token多平台身份认证架构设计思路

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菜鸟要飞 文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

原文：cnblogs.com/beer/p/6029861.html文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

1、概述

在存在账号体系的信息系统中，对身份的鉴定是非常重要的事情。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

随着移动互联网时代到来，客户端的类型越来越多， 逐渐出现了 一个服务器，N个客户端的格局 。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

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不同的客户端产生了不同的用户使用场景，这些场景：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 有不同的环境安全威胁文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 不同的会话生存周期文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 不同的用户权限控制体系文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 不同级别的接口调用方式文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

综上所述，它们的身份认证方式也存在一定的区别。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

本文将使用一定的篇幅对这些场景进行一些分析和梳理工作。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

2、使用场景

下面是一些在IT服务常见的一些使用场景:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户在web浏览器端登录系统,使用系统服务文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户在手机端（Android/iOS）登录系统,使用系统服务文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户使用开放接口登录系统,调用系统服务文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户在PC处理登录状态时通过手机扫码授权手机登录（使用得比较少）文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户在手机处理登录状态进通过手机扫码授权PC进行登录（比较常见）文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

通过对场景的细分,得到如下不同的认证token类别：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户名和密码文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• API应用ID/KEY文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 浏览器端token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 移动端token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• API应用token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 接口访问token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 身份授权类别文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• PC和移动端相互授权的token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

3、token的类别

不同场景的token进行如下几个维度的对比:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

天然属性对比:

本认证方式在使用的时候,造成的不便性。比如:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 账号密码需要用户打开页面然后逐个键入文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 二维码需要用户掏出手机进行扫码操作文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

本认证方式,token发生变化时,用户需要做出的相应更改的成本:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户名和密码发生变化时,用户需要额外记忆和重新键入新密码文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• API应用ID/KEY发生变化时,第三方应用需要重新在代码中修改并部署文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 授权二维码发生变化时,需要用户重新打开手机应用进行扫码文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

环境风险文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 被偷窥的风险文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 被抓包的风险文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 被伪造的风险文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

可调控属性对比:

1、使用频率文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

在网路中传送的频率文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

2、有效时间文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

此token从创建到终结的生存时间文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

最终的目标:安全和影响。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

安全和隐私性主要体现在:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• token 不容易被窃取和盗用（通过对传送频率控制）文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• token 即使被窃取,产生的影响也是可控的（通过对有效时间控制）文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

关于隐私及隐私破坏后的后果,有如下的基本结论:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 曝光频率高的容易被截获文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 生存周期长的在被截获后产生的影响更严重和深远文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

遵守如下原则:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 变化成本高的token不要轻易变化文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 不轻易变化的token要减少曝光频率（网络传输次数）文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 曝光频率高的token的生存周期要尽量短文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

将各类token的固有特点及可控属性进行调控后, 对每个指标进行量化评分（1~5分），我们可以得到如下的对比表：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

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备注:user_name/passwd 和 app_id/app_key 是等价的效果文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

4、token的层级关系

参考上一节的对比表，可以很容易对这些不同用途的token进行分层，主要可以分为4层：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 密码层：最传统的用户和系统之间约定的数字身份认证方式文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 会话层：用户登录后的会话生命周期的会话认证文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 调用层：用户在会话期间对应用程序接口的调用认证文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 应用层：用户获取了接口访问调用权限后的一些场景或者身份认证应用文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

token的分层图如下：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

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在一个多客户端的信息系统里面,这些token的产生及应用的内在联系如下:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户输入用户名和用户口令进行一次性认证文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 在 不同 的终端里面生成拥有 不同 生命周期的会话token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 客户端会话token从服务端交换生命周期短但曝光 频繁 的接口访问token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 会话token可以生成和刷新延长 access_token 的生存时间文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• access_token可以生成生存周期最短的用于授权的二维码的token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

使用如上的架构有如下的好处：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 良好的统一性。可以解决不同平台上认证token的生存周期的 归一化 问题文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 良好的解耦性。核心接口调用服务器的认证 access_token 可以完成独立的实现和部署文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 良好的层次性。不同平台的可以有完全不同的用户权限控制系统，这个控制可以在 会话层 中各平台解决掉文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

