵卷轴和神器，而你可能毫不知情。这就像小偷拿到了你的长期居住证明，不断地去物业那里领取新的门禁卡。
难以追踪的恶意行为： 由于哥布林盗贼团每次都使用新获取的"访问龙鳞"进行非法访问，追踪他们的真实身份和行为会更加困难。你可能只会发现宝库里的东西在不断减少，但很难确定是谁做的。
信任体系的破坏： "刷新龙鳞"的泄露不仅会危及你的宝物，也会破坏你对守护神龙和"魔法宠物训练师公会"的信任。你会开始怀疑他们的安全措施是否足够，以及你的授权是否被妥善管理。

守护神龙的应对之策（针对刷新令牌的安全措施）：

为了保护"刷新龙鳞"和你的宝库，守护神龙会采取多种魔法和策略：

魔法封印与标记： 在颁发"刷新龙鳞"时，神龙会在其上施加特殊的魔法封印和标记，用于识别其合法来源和所属的"魔法宠物训练师公会"。当收到请求时，神龙会仔细检查这些封印和标记是否完好无损。
气息追踪与记录： 神龙可能会记录下每次颁发"刷新龙鳞"时的魔法气息和请求者的某些特征（例如，使用的魔法能量波动）。在后续收到使用该"刷新龙鳞"的请求时，神龙会比对这些记录，如果发现气息异常，则会拒绝请求。
设置警戒魔法： 在宝库周围设置警戒魔法，如果短时间内出现大量来自同一"刷新龙鳞"的访问请求，就会触发警报，提醒神龙注意可能存在的异常情况。
定期更换"刷新龙鳞"： 为了进一步提高安全性，守护神龙可能会在一段时间后，要求"魔法宠物训练师公会"重新进行授权流程，颁发一块新的"刷新龙鳞，使旧的失效。这就像定期更换你家的长期居住证明。
响应异常撤销魔法： 如果你（冒险者）发现"刷新龙鳞"可能被泄露，你可以告知守护神龙，神龙会立即施展强大的撤销魔法，使该"刷新龙鳞"永久失效。

后面我会实现整个功能。