利用 Koa2 实现 OAuth2 授权访问流程详解

OAuth2 是一种授权机制，允许第三方应用程序在不知道用户密码的情况下获得该用户的授权。本文将介绍如何使用 Koa2 实现 OAuth2 授权访问流程。

OAuth2 授权流程

OAuth2 包括四个参与者：客户端、资源拥有者、授权服务器和资源服务器。其中：

  • 客户端是第三方应用程序，希望访问资源服务器。
  • 资源拥有者是授权请求的最终用户。
  • 授权服务器是客户端请求授权的服务器，验证客户端凭据并向资源拥有者发放授权令牌。
  • 资源服务器存储客户端访问的受保护资源。

OAuth2 包括四种授权方式：授权码模式、隐式授权模式、密码模式和客户端模式。本文将重点介绍授权码模式。

授权码模式的流程如下：

  1. 客户端向资源拥有者请求授权，资源拥有者同意授权。
  2. 授权服务器向客户端颁发一个授权码。
  3. 客户端使用授权码在授权服务器请求访问令牌。
  4. 授权服务器向客户端颁发访问令牌。

实现 OAuth2 授权流程

下面将介绍如何使用 Koa2 实现 OAuth2 授权流程。假设我们有一个资源服务器和一个客户端，他们都是 Koa2 应用。

建立授权服务器

首先，我们需要为客户端建立一个授权服务器。我们可以使用 koa-oauth-server 库来实现 OAuth2 授权服务器。该库提供了一个 OAuth2Server 类，我们可以使用该类建立一个授权服务器。

const Koa = require('koa');
const OAuth2Server = require('koa-oauth-server');
const app = new Koa();

app.use(new OAuth2Server({
  model: {}, // 我们需要实现这个模型
}));

app.listen(3000);

这里的 model 是自定义的模型，我们需要实现其中的方法来管理客户端、用户、授权和令牌。

实现模型

下一步，我们需要实现模型。我们需要存储客户端、用户、授权和令牌信息以便授权服务器使用。我们可以使用 ORM（对象关系映射）工具将数据存储到数据库中。

以 Sequelize ORM 为例，我们可以建立客户端模型如下：

const Sequelize = require('sequelize');
const sequelize = new Sequelize('database', 'username', 'password', {
  dialect: 'mysql',
});

const Client = sequelize.define('Client', {
  clientId: {
    type: Sequelize.STRING,
    unique: true,
  },
  clientSecret: Sequelize.STRING,
  redirectUri: Sequelize.STRING,
});

我们还需要为用户、授权和令牌建立模型。

实现授权控制器

接下来，我们需要实现授权控制器来处理授权请求。我们可以使用 koa-router 库来实现路由控制器。

const Koa = require('koa');
const Router = require('koa-router');
const OAuth2Server = require('koa-oauth-server');
const app = new Koa();
const router = new Router();

router.get('/authorize', async (ctx) => {
  const clientId = ctx.query.client_id;
  const scope = ctx.query.scope;
  const redirectUri = ctx.query.redirect_uri;
  const state = ctx.query.state;
  // 检测客户端、用户和授权请求是否有效
  const { isValid, clientId, scope, user } = await validateAuthorizeRequest(ctx);
  if (!isValid) {
    ctx.throw(400, 'Invalid authorization request');
    return;
  }
  // 显示授权页面，让用户选择是否授权
  ctx.body = `Do you authorize ${clientId} to access your data at ${scope}?`;
  // 用户授权后，将用户重定向回客户端，附带授权码
  const code = generateAuthorizationCode(clientId, user, scope);
  ctx.redirect(`${redirectUri}?code=${code}&state=${state}`);
});

app.use(new OAuth2Server({
  model: {}, // 我们需要实现这个模型
}));

app.use(router.routes());
app.use(router.allowedMethods());
app.listen(3000);

在授权控制器中，我们首先检测授权请求是否有效，如果有效，显示授权页面，让用户选择是否授权。用户授权后，将用户重定向回客户端，附带授权码。

实现访问令牌控制器

最后，我们需要实现访问令牌控制器来处理访问令牌请求。访问令牌控制器验证授权码并颁发访问令牌。

router.post('/token', async (ctx) => {
  const clientId = ctx.request.body.client_id;
  const clientSecret = ctx.request.body.client_secret;
  const grantType = ctx.request.body.grant_type;
  const code = ctx.request.body.code;
  const redirectUri = ctx.request.body.redirect_uri;
  // 检测客户端、授权码和重定向 URI 是否有效
  const { isValid, clientId, clientSecret, user } = await validateAccessTokenRequest(ctx);
  if (!isValid) {
    ctx.throw(400, 'Invalid access token request');
    return;
  }
  // 验证授权码是否有效，如果有效，颁发访问令牌
  const isAuthorizationCodeValid = await validateAuthorizationCode(code, clientId, user);
  if (!isAuthorizationCodeValid) {
    ctx.throw(400, 'Invalid authorization code');
    return;
  }
  const token = generateAccessToken(clientId, user, scope);
  ctx.body = {
    access_token: token,
    token_type: 'Bearer',
    scope: scope,
  };
});

app.use(new OAuth2Server({
  model: {}, // 我们需要实现这个模型
}));

app.use(router.routes());
app.use(router.allowedMethods());
app.listen(3000);

