深入解锁 SSO 和 OAuth：单点登录与授权的技术密码

前言

在当今数字化的时代，我们每天都在与众多的网络应用和服务打交道。

无论是工作中的企业级应用，还是生活中的各类社交、娱乐平台，用户体验和安全性都是至关重要的考量因素。而 SSO（Single Sign-On，单点登录）与 OAuth（Open Authorization，开放授权）就是在这个领域中发挥着关键作用的两项重要技术。

OAuth 不是SSO，尽管开发人员经常将两者混淆。

大多数混淆源于这样一个事实：像 Google 这样的 OAuth 提供商允许用户使用他们的帐户登录多个应用程序—— 因为 SSO 也这样做

这些提供商使用 OAuth 作为身份验证过程的一部分，因此当开发人员在身份验证过程中看到 OAuth 流程时，他们会假定整个过程都在使用 OAuth。

在本文中，我们将阐明 OAuth 和 SSO 之间的区别，并帮助您确定应该使用哪一个。

一、概念介绍

1.1 SSO：单点登录

• SSO（Single Sign-On，单点登录）

是一种身份验证方法，允许用户通过身份提供商（IdP）进行一次身份验证即可访问多个应用程序，它的核心目标是减少用户在不同系统之间重复输入用户名和密码的繁琐操作，提高用户体验和工作效率

如图，SSO 是抽出登录的模块，App1，App2 只负责应用模块，SSO只负责登录模块。App1，App2 需要登录时，将跳到 SSO 系统，SSO 系统完成登录，其他的应用系统也就随之登录了。

举例：想象一下，在一个大型企业中，员工可能需要使用多个内部系统，如邮件系统、办公自动化系统、财务系统等。如果没有 SSO，员工每次访问不同的系统都需要分别输入用户名和密码进行登录，这不仅浪费时间，还容易因为记忆多个密码而出现混淆或遗忘。而有了 SSO，员工只需在一个统一的身份验证平台上登录一次，就可以无缝地访问所有这些相关的系统。

1.2 OAuth：开放授权

• OAuth（Open Authorization，开放授权）

是一种授权协议，它允许用户授权第三方应用访问他们在某一服务提供商处的某些特定资源，而无需将自己的用户名和密码提供给第三方应用。

举例：比如你想使用一个第三方的图片编辑应用来处理你在某云存储服务上的照片。通过 OAuth，你可以在不向图片编辑应用透露你的云存储服务密码的情况下，授权它访问你指定的照片资源。这样既保证了资源的安全性，又方便了第三方应用的使用。

二、SSO 技术原理

2.1 SSO 核心构成

• 中心认证服务器

SSO 系统通常包含一个中心认证服务器，它负责对用户的身份进行验证。当用户首次访问某个应用系统时，该应用系统会将用户重定向到中心认证服务器进行登录

• 票据（Ticket）机制

用户在中心认证服务器成功登录后，服务器会生成一个包含用户身份信息的票据（通常是一个加密的字符串），并将该票据返回给用户的浏览器。用户的浏览器会将这个票据保存在 Cookie 中或者作为 URL 参数传递给后续访问的其他应用系统。

• 应用系统验证

当用户访问其他应用系统时，这些应用系统会从用户的请求中获取票据，并将其发送回中心认证服务器进行验证。如果票据验证通过，应用系统就会认为用户已经通过身份验证，允许用户访问相应的资源。

2.2 实现原理

SSO的实现原理如下图所示：

1. 用户首次访问一个需要身份验证的应用程序或系统。
2. 应用程序或系统将用户重定向到IdP，用户在IdP上进行身份验证，通常是输入用户名和密码。
3. IdP向用户颁发令牌Token，该令牌包含有关用户身份验证的信息。
4. 用户被重定向回原始的应用程序或系统，并将令牌传递给该应用程序或系统，应用程序或系统使用令牌来验证用户身份，并授予用户访问权限。
5. 如果用户访问其他需要身份验证的应用程序或系统，该应用程序或系统将使用相同的令牌到IdP进行用户身份验证。

