Под капотом OAuth 2.0: как приложения обмениваются нашими данными?

OAuth 2.0 (Open Authorization) — это платформа авторизации, которая позволяет пользователям безопасно обмениваться данными между различными приложениями. OAuth предоставляет определенному сервису использовать информацию об учетной записи конечного пользователя, не раскрывая учетные данные третьей стороне.

Технология действует как посредник от имени конечного пользователя, предоставляя стороннему сервису токен доступа, который разрешает передачу определенной информации об учетной записи. Процесс получения токена называется потоком авторизации.

История OAuth 2.0

Каждый день миллионы людей взаимодействуют с несколькими приложениями и обмениваются данными между ними. Например, тот, кто использует фитнес-приложение для отслеживания своих ежедневных тренировок, может захотеть начать использовать новое приложение для планирования питания, чтобы отслеживать потребление питательных веществ и калорий. Приложение для планирования питания может попросить пользователя поделиться своими данными из фитнес-приложения, чтобы создать более индивидуальный подход. Хотя такой тип интеграции имеет множество преимуществ, он также имеет несколько предостережений по безопасности:

• Раскрытие учетных данных пользователя: до появления OAuth пользователю необходимо было сообщить свое имя пользователя и пароль для фитнес-приложения приложению для планирования питания, что представляло бы значительный риск для безопасности. Например, приложение для планирования питания может хранить учетные данные пользователя небезопасным способом, что делает их уязвимыми в случае взлома.
• Область доступа: до появления OAuth приложение для планирования питания могло иметь доступ к данным, которыми пользователь на самом деле не хотел делиться. Например, спортсмен может захотеть поделиться с приложением для планирования питания историей своих тренировок, но не своим возрастом, адресом электронной почты, родом занятий или местоположением.
• Нет возможности отозвать доступ: до появления OAuth пользователь не мог ограничить или отозвать доступ приложения для планирования питания к своим фитнес-данным. Хотя пользователь может решить изменить пароль своего фитнес-приложения, это повлияет на все сторонние приложения, в которых он ранее авторизовался.

Механизм OAuth, который зародился в 2007 году и в настоящее время разрабатывается и поддерживается Инженерной группой Интернета (IETF), решил такие проблемы с помощью механизма авторизации на основе токенов.

Введя токены в качестве средства предоставления доступа, OAuth устранил необходимость для пользователей передавать свои фактические учетные данные сторонним приложениям. Такой метод также позволяет определять конкретные области доступа при предоставлении разрешения, гарантируя, что приложения получат доступ только к тем ресурсам, которые им необходимы. Кроме того, OAuth позволяет разрешать приложениям определенные действия и отзывать доступ в любое время, предоставляя пользователю контроль за своими данными и конфиденциальностью.

Как работает OAuth 2.0?

Прежде чем вы сможете понять, как работает OAuth 2.0, вы должны сначала понять четыре конкретные роли, которые участвуют в рабочем процессе OAuth 2.0.:

• Владелец ресурса – пользователь, который предоставляет третьим лицам доступ к своим данным.
• Клиент – стороннее приложение, которое запрашивает доступ к данным владельца ресурса. Когда владелец ресурса предоставляет доступ, клиент получает токен доступа, который можно использовать для запроса ресурсов в пределах предоставленной области.
• Сервер авторизации – действует как посредник между клиентом, владельцем ресурса и сервером ресурсов, выдавая токены доступа клиенту после того, как владелец ресурса авторизует запрос.
• Сервер ресурсов – сервер, на котором размещаются защищенные ресурсы. Он отвечает за прием и ответ на запросы на доступ к защищенным ресурсам с использованием токена доступа.

OAuth 2.0 позволяет владельцу ресурса (пользователю) предоставить клиенту (стороннему приложению) доступ к своим данным без необходимости сообщать свои логи и пароль. Вместо этого учетные данные передаются серверу авторизации, который выдает клиенту токен доступа. Затем клиент может использовать токен для получения данных пользователя с сервера ресурсов.

Давайте рассмотрим, как это работает, на примере с фитнес-приложением и приложением для планирования питания. В контексте OAuth новое приложение для планирования питания является клиентом; ему нужен доступ к данным пользователя из фитнес-приложения. Фитнес-приложение имеет как сервер ресурсов, так и сервер авторизации, который разрешает доступ к серверу ресурсов.

Поскольку приложение для планирования питания является клиентом, оно предоставляет пользователю возможность импортировать данные истории фитнеса из фитнес-приложения. Если пользователь решит продолжить, он будет перенаправлен в фитнес-приложение, где ему будет предложено ввести имя пользователя и пароль. Если пользователь успешно войдет в фитнес-приложение, он увидит экран, на котором сможет просмотреть данные, к которым клиент хотел бы получить доступ. Если пользователь соглашается на запрошенную область, он авторизует запрос. Затем пользователь будет перенаправлен обратно в приложение для планирования питания, где теперь будет видна его история тренировок из фитнес-приложения.

