Token:服务端身份验证的流行方案

无色 2019年7月31日18:46:10 评论 198

身份认证


服务端提供资源给客户端,但是某些资源是有条件的。所以服务端要能够识别请求者的身份,然后再判断所请求的资源是否可以给请求者。

token是一种身份验证的机制,初始时用户提交账号数据给服务端,服务端采用一定的策略生成一个字符串(token),token字符串中包含了少量的用户信息,并且有一定的期限。服务端会把token字符串传给客户端,客户端保存token字符串,并在接下来的请求中带上这个字符串。

它的工作流程大概是这样:

组件图

Token机制

在这样的流程下,我们需要考虑下面几个问题:

  1. 服务端如何根据token获取用户的信息?
  2. 如何确保识别伪造的token?
    这里是指token不是经过服务端来生成的。
  3. 如何应付冒充的情况?
    非法客户端拦截了合法客户端的token,然后使用这个token向服务端发送请求,冒充合法客户端。

用户匹配

服务端在生成token时,加入少量的用户信息,比如用户的id。服务端接收到token之后,可以解析出这些数据,从而将token和用户关联了起来。

防伪造

一般情况下,建议放入token的数据是不敏感的数据,这样只要服务端使用私钥对数据生成签名,然后和数据拼接起来,作为token的一部分即可。比如JWT,参考JSON Web Token - 在Web应用间安全地传递信息。

在我知道JWT之前,我先了解的是另一种模式。基于加密的算法,对数据进行加密,把加密的结果作为token。

本文主要讨论后一种模式。

防冒充

加干扰码

服务端在生成token时,使用了客户端的UA作为干扰码对数据加密,客户端进行请求时,会同时传入token、UA,服务端使用UA对token解密,从而验证用户的身份。

如果只是把token拷贝到另一个客户端使用,不同的UA会导致在服务端解析token失败,从而实现了一定程度的防冒充。但是攻击者如果猜到服务端使用UA作为加密钥,他可以修改自己的UA。

有效期

给token加上有效期,即使被冒充也只是在一定的时间段内有效。这不是完美的防御措施,只是尽量减少损失。

服务端在生成token时,加入有效期。每次服务端接收到请求,解析token之后,判断是否已过期,如果过期就拒绝服务。

token刷新

如果token过期了,客户端应该对token续期或者重新生成token。这取决于token的过期机制。

  1. 服务器缓存token及对应的过期时间
    这个时候就可以采用续期的方式,服务器更新过期时间,token再次有效。
  2. token中含有过期时间
    这个时候需要重新生成token。

在token续期或者重新生成token的时候,需要额外加入数据来验证身份。因为token已经过期了,即token已经不能用来验证用户的身份了。这个时候可以请求用户重新输入账号和密码,但是用户体验稍差。

另一种方式是使用摘要。服务端生成token,同时生成token的摘要,然后一起返回给客户端。客户端保存摘要,一般请求只需要用到token,在刷新token时,才需要用到摘要。服务端验证摘要,来验证用户的身份。因为摘要不会频繁的在客户端和服务端之间传输,所以被截取的概率较小。

Token工作流程


生成token

Token
生成token

一般在登录的时候生成token。Token管理者负责根据用户的数据生成token和摘要,摘要用来给APP端刷新token用,类似于微信登录中的refresh_token。

生成token的过程中,ua的充作干扰码。没有相同的ua,就无法解析生成的token字符串。如果客户端是混合开发的模式,生成token和使用token的代理可能不同(比如一个是h5,一个是原生),ua就会不同,token就无法成功的使用。可以选择其他的客户端数据作为干扰码,注意考虑下面的问题:

  1. 不同的客户端,干扰码应该不同
    干扰码的很大一个作用是防冒充,如果选择的充当干扰码的客户端数据没有区分性,就达不到效果。
  2. 选择充当干扰码的数据,在哪些情况下会变化?这些情况是否合理?
    比如干扰码数据中含有app的版本号,那么app版本升级就会导致干扰码变化。服务端根据新的干扰码,无法解析旧的token,此时用户必须重新登录。这种情况是合理的吗?如果不合理,干扰码中就不应该含有app的版本号。

拦截验证

Token
拦截验证

客户端的每一次请求,都必须携带token、ua,拦截器会对敏感资源的访问进行拦截,然后根据ua解析token,解析不成功,表示token和ua不匹配。解析成功之后,判断token是否已过期,如果是,拒绝服务。所有都ok的情况下,拦截器放行,请求传达到业务服务者。

token刷新

Token
token刷新

当token过期,用户需要刷新token。刷新token本质上是这样的:

服务端:这个token是你的吗?
客户端:是的。
服务端:当初我给你token的时候,还给了一个摘要,你把摘要拿过来证明。

客户端需要把token、摘要、ua都传给服务端,服务端对token重新生成摘要,通过判断两个摘要是否相同来验证这次请求刷新token的客户端,是不是上次请求生成token的客户端。验证通过,服务端需要使用用户数据重新生成token,用户数据则来自用ua解析token的结果。

无色

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: