OAuth

OAuth появился в ноябре 2006 года, во время разработки Блейном Куком (англ. Blaine Cook) протокола OpenID для сервиса микроблогов Twitter. Совместно с Крисом Мессиной (англ. Chris Messina) он искал способ использования OpenID для обеспечения доступа к Twitter API без предоставления сервису пароля. В сотрудничестве с одним из создателей OpenID Девидом Рекордоном (англ. David Recordon) они провели анализ функциональности OpenID, а также проприетарных протоколов авторизации, таких как Flickr Auth, Google AuthSub и Yahoo! BBAuth, после чего пришли к заключению, что существует необходимость в новом открытом протоколе[4].

В апреле 2007 года образовалась группа инженеров, работавших над его созданием. В её работе приняли участие сотрудники компаний Google и AOL (которая в это же время представила свой собственный протокол OpenAuth). Финальная версия ядра протокола OAuth 1.0 была представлена 4 декабря 2007 года. В 2008 году проводилась работа по стандартизации протокола в Инженерном совете Интернета[4].

15 апреля 2009 года Twitter предложил своим пользователям решение, позволяющее предоставлять третьесторонним сайтам и сервисам доступ к своим аккаунтам. Оно было названо «Войти через Твиттер» и было основано на OAuth. Это событие стало поводом для первого широкого исследования протокола на уязвимости, и через несколько дней была обнаружена потенциальная уязвимость, затрагивающая все существующие реализации OAuth. После этого, 23 апреля сообществом разработчиков было выпущено первое дополнение безопасности к протоколу, которое вошло в обновлённую спецификацию OAuth Core 1.0 Revision A, опубликованную 24 июня. В апреле 2010 года был выпущен информационный документ RFC 5849[5] по стандарту OAuth[4].

В 2010 году началась работа над новой версией протокола OAuth 2.0, для которой не предусматривалась обратная совместимость с OAuth 1.0[1]. В октябре 2012 года структура OAuth 2.0 была опубликована в RFC 6749, и использование носителя токена в RFC 6750.

Предпосылок для создания OAuth 2.0 было несколько. В первую очередь, OAuth достаточно нетривиально использовать на клиентской стороне. Одна из поставленных целей при разработке нового OAuth — упростить разработку клиентских приложений. Во-вторых, несмотря на заявленную в стандарте реализацию трёх методов (называемых потоками (англ. flows)) получения токена (уникального идентификатора) для авторизации: для веб-приложений, настольных клиентов и мобильных клиентов, фактически все три способа слиты в один. И, в-третьих, протокол оказался плохо масштабируемым. В него, помимо новых потоков, были добавлены[6][7]:

• Токен на предъявителя. Метод авторизации аналогичен существующему способу авторизации с помощью cookie. В этом случае токен непосредственно используется как секрет (сам факт наличия токена авторизует клиента) и передаётся через HTTPS. Это позволяет получать доступ к API посредством простых скриптов (например, с использованием cURL).
• Упрощенная подпись. Подпись была значительно упрощена, чтобы устранить необходимость в специальном анализе, кодированиях и сортировках параметров.
• Короткоживущие токены с долговременной авторизацией. Вместо выдачи долгоживущего токена (который за длительное время может быть скомпрометирован), сервер предоставляет кратковременный доступ и долговременную возможность обновлять токен без участия пользователя.
• Разделение ролей. За авторизацию и за предоставление доступа к API могут отвечать разные сервера.

На данный момент OAuth 2.0 используется большим количеством сервисов, таких как Google, Instagram, Facebook, ВКонтакте и другие.

В июле 2012 года Эран Хаммер (Eran Hammer), действующий редактор стандарта OAuth 2.0, объявил об уходе с поста после трёх лет работы над новым стандартом и попросил вычеркнуть своё имя из спецификаций. Он говорил о своих взглядах на своём сайте[8] и позже выступил с докладом[9]. Девид Рекордон (англ. David Recordon) позже также вычеркнул своё имя из спецификаций без указания причин[10]. Дик Хардт (Dick Hardt) стал редактором стандарта OAuth2.0, и, несмотря на взгляды Эрана Хаммера, структура OAuth 2.0 была опубликована в RFC 6749 в октябре 2012 года[1].

При использовании OAuth-авторизации пользователь не передаёт свой логин и пароль к защищённым ресурсам напрямую в приложение[3]. Поэтому:

• У пользователя больше оснований доверять приложению, поскольку пользователь может быть уверен, что несанкционированный доступ к его личным данным невозможен. Не владея логином и паролем пользователя, приложение сможет выполнять только те действия с данными, которые разрешил пользователь, и никакие другие[3].
• При разработке приложения не нужно заботиться об обеспечении конфиденциальности логина и пароля пользователя. Логин и пароль не передаются приложению, а следовательно, они не могут попасть в руки злоумышленников[11].

