IdentityServer4笔记整理(更新中) - HelloWorld开发者社区

1 OAuth 2.0
1.1 OAuth 2.0协议流程图
1.2 授权码模式
1.3 简化模式
2 OpenID Connect(OIDC)
2.1 OIDC协议流程图
2.2 OIDC在OAuth 2.0之上的扩展内容
3 JSON Web Token
3.1 JWT数据构成
4 Identityserver4
4.1 客户端凭证模式
4.2 资源所有者密码模式
4.3 简化模式
4.4 授权码模式

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OAuth 2.0

定义:OAuth 2.0是一个开放授权标准:允许资源所有者(用户)授权第三方应用访问该用户在某服务上的特定私有资源，但不提供账号密码给第三方应用。
安全提示:授权码和所有令牌必须通过Tsl加密传输。进入OAuth 2.0官网

OAuth 2.0协议流程图

+--------+                               +---------------+
     |        |--(A)- Authorization Request ->|   Resource    |
     |        |                               |     Owner     |
     |        |<-(B)-- Authorization Grant ---|               |
     |        |                               +---------------+
     |        |
     |        |                               +---------------+
     |        |--(C)-- Authorization Grant -->| Authorization |
     | Client |                               |     Server    |
     |        |<-(D)----- Access Token -------|               |
     |        |                               +---------------+
     |        |
     |        |                               +---------------+
     |        |--(E)----- Access Token ------>|    Resource   |
     |        |                               |     Server    |
     |        |<-(F)--- Protected Resource ---|               |
     +--------+                               +---------------+
                         (OAuth 2.0协议流程)
    (A)客户端发起授权请求，客户端可以向资源所有者直接发起授权请求，建议的做法是将授权服务器作为中间人，客户端向授权服务器发起授权请求
    (B)客户端收到授权凭证(和具体的授权类型有关)
    (C)客户端通过授权凭证向授权服务器请求访问令牌
    (D)授权服务器验证授权凭证和客户端，如果通过验证，返回给客户端访问令牌
    (E)客户端通过访问令牌向资源服务器发出访问请求
    (F)资源服务器验证访问令牌有效后，返回请求的资源

授权码模式

授权码模式:code的生命周期必须短暂、或者只能单次使用，如果code被多次使用，授权服务器必须使该code生成的所有令牌失效。访问令牌由client后端保存。

+----------+
     | Resource |
     |   Owner  |
     |          |
     +----------+
          ^
          |
         (B)
     +----|-----+          Client Identifier      +---------------+
     |         -+----(A)-- & Redirection URI ---->|               |
     |  User-   |                                 | Authorization |
     |  Agent  -+----(B)-- User authenticates --->|     Server    |
     |          |                                 |               |
     |         -+----(C)-- Authorization Code ---<|               |
     +-|----|---+                                 +---------------+
       |    |                                         ^      v
      (A)  (C)                                        |      |
       |    |                                         |      |
       ^    v                                         |      |
     +---------+                                      |      |
     |         |>---(D)-- Authorization Code ---------'      |
     |  Client |          & Redirection URI                  |
     |         |                                             |
     |         |<---(E)----- Access Token -------------------'
     +---------+       (w/ Optional Refresh Token)
    (A)客户端引导用户代理(浏览器)到达授权终结点,并携带参数：response_type(code)、client_id、redirect_uri、scope、state
    (B)授权服务器通过用户代理(浏览器)验证资源所有者，并确定资源所有者是否给予客户端授权
    (C)验证资源所有者成功，并且允许授权，授权服务器将用户代理(浏览器)重定向到redirect_uri，并返回code和授权请求的state
    (D)客户端向授权服务器令牌终结点请求令牌，携带参数：grant_type、code、redirect_uri、client_id、secret(可选)
    (E)授权服务器验证code、client_id、secret是否有效，并验证redirect_uri是否与步骤C中一致,如果验证成功,携带Access Token将用户代理(浏览器)重定向到redirect_uri