4.1、账号密码

广义的 账号/密码 有如下的呈现方式:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 传统的注册用户名和密码文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 应用程序的app_id/app_key文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

1、会有特别的意义文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

比如：用户自己为了方便记忆，会设置有一定含义的账号和密码。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

2、不常修改文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

账号密码对用户有特别含义，一般没有特殊情况不会愿意修改。而app_id/app_key则会写在应用程序中，修改会意味着重新发布上线的成本文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

3、一旦泄露影响深远文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

正因为不常修改，只要泄露了基本相当于用户的网络身份被泄露，而且只要没被察觉这种身份盗用就会一直存在文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

所以在认证系统中应该尽量减少传输的机会，避免泄露。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

4.2、客户端会话token

功能：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

充当着session的角色，不同的客户端有不同的生命周期。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

使用步骤：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

用户使用账号密码，换取会话token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

不同的平台的token有不同的特点：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

主要原因：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 环境安全性：由于web登录环境一般很可能是公共环境，被他人盗取的风险值较大文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 输入便捷性：在PC上使用键盘输入会比较便捷文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

主要原因：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 环境安全性：移动端平台是个人用户极其私密的平台，它人接触的机会不大文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 输入便捷性：在移动端上使用手指在小屏幕上触摸输入体验差，输入成本高文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

4.3、access_token

功能：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

服务端应用程序api接口访问和调用的凭证。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

使用步骤：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

使用具有较长生命周期的会话token来换取此接口访问token。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

其曝光频率直接和接口调用频率有关，属于高频使用的凭证。为了照顾到隐私性，尽量减少其生命周期，即使被截取了，也不至于产生严重的后果。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

注意：在客户端token之下还加上一个access_token， 主要是为了让具有不同生命周期的客户端token最后在调用api的时候， 能够具有统一的认证方式。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

4.4、pam_token

功能：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

由已经登录和认证的PC端生成的二维码的原始串号（Pc Auth Mobile）。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

主要步骤如下：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

1. PC上用户已经完成认证，登录了系统文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

2. PC端生成一组和此用户相关联的pam_token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

3. PC端将此pam_token的使用链接生成二维码文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

4. 移动端扫码后，请求服务器，并和用户信息关联文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

5. 移动端获取refresh_token(长时效的会话)文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

6. 根据 refresh_token 获取 access_token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

7. 完成正常的接口调用工作文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

备注:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 生存周期为2分钟,2分钟后过期删除文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 没有被使用时,每1分钟变一次文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 被使用后,立刻删除掉文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 此种认证模式一般不会被使用到文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

4.5、map_token

功能：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

由已经登录的移动app来扫码认证PC端系统，并完成PC端系统的登录（Mobile Auth Pc）。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

主要步骤：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

1. 移动端完成用户身份的认证登录app文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

2. 未登录的PC生成匿名的 map_token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

3. 移动端扫码后在db中生成 map_token 和用户关联（完成签名）文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

4. db同时针对此用户生成 web_token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

5. PC端一直以 map_token 为参数查找此命名用户的 web_token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

6. PC端根据 web_token 去获取 access_token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

7. 后续正常的调用接口调用工作文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

备注:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 生存周期为2分钟,2分钟后过期删除文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 没有被使用时,每1分钟变一次文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 被使用后,立刻删除掉文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

5、小结与展望

本文所设计的基于token的身份认证系统，主要解决了如下的问题：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• token的分类问题文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• token的隐私性参数设置问题文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• token的使用场景问题文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 不同生命周期的token分层转化关系文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

本文中提到的设计方法，在 应用层 中可以适用于且不限于如下场景中：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 用户登录文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 有时效的优惠券发放文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 有时效的邀请码发放文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 有时效的二维码授权文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 具有时效 手机/邮件 验证码文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 多个不同平台调用同一套API接口文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

• 多个平台使用同一个身份认证中心文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

至于更多的使用场景，就需要大家去发掘了。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/7514.html

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