2.3 SSO 的应用场景

• 企业内部应用整合

对于大型企业来说，拥有众多的内部应用系统，如 ERP、CRM、HR 等。通过实施 SSO，可以大大提高员工的工作效率，减少因密码管理问题带来的工作中断

• 跨域联合登录

在一些跨组织或跨域的场景中，SSO 也可以发挥重要作用。例如，多个企业之间进行合作，需要共享某些应用资源，通过建立联合 SSO 系统，可以实现用户在不同企业域之间的无缝登录

• 云服务集成

随着云计算的发展，许多企业将应用部署在云平台上。云服务提供商可以提供 SSO 解决方案，使得企业用户可以方便地访问多个云服务应用。

三、OAuth 技术原理

3.1 OAuth 授权流程

• 角色划分：OAuth 涉及三个主要角色，分别是资源所有者（通常是用户）、资源服务器（存储用户资源的服务器）和客户端应用（想要访问用户资源的第三方应用）。
• 授权流程：
  • 用户首先访问客户端应用，客户端应用向用户请求授权访问其在资源服务器上的某些资源；
  • 用户同意授权后，客户端应用会将用户重定向到资源服务器的授权页面；
  • 用户在授权页面上确认授权，资源服务器会生成一个授权码（Authorization Code）并返回给客户端应用；
  • 客户端应用使用授权码向资源服务器换取访问令牌（Access Token）；
  • 客户端应用使用访问令牌向资源服务器请求访问用户的资源。

3.2 OAuth 2.0

目前最新的版本为 OAuth 2.0 版，主要有四个主体：

• 授权服务器，负责颁发访问令牌（Access Token），Authing 是授权服务器。
• 资源所有者，应用的用户是资源的所有者，授权其他人访问其资源。
• 调用方，调用方请求获取访问令牌（Access Token），经过用户授权后，Authing 为其颁发访问令牌（Access Token）。调用方可以携带访问令牌（Access Token）到资源服务器访问用户的资源。
• 资源服务器，接受访问令牌（Access Token），然后验证它的被赋予的权限项目，最后返回资源。

3.3 OAuth 2.0 授权模式

OAuth 2.0 有四种授权模式：

1. 授权码（Authorization-code）：指的是第三方应用先申请一个授权码，然后再用该码获取令牌。该方式是最常用的流程，安全性也最高，它适用于那些有后端的 Web 应用。
2. 隐藏式（Implicit）：该模式面向纯前端应用，App 认证服务器只返还一次授权码。
3. 密码式（Password）：允许客户端或者第三方应用，直接使用用户的账号密码进行令牌的获取。该方式在用户端应用广泛。
4. 凭证式（Client credentials）：适用于没有前端的命令行应用，即在命令行下请求令牌。该方式操作简单，只需要发送客户请求，即可获得访问令牌（Access Token），但这种方式非常不安全，需要对客户端完全信任，且客户端本身需要具备安全性。

3.4 OAuth 的应用场景

• 第三方应用授权

如前面提到的图片编辑应用访问云存储照片的例子，OAuth 为各种第三方应用提供了一种安全、便捷的授权方式，让用户可以自由选择授权哪些应用访问自己的资源

• 社交网络平台开放 API

社交网络平台通常通过 OAuth 允许第三方开发者基于其平台开发应用。这些应用可以在用户授权的情况下获取用户在社交网络上的部分信息，如发布动态、获取好友列表等，从而丰富了社交网络平台的生态

