了解 Azure Active Directory (AD) 中的 OAuth2 隐式授权流

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OAuth2 隐式授权是 OAuth2 规范中安全疑虑最多的授权方式,因此让人诟病。 然而,这却是 ADAL JS 的实现方式,也是我们建议用于编写 SPA 应用程序的方法。 这是怎么回事呢? 不外乎是一种权衡利弊之后的结果:事实证明,对于通过 JavaScript 从浏览器使用 Web API 的应用程序而言,隐式授权是所能找到的最好方法。

什么是 OAuth2 隐式授权?

典型的 OAuth2 授权代码授予是使用两个单独终结点的授权授予。 授权终结点用于用户交互阶段,此阶段会生成授权代码。 然后,客户端会通过令牌终结点用该代码交换访问令牌,通常还会交换刷新令牌。 Web 应用程序必须向令牌终结点提交自身的应用程序凭据,授权服务器才能对客户端进行身份验证。

OAuth2 隐式授权 是其他授权的变体。 它可以让客户端直接从授权终结点获取访问令牌(使用 OpenId Connect 时,还会获取 id_token),不必联系令牌终结点,也不必验证客户端。 此变体专为在 Web 浏览器中运行的基于 JavaScript 的应用程序设计:在原始 OAuth2 规范中,令牌在 URI 片段中返回。 这样,令牌位便可供客户端中的 JavaScript 代码使用,但可以保证令牌位不会包含在指向服务器的重定向中。 在 OAuth2 隐式授权中,授权终结点使用之前提供的重定向 URI 直接向客户端颁发访问令牌。 另一优点是消除跨越调用的任何要求,在需要通过 JavaScript 应用程序联系令牌终结点的情况下,这些要求是必需的。

OAuth2 隐式授权的重要特征是,此类流程绝对不会将刷新令牌返回到客户端。 下一部分将说明这为何是不必要的,实际上会造成安全问题。

OAuth2 隐式授权的适用方案

OAuth2 规范声明,设计隐式授权是为了实现用户代理应用程序,即在浏览器中执行的 JavaScript 应用程序。 此类应用程序的鲜明特征是,JavaScript 代码用于访问服务器资源(通常是 Web API)以及相应地更新应用程序用户体验。 以 Gmail 或 Outlook Web Access 之类的应用程序为例:在收件箱中选择某封邮件时,只有邮件可视化面板会更改以显示新的选择内容,页面的其余部分保持不变。 此特征明显不同于传统的基于重定向的 Web 应用,在后者中,每个用户交互都会造成整页回发,并造成整页呈现新的服务器响应。

将基于 JavaScript 的方法发挥到极致的应用程序称为单页应用程序或 SPA。 其思想是,这些应用程序仅提供初始 HTML 页和关联的 JavaScript,所有后续交互都由通过 JavaScript 执行的 Web API 调用驱动。 但是,应用程序大多是由回传驱动,但偶尔执行 JS 调用的混合方法也并非罕见;关于隐式流用法的介绍也与这些方法有关。

基于重定向的应用程序通常通过 Cookie 确保请求的安全性,但该方法不适用于 JavaScript 应用程序。 Cookie 仅适用于生成 Cookie 时所针对的域,而 JavaScript 调用可能会定向到其他域。 事实上,情况往往是这样的:以调用 Microsoft Graph API、Office API、Azure API 的应用程序为例 – 这些应用程序全都位于提供应用程序的域之外。 JavaScript 应用程序的发展趋势是完全没有后端,全部依赖于第三方 Web API 来实现其业务功能。

当前情况下,若要保护对 Web API 的调用,首选方法是使用 OAuth2 持有者令牌方法,该方法的每个调用都伴随 OAuth2 访问令牌的使用。 Web API 会检查传入的访问令牌,如果在其中发现所需的范围,则会授予对已请求操作的访问权限。 隐式流提供了方便的机制供 JavaScript 应用程序获取 Web API 的访问令牌,并提供很多与 Cookie 相关的优点:

  • 可以可靠地获取令牌而无需跨源调用 – 强制注册令牌要返回到的重定向 URI 可保证令牌不会转到其他位置
  • JavaScript 应用程序可以针对任意数目的目标 Web API 获取所需数目的访问令牌 – 对域没有限制
  • 会话或本地存储等 HTML5 功能可授予令牌缓存和生存期管理的完全控制权,但是 Cookie 管理对于应用而言是不透明的
  • 访问令牌不容易遭受跨站点请求伪造 (CSRF) 攻击

隐式授权流不颁发刷新令牌,这主要是出于安全考虑。 刷新令牌的范围不像访问令牌那么窄,前者授予更大的权力,因此万一泄露,会造成更大的损害。在隐式流中,令牌在 URL 中传递,因此遭到拦截的风险高于授权代码授予。

不过,JavaScript 应用程序提供另一种可任其处置的机制,可用于续订访问令牌,且不会重复提示用户输入凭据。 应用程序可以使用隐藏的 iframe 来针对 Azure AD 的授权终结点执行新的令牌请求:只要浏览器仍然针对 Azure AD 域提供活动会话(读取:有会话 Cookie),则身份验证请求就可以成功且不需要用户交互。

此模型授予 JavaScript 应用程序相关功能,以允许其独立续订访问令牌,甚至允许其为新的 API 获取新的访问令牌,前提是用户此前已表示同意。 这样可以避免因获取、维护和保护高价值项目(例如刷新令牌)而增加的负担。 实现无提示续订的项目(Azure AD 会话 Cookie)在应用程序外部进行管理。 此方法的另一优势是,用户可以通过登录到 Azure AD 的任意应用程序从 Azure AD(在任意浏览器标签页中运行)注销。 这样会删除 Azure AD 会话 Cookie,而 JavaScript 应用程序会自动失去为已注销用户续订令牌的功能。

隐式授权适合我的应用吗?

与其他授权相比,隐式授权具有更多风险,需要注意的方面已有详细记录(例如,在隐式流中误用访问令牌来模拟资源所有者OAuth 2.0 威胁模型和安全注意事项)。 但是,风险走势之所以较高,主要是因为它要启用执行活动代码的应用程序,并由远程资源提供给浏览器。 如果要规划一个 SPA 体系结构,则不要设置后端组件或尝试通过 JavaScript 调用 Web API,而应使用隐式流来获取令牌。

如果应用程序是本机客户端,则隐式流并不太适合。 在使用本机客户端的情况下,如果没有 Azure AD 会话 Cookie,应用程序无法长时间维持一个会话。 这意味着,在为新资源获取访问令牌时,应用程序会反复提示用户。

如果要开发包含后端的 Web 应用程序,并需要从其后端代码使用 API,则也不适合使用隐式流。 其他授权可以提供更强大的功能。 例如,授予 OAuth2 客户端凭据即可获取的令牌能够反映分配给应用程序本身的权限,这不同于用户委派。 这意味着,即使在用户未积极参与某个会话这样的情况下,客户端也可始终对资源进行程序性的访问。 不仅如此,此类授权还提供更严格的安全保证。 例如,访问令牌从不通过用户浏览器传输,因此不会有被保存在浏览器历史记录中的风险,等等。 在请求令牌时,客户端应用程序还可以进行严格的身份验证。

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