Вот пошаговая разбивка всего, что происходит при обмене данными:

1. Клиент (приложение для планирования питания) запрашивает у пользователя доступ к его ресурсам на сервере ресурсов фитнес-приложения.
2. Пользователь предоставляет доступ клиенту через сервер авторизации, войдя в фитнес-приложение под своими учетными данными. Учетные данные не передаются клиенту, вместо этого генерируется код авторизации, который передается клиенту.
3. Клиент использует код авторизации для запроса токена доступа от конечной точки, предоставленной сервером авторизации.
4. Сервер авторизации генерирует и возвращает токен доступа, который клиент может использовать для доступа к ресурсам пользователя на сервере ресурсов.
5. Клиент отправляет токен доступа на сервер ресурсов, чтобы запросить доступ к ресурсам пользователя.
6. Сервер ресурсов проверяет токен доступа на сервере авторизации. Если токен действителен, он предоставляет клиенту доступ к ресурсам пользователя.

В чем разница между токенами доступа и токенами обновления в OAuth?

Как обсуждалось выше, сервер авторизации предоставляет клиенту токен доступа после того, как пользователь авторизует запрос. Затем клиент использует токен доступа для получения данных пользователя с сервера ресурсов. Токены доступа могут храниться в разных форматах, наиболее распространенным из которых является формат JWT (JSON Web Token), позволяющий токену сохранять зашифрованные данные, которые можно безопасно получить до истечения срока действия токена.

Токены доступа часто недолговечны, и поэтому их необходимо повторно генерировать по истечении срока действия. Токены обновления используются для получения новых токенов доступа и часто имеют более длительный срок действия, чем токены доступа. Однако не все поставщики OAuth выдают токены обновления.

Что такое разрешение на авторизацию (Grants) и каковы его ключевые типы?

Гранты (Grants) — это учетные данные, представляющие собой согласие пользователя дать клиенту доступ к его защищенным ресурсам на сервере ресурсов. Как только клиент получит разрешение, его можно обменять на токен доступа. OAuth 2.0 определяет четыре основных типа грантов:

• Предоставление кода авторизации (Authorization Code Grant). В приведенном выше примере мы упомянули, что сервер авторизации генерирует код авторизации и передает его клиенту после успешного входа пользователя в систему. Код авторизации является наиболее безопасным и распространенным типом предоставления авторизации. Код включает в себя двухэтапный процесс. Сначала клиент перенаправляет пользователя на сервер авторизации, где пользователь входит в систему и предоставляет разрешение. Затем сервер авторизации предоставляет клиенту код авторизации. На втором этапе клиент обменивает код авторизации на токен доступа и, при необходимости, токен обновления.
• Неявный грант (Implicit Grant). Неявное предоставление предназначено для браузерных приложений, таких как одностраничные веб-приложения. В этом потоке токен доступа возвращается непосредственно клиенту из конечной точки авторизации, минуя обмен кодом авторизации. Такой механизм упрощает поток, но делает токен более уязвимым для воздействия, поскольку он может быть зарегистрирован в истории браузера или перехвачен злоумышленниками. Поэтому Implicit Grant не рекомендуется и объявлен устаревшим в OAuth 2.0.
• Предоставление учетных данных пароля владельца ресурса (Resource Owner Password Credentials, ROPC Grant). В этом типе гранта учетные данные владельца ресурса передаются непосредственно клиенту, и клиент использует их для получения токена доступа с сервера авторизации каждый раз, когда он необходим. Поскольку ROPC предполагает прямой обмен учетными данными пользователя, он менее безопасен и его следует использовать только в том случае, если владелец ресурса имеет высокий уровень доверия к клиенту.
• Предоставление учетных данных клиента (Client Credentials Grant). Используется для получения токена доступа, когда клиентское приложение (часто серверное приложение) запрашивает доступ к своим собственным ресурсам. Это целесообразно, когда клиентское приложение является владельцем ресурса и ему необходим доступ к защищенному ресурсу, которым оно владеет или управляет.

Каковы преимущества OAuth 2.0?