简化模式

要点：不支持刷新令牌，访问令牌编码在Url中，所以会有暴露的风险(在Oauth2.0官网中已经不推荐使用)

+----------+
     | Resource |
     |  Owner   |
     |          |
     +----------+
          ^
          |
         (B)
     +----|-----+          Client Identifier     +---------------+
     |         -+----(A)-- & Redirection URI --->|               |
     |  User-   |                                | Authorization |
     |  Agent  -|----(B)-- User authenticates -->|     Server    |
     |          |                                |               |
     |          |<---(C)--- Redirection URI ----<|               |
     |          |          with Access Token     +---------------+
     |          |            in Fragment
     |          |                                +---------------+
     |          |----(D)--- Redirection URI ---->|   Web-Hosted  |
     |          |          without Fragment      |     Client    |
     |          |                                |    Resource   |
     |     (F)  |<---(E)------- Script ---------<|               |
     |          |                                +---------------+
     +-|--------+
       |    |
      (A)  (G) Access Token
       |    |
       ^    v
     +---------+
     |         |
     |  Client |
     |         |
     +---------+
    (A)客户端引导用户代理(浏览器)到达授权终结点,并携带参数：response_type(token)、client_id、redirect_uri、scope、state
    (B)授权服务器通过用户代理(浏览器)验证资源所有者，并确定资源所有者是否给予客户端授权
    (C)验证资源所有者成功，并且允许授权，授权服务器将用户代理(浏览器)重定向到redirect_uri，redirect_uri的URL 锚点(fragment)部分包括了响应参数(以#hash值的方式追加)：access_token、token_type、expires_in、scope、state
    (D)用户代理(浏览器)向redirect_uri发出请求，但不包括URL 锚点，用户代理在本地保存了fragment。
    (E)redirect_uri的服务器返回页面给浏览器，该页面需要包含解码fragment的脚本。
    (F)浏览器接收到页面后，执行脚本，将C中的响应参数解码出来
    (G)用户代理(浏览器)将响应参数传递给客户端

OpenID Connect(OIDC)

定义:它在OAuth2上构建了一个身份层，是一个基于OAuth2协议的身份认证标准协议

IdentityServer4笔记整理(更新中)

OIDC协议流程图

+--------+                                   +--------+
|        |                                   |        |
|        |---------(1) AuthN Request-------->|        |
|        |                                   |        |
|        |  +--------+                       |        |
|        |  |        |                       |        |
|        |  |  End-  |<--(2) AuthN & AuthZ-->|        |
|        |  |  User  |                       |        |
|   RP   |  |        |                       |   OP   |
|        |  +--------+                       |        |
|        |                                   |        |
|        |<--------(3) AuthN Response--------|        |
|        |                                   |        |
|        |---------(4) UserInfo Request----->|        |
|        |                                   |        |
|        |<--------(5) UserInfo Response-----|        |
|        |                                   |        |
+--------+                                   +--------+
EU：End User：一个人类用户。
RP：Relying Party ,用来代指OAuth2中的受信任的客户端，身份认证和授权信息的消费方；
OP：OpenID Provider，有能力提供EU认证的服务（比如OAuth2中的授权服务），用来为RP提供EU的身份认证信息；
ID Token：JWT格式的数据，包含EU身份认证的信息。
UserInfo Endpoint：用户信息接口（受OAuth2保护），当RP使用Access Token访问时，返回授权用户的信息，此接口必须使用HTTPS。
    (1).RP发送一个认证请求给OP；
    (2).OP对EU进行身份认证，然后提供授权；
    (3).OP把ID Token和Access Token（需要的话）返回给RP；
    (4).RP使用Access Token发送一个请求到UserInfo EndPoint；
    (5).UserInfo EndPoint返回EU的Claims。