• 移动应用授权

在移动应用领域，OAuth 也被广泛应用。例如，一些移动支付应用需要访问用户的银行账户信息，通过 OAuth 可以在保证安全的前提下获取用户的授权。

四、优势与挑战

4.1 SSO 的优势与挑战

SSO 的优势

• 提高用户体验：用户只需记住一个用户名和密码，就可以访问多个应用系统，减少了记忆多个密码的负担和登录操作的繁琐。
• 增强安全性：集中的身份验证和授权管理可以更好地保证用户身份的安全性。中心认证服务器可以采用更严格的安全策略，如多因素认证、密码策略强化等。
• 简化管理：对于企业的 IT 管理员来说，SSO 可以简化用户账户的管理工作。只需在中心认证服务器上进行一次用户账户的创建、修改或删除操作，就可以同步到所有关联的应用系统中。

然而，SSO 也面临一些挑战：

• 单点故障风险：如果中心认证服务器出现故障，将导致所有依赖它的应用系统都无法进行身份验证，影响面较大。
• 兼容性问题：不同的应用系统可能采用不同的技术架构和协议，实现 SSO 时需要解决这些系统之间的兼容性问题。
• 安全风险集中：由于中心认证服务器存储了大量用户的身份信息，一旦被攻击，可能导致大规模的信息泄露。

4.2 OAuth 的优势与挑战

OAuth 的优势：

• 资源安全性高：用户无需将自己的密码提供给第三方应用，降低了密码泄露的风险。即使第三方应用被攻击，也不会影响到用户在资源服务器上的密码安全
• 灵活的授权控制：用户可以根据自己的需求，选择授权给第三方应用访问哪些资源以及访问的权限级别，具有很高的灵活性
• 促进应用生态发展：OAuth 为第三方应用的开发提供了便利，推动了各种创新应用的涌现，丰富了互联网的应用生态。

OAuth 也存在一些挑战：

• 用户理解和操作复杂度：对于普通用户来说，OAuth 的授权流程可能相对复杂，需要一定的理解和操作能力。一些用户可能因为不理解授权的含义而随意授权，导致潜在的安全风险。
• 授权滥用风险：虽然用户可以控制授权范围，但一些不良的第三方应用可能会通过欺骗或诱导用户进行过度授权，从而获取更多的用户信息。
• 技术实现复杂性：对于开发者来说，实现 OAuth 授权流程需要处理多个步骤和交互，涉及到加密、令牌管理等复杂的技术操作，增加了开发的难度和成本。

五、未来发展趋势

5.1 SSO 的发展趋势

与多因素认证结合：随着安全需求的不断提高，SSO 系统将越来越多地与多因素认证技术相结合，如指纹识别、面部识别、动态口令等，进一步增强用户身份验证的安全性。

适应移动化和云化趋势：随着移动办公和云计算的普及，SSO 技术需要更好地适应移动设备和云环境的特点，提供更加便捷、安全的身份验证和授权服务。

跨组织和跨平台 SSO：未来，不同组织之间、不同平台之间的 SSO 将会得到更广泛的应用，促进信息的共享和业务的协同。

5.2 OAuth 的发展趋势

更加细化的授权粒度：为了更好地保护用户资源，OAuth 将会朝着更加细化的授权粒度发展，允许用户对资源的访问进行更精确的控制，例如可以按时间、次数、操作类型等进行授权。

与区块链技术结合：区块链的去中心化和不可篡改特性可以为 OAuth 提供更安全、可靠的授权和身份验证机制，有望在未来出现更多基于区块链的 OAuth 应用。

人工智能在授权决策中的应用：利用人工智能技术，可以根据用户的行为模式和历史数据，自动为用户生成更合理的授权建议，提高授权的准确性和安全性。

总结

总之，SSO 和 OAuth 作为重要的身份验证和授权技术，在提升用户体验、保障信息安全、促进应用生态发展等方面发挥着不可替代的作用。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，它们也将不断发展和完善，为我们的数字化生活带来更多的便利和安全保障。无论是企业的信息化建设，还是互联网应用的开发，都需要深入理解和合理应用这两项技术，以适应日益复杂的网络环境和用户需求。