OAuth 2.0 предлагает множество преимуществ, которые сделали его золотым стандартом авторизации в крупных технологических компаниях, приложениях соцсетей, финансовых приложениях и т. д. Преимущества включают в себя:

• Упрощенный процесс авторизации. OAuth 2.0 использует простой процесс авторизации, который легко реализовать, что делает его более доступным для разработчиков. Для авторизации OAuth 2.0 использует токены доступа, что делает его масштабируемым и производительным в крупномасштабных системах.
• Несколько типов токенов доступа. OAuth 2.0 допускает использование различных типов токенов доступа, что позволяет реализовать различные механизмы безопасности и время жизни токенов в зависимости от конкретных требований приложений.
• Пользовательский контроль: OAuth 2.0 дает пользователям контроль над своими данными и уровнем доступа, предоставляемого клиентским приложениям. Пользователи могут выбирать, к каким ресурсам может получить доступ клиентское приложение, и могут отозвать доступ в любое время, повышая конфиденциальность и доверие пользователей.
• Стандартизация и широкое внедрение в отрасли. OAuth 2.0 получил широкое распространение среди крупных технологических компаний, платформ социальных сетей и поставщиков услуг, что сделало технологию отраслевым стандартом авторизации. Экосистема OAuth также включает в себя многочисленные библиотеки, инструменты и платформы, которые упрощают интеграцию и реализацию для разработчиков на различных языках программирования и платформах.
• Авторизация для API. OAuth 2.0 широко используется для защиты API, позволяя разработчикам предоставлять детальный контроль доступа к определенным ресурсам, обеспечивая при этом безопасность и соответствие требованиям.

Рекомендации по работе с OAuth 2.0

При внедрении OAuth 2.0 важно придерживаться следующих рекомендаций, чтобы защитить ваше приложение и пользовательские данные:

• Используйте кратковременные токены доступа. Ограничение срока действия токенов доступа помогает сдержать ущерб в случае их компрометации. Токены обновления позволяют легитимным клиентам получать новые токены доступа без участия пользователя.
• Ограничить область действия токена. Токены доступа всегда должны иметь наименьшую область действия, необходимую для конкретной функциональности приложения.
• Защитите приложение от распространенных шаблонов атак. Важно принять адекватные меры для снижения уязвимости вашей системы к атакам. Например, использование параметра `state` при инициировании запроса на авторизацию и проверка возвращаемого состояния на соответствие исходному значению может помочь защититься от подделки межсайтовых запросов (Сross Site Request Forgery, CSRF). Вам также следует реализовать ограничение скорости, что поможет предотвратить атаки типа «отказ в обслуживании» (Denial of Service, DoS).
• Безопасно обрабатывайте токены доступа: токены должны отправляться в заголовке запроса, когда клиент запрашивает ресурс с сервера ресурсов. Они не должны храниться в виде cookie-файлов или передаваться через параметры запроса. Кроме того, сервер авторизации должен включать поле заголовка HTTP-ответа «Cache-Control» со ​​значением «no-store» в любой ответ, содержащий токены, учетные данные или другую конфиденциальную информацию, а также поле заголовка ответа «Pragma» со значением «no-cache».
• Разрешить пользователям отзывать доступ к своим данным. OAuth 2.0 разработан таким образом, что владелец ресурса имеет полный контроль над своими данными. Поэтому важно предоставить механизм отзыва токенов, чтобы пользователи могли блокировать нежелательный доступ.
• Предоставьте четкую документацию. Если вы предоставляете доступ OAuth к данным своих пользователей, крайне важно предоставить четкую, краткую и подробную документацию для всего процесса OAuth, что поможет ускорить процесс адаптации и повысить уровень внедрения.

Проблемы внедрения OAuth 2.0

Несмотря на то, что OAuth 2.0 имеет множество преимуществ, технология также создает ряд проблем, которые разработчики должны учитывать для обеспечения успешной реализации. Проблемы включают в себя:

• Сложность: OAuth 2.0 — это сложная структура авторизации, включающая множество компонентов и взаимодействий. Понимание компонентов может оказаться непростой задачей, особенно для разработчиков, впервые работающих с протоколом. Например, реализация сервера авторизации OAuth 2.0 включает настройку различных конечных точек, областей и регистрации клиентов, что становится еще сложнее, когда имеется несколько клиентов и разные требования к контролю доступа.
• Безопасное управление токенами. Безопасность токенов необходима для успешной реализации OAuth, поскольку неправильное управление токенами может привести к утечке токенов или атакам путем внедрения (инъекций). Поэтому важно обрабатывать хранение, истечение срока действия и возможность отзыва токенов, а также обновление и проверку их использования, и все это может быть сложно сделать правильно.
• Пользовательский опыт. Типичный пользовательский процесс для OAuth 2.0 включает несколько этапов, поэтому важно поддерживать плавный и интуитивно понятный пользовательский интерфейс, чтобы предотвратить отток пользователей. Это может быть непросто, особенно когда речь идет об обработке ошибок, разработке экранов согласия и работе с различными пользовательскими агентами (например, веб-браузерами и мобильными приложениями).
• Совместимость и взаимодействие: OAuth 2.0 получил широкое распространение, и существует множество доступных библиотек, платформ и реализаций. Тем не менее, обеспечение совместимости и взаимодействия между различными реализациями и поставщиками OAuth 2.0 может оказаться сложной задачей. Поэтому важно тщательно протестировать и проверить вашу реализацию на различных серверах авторизации и клиентских приложениях.