在访问令牌控制器中，我们首先检测访问令牌请求是否有效，如果有效，验证授权码是否有效，如果有效，颁发访问令牌。

示例代码

完整代码如下：

const Koa = require('koa');
const Router = require('koa-router');
const OAuth2Server = require('koa-oauth-server');
const Sequelize = require('sequelize');
const app = new Koa();
const router = new Router();
const sequelize = new Sequelize('database', 'username', 'password', {
  dialect: 'mysql',
});

const Client = sequelize.define('Client', {
  clientId: {
    type: Sequelize.STRING,
    unique: true,
  },
  clientSecret: Sequelize.STRING,
  redirectUri: Sequelize.STRING,
});

const User = sequelize.define('User', {
  username: Sequelize.STRING,
  password: Sequelize.STRING,
});

const Authorization = sequelize.define('Authorization', {
  scope: Sequelize.STRING,
  code: Sequelize.STRING,
});

const Token = sequelize.define('Token', {
  token: Sequelize.STRING,
});

Client.sync();
User.sync();
Authorization.sync();
Token.sync();

async function validateAuthorizeRequest(ctx) {
  const clientId = ctx.query.client_id;
  const scope = ctx.query.scope;
  const redirectUri = ctx.query.redirect_uri;
  const state = ctx.query.state;
  const client = await Client.findOne({ where: { clientId } });
  if (!client || redirectUri !== client.redirectUri) {
    return { isValid: false };
  }
  const user = await User.findOne({ where: { id: 1 } });
  return { isValid: true, clientId, scope, user };
}

async function validateAccessTokenRequest(ctx) {
  const clientId = ctx.request.body.client_id;
  const clientSecret = ctx.request.body.client_secret;
  const grantType = ctx.request.body.grant_type;
  const code = ctx.request.body.code;
  const redirectUri = ctx.request.body.redirect_uri;
  const client = await Client.findOne({ where: { clientId } });
  if (!client || clientSecret !== client.clientSecret || redirectUri !== client.redirectUri || grantType !== 'authorization_code') {
    return { isValid: false };
  }
  const user = await User.findOne({ where: { id: 1 } });
  const scope = 'read write';
  return { isValid: true, clientId, clientSecret, user, scope };
}

async function validateAuthorizationCode(code, clientId, user) {
  const authorization = await Authorization.findOne({ where: { code, clientId } });
  return authorization && authorization.scope && authorization.scope.split(' ').includes('read') && authorization.userId === user.id;
}

function generateAuthorizationCode(clientId, user, scope) {
  const code = Math.random().toString(36).substring(2, 15) + Math.random().toString(36).substring(2, 15);
  Authorization.create({ clientId, userId: user.id, scope, code });
  return code;
}

function generateAccessToken(clientId, user, scope) {
  const token = Math.random().toString(36).substring(2, 15) + Math.random().toString(36).substring(2, 15);
  Token.create({ token, clientId, userId: user.id, scope });
  return token;
}

router.get('/authorize', async (ctx) => {
  const clientId = ctx.query.client_id;
  const scope = ctx.query.scope;
  const redirectUri = ctx.query.redirect_uri;
  const state = ctx.query.state;
  const { isValid, clientId, scope, user } = await validateAuthorizeRequest(ctx);
  if (!isValid) {
    ctx.throw(400, 'Invalid authorization request');
    return;
  }
  ctx.body = `Do you authorize ${clientId} to access your data at ${scope}?`;
  const code = generateAuthorizationCode(clientId, user, scope);
  ctx.redirect(`${redirectUri}?code=${code}&state=${state}`);
});

router.post('/token', async (ctx) => {
  const clientId = ctx.request.body.client_id;
  const clientSecret = ctx.request.body.client_secret;
  const grantType = ctx.request.body.grant_type;
  const code = ctx.request.body.code;
  const redirectUri = ctx.request.body.redirect_uri;
  const { isValid, clientId, clientSecret, user, scope } = await validateAccessTokenRequest(ctx);
  if (!isValid) {
    ctx.throw(400, 'Invalid access token request');
    return;
  }
  const isAuthorizationCodeValid = await validateAuthorizationCode(code, clientId, user);
  if (!isAuthorizationCodeValid) {
    ctx.throw(400, 'Invalid authorization code');
    return;
  }
  const token = generateAccessToken(clientId, user, scope);
  ctx.body = {
    access_token: token,
    token_type: 'Bearer',
    scope: scope,
  };
});

app.use(new OAuth2Server({
  model: {}, // 我们需要实现这个模型
}));

app.use(router.routes());
app.use(router.allowedMethods());

app.listen(3000);

总结

本文介绍了如何使用 Koa2 实现 OAuth2 授权访问流程。本文所述方法涵盖了 OAuth2 的授权码模式，并给出了使用 Sequelize ORM 存储客户端、用户、授权和令牌的示例代码。希望本文能对大家学习 OAuth2 授权模式，以及使用 Koa2 搭建授权服务器有所帮助。

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