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OAuth2授权码模式单点登录原理全解析
OAuth2简介
OAuth2是一种开放标准，用于在不同的应用之间进行安全的授权访问，它允许用户在不暴露自己密码的情况下，授权第三方应用访问自己存储在某个服务提供商（例如Google、Facebook等）上的特定资源，如用户信息、联系人列表等。
单点登录（SSO）概念
单点登录是一种身份验证机制，它允许用户使用一组凭据（如用户名和密码）登录到多个相关但独立的应用系统中，用户只需进行一次登录操作，就可以在多个应用之间无缝切换，而无需针对每个应用单独进行登录。
OAuth2授权码模式单点登录原理
（一）涉及的角色
1、用户（Resource Owner）
- 这是拥有资源（如个人信息等）的实体，也就是最终使用系统的人，用户想要访问多个应用系统，并且希望通过单点登录的方式方便地进入这些系统。
2、客户端（Client）
- 代表需要访问用户资源的第三方应用，在单点登录场景下，这些客户端应用可以是不同的业务系统，它们希望在用户授权的情况下获取用户的相关信息以提供个性化的服务。
3、授权服务器（Authorization Server）
- 负责验证用户身份，并在用户授权的情况下向客户端颁发访问令牌，在企业内部的单点登录系统中，授权服务器可以是专门构建的身份验证服务器，它管理着用户的账号信息、权限等。
4、资源服务器（Resource Server）
- 存储用户资源的服务器，在单点登录场景下，不同的客户端应用可能需要从资源服务器获取用户的信息来展示给用户，例如获取用户的姓名、头像等信息用于界面显示。
（二）授权码模式流程
1、用户访问客户端应用
- 用户首先尝试访问客户端应用（如企业内部的某个业务系统），客户端应用检测到用户未登录（通过检查本地是否存在有效的用户会话），于是将用户重定向到授权服务器的授权端点，重定向的URL中包含客户端的标识（如客户端ID）、重定向URI（授权成功后用户将被重定向回的客户端应用的地址）、响应类型（在授权码模式下为“code”）以及一些可选的范围参数（用于指定客户端请求访问的用户资源范围）。
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- 重定向的URL可能类似这样：https://authorization - server.com/authorize?client_id = client123&redirect_uri = https://client - app.com/callback&response_type = code&scope = profile。
2、用户在授权服务器进行身份验证
- 用户被重定向到授权服务器后，需要进行身份验证，如果是首次登录，用户需要输入用户名和密码（或者使用其他多因素身份验证方式，如短信验证码等），授权服务器验证用户的凭据，如果验证成功，将向用户展示一个授权页面，告知用户客户端应用请求访问的资源范围，并询问用户是否授权。
3、用户授权
- 用户查看客户端应用请求的资源范围，如果同意授权，点击授权按钮，授权服务器将生成一个授权码（authorization code），这个授权码是一个临时的、一次性的代码，具有较短的有效期（通常几分钟到几小时）。
4、授权服务器重定向回客户端应用
- 授权服务器使用在第一步中客户端提供的重定向URI，将包含授权码的重定向请求发送回客户端应用，重定向到https://client - app.com/callback?code = authorization_code123。
5、客户端应用请求访问令牌
- 客户端应用接收到授权码后，使用自己的客户端密钥（client secret，这是客户端与授权服务器预先共享的秘密信息），向授权服务器的令牌端点发送一个请求，请求中包含授权码、客户端ID、客户端密钥、重定向URI等信息，授权服务器验证客户端的身份（通过客户端ID和客户端密钥）以及授权码的有效性（检查授权码是否未过期且与之前颁发的对应）。
6、授权服务器颁发访问令牌
- 如果验证通过，授权服务器将颁发一个访问令牌（access token）给客户端应用，这个访问令牌是客户端应用访问用户资源的凭证，访问令牌可以是JWT（JSON Web Token）格式或者其他自定义格式，它包含了关于用户的信息（如用户ID）以及授权的范围等信息。
7、客户端应用使用访问令牌访问资源服务器
- 客户端应用得到访问令牌后，就可以使用这个令牌向资源服务器请求用户的资源，资源服务器验证访问令牌的有效性（验证签名、检查令牌是否过期等），如果有效，将返回用户请求的资源给客户端应用，客户端应用就可以根据获取到的资源为用户提供服务，例如显示用户的姓名、头像等个性化信息。
（三）单点登录的实现
1、共享身份验证状态
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- 在企业内部的多个应用系统（客户端）实现单点登录时，这些客户端应用需要共享用户的身份验证状态，一种常见的方式是通过在客户端应用中设置一个共享的会话存储（使用分布式缓存系统，如Redis），当用户在一个客户端应用登录成功（通过上述OAuth2授权码模式获取到访问令牌）后，将用户的登录状态信息（如用户ID、访问令牌等）存储在共享会话存储中。
- 当用户尝试访问其他客户端应用时，其他客户端应用首先检查共享会话存储中是否存在有效的用户登录状态信息，如果存在，就可以直接使用这些信息为用户提供服务，而无需再次进行完整的OAuth2授权流程。
2、令牌管理与刷新
- 为了确保用户在多个应用系统之间的持续访问，需要对访问令牌进行有效的管理，访问令牌通常有一定的有效期，当令牌接近过期时，客户端应用可以使用刷新令牌（refresh token，在获取访问令牌时，授权服务器可能同时颁发刷新令牌）向授权服务器请求新的访问令牌。
- 这样，即使在用户长时间使用多个客户端应用的过程中，也能够保持身份验证的有效性，实现无缝的单点登录体验。
OAuth2授权码模式单点登录的优势
1、安全性高
- 授权码模式中，授权码是一次性的，并且客户端应用需要使用自己的客户端密钥来换取访问令牌，这增加了安全性，在单点登录场景下，用户的密码不会被暴露给客户端应用，而是由授权服务器进行身份验证，降低了密码泄露的风险。
2、灵活性强
- 可以方便地定义不同客户端应用的访问权限范围（通过范围参数），一个客户端应用可能只需要获取用户的基本信息用于显示欢迎界面，而另一个客户端应用可能需要获取用户的联系人列表以提供社交功能，这种灵活性使得企业可以根据不同应用的需求进行精细的权限控制。
3、用户体验好
- 用户只需进行一次登录操作，就可以在多个应用系统中自由切换，无需重复输入用户名和密码，大大提高了用户使用的便利性，尤其是在企业内部有多个业务系统的情况下。
OAuth2授权码模式单点登录为企业和开发者提供了一种安全、灵活且用户体验良好的身份验证和授权解决方案，使得在多应用环境下的用户管理和资源访问变得更加高效和便捷。
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