В случае авторизации без использования протокола OAuth пользователю необходимо передавать свой логин и пароль. У этого способа существуют дополнительные недостатки[3]:

• Если пользователь изменяет пароль, то приложение больше не может получить доступ к защищённым ресурсам.
• Единственный способ запретить приложению доступ к защищённым ресурсам — изменить пароль. Это одновременно запретит доступ к ресурсам и другим приложениям, которые ранее его имели.
• Сервисы, хранящие защищённые ресурсы и предоставляющие API для доступа к ним, могут использовать федеративные механизмы аутентификации (англ. Federated Authentication), такие как OpenID или SAML, что позволяет пользователям не иметь пароля к их аккаунтам. Это делает невозможным для этих пользователей использование приложений, запрашивающих доступ к защищённым ресурсам через этот API.

Хотя OAuth и OpenID имеют много общего, OAuth является самостоятельным протоколом, никак не связанным с OpenID[11]:

• OAuth является протоколом авторизации[11], который позволяет предоставить права на использование какого-то ресурса (например, API какого-либо сервиса). Наличие прав определяется токеном (уникальным идентификатором), который может быть одним и тем же для разных пользователей, или же у одного пользователя в разное время могут быть разные токены. Предоставление прав происходит в обмен на предоставление токена. В общем случае нельзя определить, кому принадлежит токен и кто в настоящий момент пользуется правами.
• OpenID является средством аутентификации[11]: с помощью этой системы можно удостовериться, что пользователь — именно тот, за кого себя выдаёт. Какие действия сможет совершать пользователь, прошедший аутентификацию посредством OpenID, определяется стороной, проводящей аутентификацию.

OAuth 1.0 определяет три роли: клиент, сервер и владелец ресурса. Эти три роли присутствуют в любой операции OAuth, в некоторых случаях клиент также является владельцем ресурса. Оригинальная версия спецификации использует различный набор терминов для этих ролей: потребитель (клиент), услуга (сервер) и пользователь (владелец ресурса)[12]. В протоколе OAuth 2.0 произошло разделение ролей сервера: отдельно выделяется сервер авторизации и сервер, хранящий защищённые ресурсы[7].

OAuth поддерживает 3 метода создания подписей, используемых для подписывания и проверки запросов: PLAINTEXT, HMAC-SHA1 и RSA-SHA1. PLAINTEXT тривиален в использовании и занимает значительно меньше времени для вычисления, но он может быть безопасен только над HTTPS или аналогичными защищёнными каналами. HMAC-SHA1 предлагает простой и общий алгоритм, который доступен на большинстве платформ, но не на всех устаревших устройствах, и использует симметричный общий ключ. RSA-SHA1 обеспечивает повышенную безопасность с помощью пары ключей, но является более сложным и требует генерации ключей[13].

Чтобы предотвратить угрозу повторного использования запросов в OAuth применяются nonce и метку времени. Термин «nonce» используется для обозначения одноразового кода, являющегося случайным набором букв и цифр и предназначенного для уникальной идентификации запроса. Наличие уникального идентификатора в запросе позволяет поставщику услуг предотвращать его повторное использование. Такой подход реализуется путём генерации клиентом уникальной строки для каждого отправляемого на сервер запроса. Для предотвращения повторного использования запросов сервер должен сохранять полученные nonce[13].

Однако хранение всех полученных nonce может быть существенно затратным для сервера. Для предотвращения чрезмерных затрат на хранение в OAuth в каждый запрос добавляется метка времени, которая позволяет серверу хранить nonce только в течение заданного ограниченного времени. При получении запроса с меткой с более ранним, чем допустимо, временем сервер отвергает его[13].

В OAuth 1.0 и OAuth 2.0 используются три вида полномочий: учётные данные клиента (англ. consumer key and secret или англ. client credentials), временные учётные данные (англ. request token and secret или англ. temporary credentials) и токены (англ. access token and secret или англ. token credentials)[5][3].

Учётные данные клиента используются для проверки подлинности клиента. Сервер может предоставлять клиентам специальные услуги, такие как регулирование свободного доступа или предоставление владельцу ресурса более подробной информации о клиентах, пытающихся получить доступ к защищённым ресурсам. В некоторых случаях учётные данные клиента ненадёжны и могут быть использованы только в информационных целях, например, в настольных приложениях.