OIDC在OAuth之上的扩展

[ ] Scope:openid(用来区分这是一个OIDC的Authentication请求，而不是OAuth2的Authorization请求)
[ ] response_type:id_token,在implicit模式下请求id_token
[ ] id_token:身份令牌，是一个授权服务器提供的包含用户信息（由一组Cliams构成以及其他辅助的Cliams）的JWT格式的数据结构
[ ] UserInfo Endpoint:通过id_token从用户信息终结点获得一组EU相关的Claims,比如可以将Claims从token移除，避免token过大，只保留sub，通过UserInfo Endpoint查询Claims

"response_type"参数值

OIDC授权类型

code

Authorization Code Flow

id_token token

Implicit Flow

code id_token

Hybrid Flow

Authorization Code Flow：从授权终结点返回code，从令牌终结点返回token
Implicit Flow：从授权终结点返回所有token
Hybrid Flow:id_token返回给前端,access_token在后端保存(access_token的安全性要求比id_token)高

JSON Web Token

定义:JWT是一个定义一种紧凑的，自包含的并且提供防篡改机制的传递数据的方式的标准协议

JWT格式

JWT由3部分构成：header.payload.signature
在IdSrv中,payload中的键值对根据token类型和授权流程的不同有所区别
header:
{
  "alg": "RS256",//签名算法
  "kid": "9dcf733a1192a6da053e64c6ee22ff87",
  "typ": "JWT"//token类型
}
payload://需要传递的数据
{
  "nbf": 1556591630,//该jwt在此之前无效
  "exp": 1556595230,//该jwt在此之后无效
  "iss": "http://localhost:7102",//jwt颁发者
  "iat": 1516239022,//jwt颁发时间
  "aud": "http://localhost:7102/resources",//jwt接收者
  "client_id": "jsImplicit",
  "sub": "SubjectId",//用户唯一id
  "auth_time": 1556591629,//授权时间
  "idp": "local",//identityProvider
  "name": "Username",
  "scope": [
    "openid",
    "profile"
  ],
  "amr": [
    "pwd"//authenticationMethod
  ]
}
signature://token生成方使用私匙生成token，token消费方使用用公匙验证token是否被修改过
RSASHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +base64UrlEncode(payload),Public Key,Private Key
  )
expires_in="exp"-"nbf"

IdentityServer4

客户端凭证模式

不支持刷新令牌、无法访问用户资源scope(openid、profile、email等)

Request:
    POST /connect/token HTTP/1.1  #请求方式只能为post
    Host: idsrv-server.com
    Content-type: application/x-www-form-urlencoded #参数只能放在body里面
    body：
    {
        grant_type:client_credentials
        client_id:ClientCredentials
        client_secret:iwiaXNzIjoibnVsbCIsImF1ZCI6WyJudWxsL3Jlc291cmNlcyIsIm9yZGVycyJdLCJjbGllbnRfaWQiOiJDb
        scope:orders openid(可选,默认请求所有scope)
    }
Response:
    HTTP/1.1 200 OK
    Content-Type: application/json
    Cache-Control: no-store
    Pragma: no-cache
     
    {
      "access_token":"MTQ0NjJkZmQ5OTM2NDE1ZTZjNGZmZjI3",
      "token_type":"bearer",
      "expires_in":3600
    }

资源所有者密码模式

用于同一组织下授权

#请求token
Request：
    POST /connect/token HTTP/1.1
    Host: idsrv-server.com
    Content-type: application/x-www-form-urlencoded
    body:
    {
        grant_type:password
        username:dd
        password:dd
        client_id:eshopOnVue
        scope:orders(可选参数)
    }