Разница между OAuth 2.0 и протоколом SAML

В то время как SAML (Security Assertion Markup Language) служит федеративным протоколом аутентификации, направленным на обеспечение безопасности предприятий и предназначенным для реализации единого входа (Single Sign-On, SSO), открывая доступ ко множеству систем и сервисов под одними учетными данными, OAuth выступает в роли протокола авторизации.

SAML обеспечивает безопасную передачу данных аутентификации и авторизации между поставщиком удостоверений (Identity Provider, IdP) и поставщиком услуг (Service Provider, SP). Примерами IdP могут служить Microsoft Active Directory и Azure, которые проверяют подлинность пользовательских данных и предоставляют авторизацию поставщику услуг, например, CRM-системе, позволяя пользователю получить доступ к приложению. SAML также определяет уровень доступа для аутентифицированных пользователей, делая акцент на пользовательском опыте в отличие от OAuth, который сосредоточен на авторизации приложений и требует от пользователя аутентификации в каждом сервисе, при этом приложения обычно связаны с IdP.

Отличительной чертой SAML является использование XML для обмена сообщениями, в то время как OAuth предпочитает формат JSON. Основное различие заключается в том, что OAuth активно использует API для вызовов, тогда как SAML опирается на сессионные cookie-файлы. Это делает SAML удобным для использования в течение рабочего дня для определенных сервисов, но менее практичным для мобильных приложений, игровых платформ и IoT устройств. Регистрация в системе OAuth 2.0 обычно производится единожды и остается действительной до ее отзыва.

Разница между OAuth 2.0 и OpenID

OpenID Connect представляет собой слой идентификации, созданный на базе протокола OAuth 2.0, позволяя сторонним приложениям получать информацию об идентификации пользователя, не раскрывая логин и пароль. Такой принцип делает процесс аутентификации на сайтах и в приложениях более простым для разработчиков, избавляя их от необходимости обрабатывать и хранить пароли. Примером такой платформы, использующей OpenID Connect и OAuth 2.0, является Google Sign-In, обеспечивающий безопасный доступ через социальные сети.

В то время как многие приложения применяют OAuth 2.0 для аутентификации и авторизации, важно понимать, что основное назначение OAuth 2.0 — обеспечение делегированной авторизации, а не прямой аутентификации пользователей, согласно спецификации RFC 6749, раздел 3.1. Сервер авторизации должен аутентифицировать владельца ресурса перед предоставлением авторизации, но способы аутентификации могут различаться и не регулируются данной спецификацией.

Использование OAuth 2.0 для аутентификации без дополнительных мер, таких как внедрение OpenID Connect, может быть небезопасным. Поэтому, если разработчики стремятся предложить надежный механизм единого входа, объединяющий в себе как аутентификацию, так и авторизацию, им следует рассмотреть возможность интеграции стандарта OpenID Connect с OAuth 2.0.

Заключение

OAuth 2.0 выступает не просто как технологическая платформа для авторизации, но и как фундаментальный кирпичик в построении безопасного и гибкого цифрового взаимодействия в современном мире. Технология решает критические задачи безопасности, возникающие при обмене данными между приложениями, предоставляя пользователю контроль над своими персональными данными и над тем, какими именно данными он желает делиться. Такой подход создаёт экосистему доверия, где пользователи могут с комфортом взаимодействовать с различными сервисами, зная, что их конфиденциальность защищена.

Интересно, что OAuth 2.0 проложил дорогу для стандартов, таких как OpenID Connect, улучшив процесс аутентификации и создав более интегрированные пользовательские опыты через безопасный и упрощенный вход. Такие инновации подчеркивают важность адаптивности и масштабируемости в области цифровой безопасности и предоставляют разработчикам мощные инструменты для создания безопасных, удобных и функциональных приложений.

В то время как проблемы совместимости и безопасности остаются актуальными, сообщество разработчиков и стандарты, такие как OAuth 2.0, продолжают эволюционировать, чтобы предложить решения, способные противостоять эволюционирующим киберугрозам. Такая тенденция подчеркивает не только технологические достижения, но и важность постоянного стремления к улучшению в области кибербезопасности.