Токен используется вместо имени и пароля владельца ресурса. Владелец ресурса не раскрывает свои учётные данные клиенту, а разрешает серверу выдавать клиенту токен — специальный класс учётных данных, предоставляющий клиенту некоторые ограниченные возможности. Клиент использует токен для доступа к защищённому ресурсу, не зная при этом пароля владельца ресурсов. Токен состоит из цифровой подписи, обычно (но не всегда) случайного набора букв и цифр, который является уникальным и криптографически стойким, и из ключа для защиты токена от использования посторонними лицами. Токен ограничен по полномочиям и продолжительности и может быть отозван в любой момент владельцем ресурса, при этом не затрагивает токенов, выданных другим клиентам[5].

Процесс OAuth авторизации также использует набор вре́менных учётных данных, которые задействуются на стадии запроса авторизации. В целях удовлетворения различного рода клиентов (веб-интерфейсных, настольных, мобильных и т. д.), временные полномочия предлагают дополнительную гибкость и безопасность[5].

Схема работы протокола OAuth

Поясним работу протокола OAuth 1.0 на примере[5]. Допустим, что пользователь (владелец ресурсов) хочет распечатать свои фотографии (ресурсы), загруженные на сайт «photos.example.net» (сервер), при помощи сервиса печати «printer.example.net» (клиент).

1. Клиент посредством протокола HTTPS отправляет серверу запрос, который содержит идентификатор клиента, метку времени, адрес обратного вызова (по нему нужно вернуть токен), используемый тип цифровой подписи и саму подпись.
2. Сервер подтверждает запрос и отвечает клиенту токеном запроса (англ. Request Token) и частью разделённого секрета.
3. Клиент передаёт токен владельцу ресурсов (пользователю) и перенаправляет его на сервер для прохождения аутентификации.
4. Сервер, получив от пользователя токен, запрашивает у него его логин и пароль, и в случае успешной аутентификации просит пользователя подтвердить доступ клиента к ресурсам (происходит авторизация), после чего пользователь перенаправляется сервером к клиенту.
5. Клиент передаёт серверу токен запроса посредством протокола TLS и запрашивает доступ к ресурсам.
6. Сервер подтверждает запрос и отвечает клиенту новым токеном доступа (англ. Access Token).
7. Используя токен доступа, клиент обращается к серверу за ресурсами.
8. Сервер подтверждает запрос и предоставляет ресурсы.

Протокол OAuth 2.0 обратно не совместим с протоколом OAuth 1.0[1]. Вместо того, чтобы дополнить OAuth 1.0, было принято решение разработать другой протокол[11]. Поэтому принцип работы OAuth 1.0 и OAuth 2.0 отличается. Так в стандарте OAuth 2.0 описаны следующие потоки (сценарии взаимодействия сторон)[1]:

• Поток неявного доступа (англ. Implicit Grant Flow)

Является самым коротким потоком протокола: пользователь сначала перенаправляется клиентом на сервер, чтобы разрешить доступ к ресурсам, а после того, как доступ будет получен, перенаправляется сервером обратно к клиенту[11].

• Поток с кодом подтверждения (англ. Authorization Code Flow)

Отличие данного потока от потока неявного доступа заключается в дополнительном шаге аутентификации клиента[11].

• Поток с обновляемым токеном (англ. Refreshing an Expired Access Token Flow)

Отличия этого потока от приведённого примера в следующем: на шаге 2 сервер помимо токена доступа, который имеет ограниченное время жизни, выдаёт токен обновления; на шаге 8 сервер проверяет, является ли токен доступа валидным (в смысле истечения времени жизни), и в зависимости от этого либо предоставляет доступ к ресурсам, либо требует обновления токена доступа (который предоставляется при предъявлении токена обновления).

• Поток с предоставлением клиенту пароля (англ. Resource Owner Password Credentials Flow)

В этом потоке владелец ресурсов предоставляет клиенту логин и пароль, он передаёт их серверу и получает токен для доступа к ресурсам. Несмотря на то, что такой режим работы несколько противоречит концепции создания протокола, он описан в спецификации.

• Поток клиентских полномочий (англ. Client Credentials Flow)

В данном режиме работы протокола предоставление сервером токена доступа происходит после передачи клиентом его пользователя и пароля, который был предварительно установлен сервером авторизации (в спецификации не оговорено, каким именно образом). Фактически, клиент сразу проходит как авторизацию, так и аутентификацию.

OAuth поддерживает два метода аутентификации сообщений от клиента: HMAC-SHA1 и RSA-SHA1. Есть возможность передавать сообщения без подписи, тогда в поле типа подписи указывается «plain text». Но в этом случае, согласно спецификации, соединение между клиентом и сервером должно устанавливаться через протокол SSL или TLS[5].