#请求刷新令牌:原刷新令牌失效、之前颁发的access_token不受影响(需要实现手动失效)
Request:
    POST /connect/token HTTP/1.1
    Host: idsrv-server.com
    Content-type: application/x-www-form-urlencoded
    body:
    {
        grant_type:refresh_token
        refresh_token:e4364377ec69c8d5c06a49d7b74efbd2a29015ac37e9ede8e17597d348931d32
        client_id:eshopOnVue
    }
Respose:
{
    "id_token": "eyJhbGciO.iJSUzI1NiI.sImtpZCw",
    "access_token": "eyJhb.GciOiJSUz.I1NiIsIm",
    "expires_in": 3600,
    "token_type": "Bearer",
    "refresh_token": "60e7dda6e30473ce6dc0a1656b38c174a74ef73310d"
}
#通过access_token请求用户终结点(需要scope:profile):/connect/userinfo

简化模式

第三方向授权终结点请求授权,授权成功后,通过Url锚点(#)将access_token、id_token传给redirecturl

授权码模式

流程分析

1 IdentityServer服务端启用服务
2 MVC项目配置OIDC保护控制器，并设置clent_id等
3 webApi项目配置Bearer认证保护Api

1.访问受IdentityServer OIDC保护的MVC控制器
2.自动重定向到IdentityServer的/connect/authorize，并附带clint信息

IdSrv授权码模式:
Js客户端mgr.signinRedirect()
1.向IdSrv服务器请求/.well-known/openid-configuration 获取IdSrv数据
2.向/connect/authorize发起授权请求，携带以下参数
client_id: js
redirect_uri:登录成功后跳转的地址
response_type: code
scope:请求的资源权限
state: 2dd196cd7a68402199534d6123791e64
code_challenge: 23kG8msCLc2oHDnTALRTGElqmNAaTADOwUmLMnENFTE
code_challenge_method: S256
3.1.如果验证client信息正确，且携带了idsrv.session和idsrv两个cookie，并已经授权，则跳转到redirect_uri,并携带以下参数给前端页面:
code:授权码
scope:请求的资源权限
state: a656e5bb62024ee48d8267127e46fa68
session_state: YjwA6dW7trE2II5E0ao6h0y2ty4PoiFrV4qZN0XVjvI.46fe4aa153c9d5480e0f61406e35e5ff
3.1.1、在redirect_uri页面，通过Oidc.UserManager({ response_mode: "query" }).signinRedirectCallback()，通过授权码向/connect/token请求token，携带以下参数
client_id: js
code: 725ca140eb5afdbc8f37cda96eeb53550aa4502de462c77d0618eed2353422d4
redirect_uri: http://localhost:5003/callback.html
code_verifier: a6ff87be469a4171bf1bfd43e5310468bf1d196d337244e2a829b0e94fe476bb9fdad37d300048e692c2fe58c734b0b6
grant_type: authorization_code
3.1.2将code、token写入cookie保存，否则下次通过idsrv.session和idsrv两个cookie申请新的授权码，同时再次跳转到初始请求页面
3.2.如果验证client信息，但未授权，则跳转到/Account/Login并携带一个ReturnUrl参数
该参数为/connect/authorize/callback并附带步骤2的所有参数。该参数需要保存并在登录成功后，跳转到该页面
3.3输入账号密码，进入自定义验证Api中
3.4验证成功，通过HttpContext.SignInAsync方法为用户颁发加密的用户凭证，将idsrv.session和idsrv两个cookie写入请求头
3.5.在自定义Api中跳转到ReturnUrl
3.6.1如果未配置授权页面，IdSrv服务端将/connect/authorize/callback重定向到redirect_uri，并携带授权码等参数，重复3.1.1
3.6.2如果配置了授权页面，IdSrv服务端将/connect/authorize/callback重定向到授权页面

登出操作:
Js客户端mgr.signoutRedirect()
1.向IdSrv请求/connect/endsession 并携带以下两个参数
id_token_hint:
post_logout_redirect_uri: 登出回调地址
2.重定向到/Account/Logout 并携带生成的logoutId参数
3.在Logout里清除await HttpContext.SignOutAsync() 并跳转到post_logout_redirect_uri