應用程式處理身分驗證回應

2022 iThome 鐵人賽

DAY 13

Software Development

30 天與九頭蛇先生做好朋友系列第 13 篇

14th鐵人賽

Miles

2022-09-28 17:08:39

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OpenID Connect 最一開始是由應用程式發出身分驗證請求（Authentication Request），接著使用者會在授權伺服器上（ Hydra、Login Provider、Consent Provider）上完成身分驗證，並同意應用程式請求的授權範圍後，接下來就輪到應用程式處理身分驗證回應（Authentication Response）了。

先回顧一下，在整個登入流程裡，最一開始的授權請求有這一行程式碼：

'response_type' => 'code',

它會在轉導到 Hydra 的 Query 上加上 response_type=code 這個參數。這個參數代表的意思是，請求在授權回應的時候要給應用程式 code。

而實際執行完的結果是到下面這個網址：

http://127.0.0.1:8000/callback?code=9BRBZZPq....&scope=openid&state=1a2b3c4d

上面的 Query 參數內容就是授權回應，OpenID Connect 並沒有重新定義欄位，而是沿用 OAuth 2.0 - 4.1.2. Authorization Response 的定義。成功的身分驗證回應如下：

欄位	必填	說明
`code`	REQUIRED	授權碼，應用程式可以拿這個參數來向授權伺服器交換 Access Token。
`state`	REQUIRED，當身分驗證請求有傳這個欄位，則授權回應必須要有這個欄位	當初身分驗證請求填了什麼內容，這裡就會出現一樣的內容。這是為了避免 CSRF 攻擊
`scope`	這個欄位並不是 OAuth 2.0 標準定義，而是 Hydra 額外回傳的。雖然原始碼看到有做開關可以控制，但實際上 Hydra 並沒有設定在處理這個開關。	從程式與測試結果可以看得出，這裡會放使用者已同意的授權範圍。

身分驗證或授權的過程也有可能失敗，這時應用程式會收到失敗的身分驗證回應，OpenID Connect Core 1.0 - 3.1.2.6. Authentication Error Response 有定義相關的欄位如下：

欄位	必填	說明
`error`	REQUIRED	錯誤代碼，要給程式判斷使用
`error_description`	OPTIONAL	人看得懂的訊息，這是要給開始者參考用的。
`error_uri`	OPTIONAL	額外的網址，讓開發者可以在上面查到更多資訊。但 Hydra 並沒有實作這個參數，可以參考原始碼。
`state`	REQUIRED，與成功的身分驗證回應相同。	與成功的身分驗證回應相同。

不管成功或失敗，都會有一個參數是 state。應用程式第一步應該是要確認 state 正確性後，再開始處理身分驗證回應。處理 state 的要點在於，要確認當初發出身分驗證請求的瀏覽器或裝置，跟現在拿到身分驗證回應的的瀏覽器或裝置是一致的，也就是要避免 CSRF 攻擊。以瀏覽器的情境來說，通常會使用 Cookie 或 Session 的機制來儲存 state 的內容，接著在轉導回應用程式的時候再拿出來確認內容一致。

確認完成後，應用程式才能知道這個身分驗證回應是合法應該要處理的。以下再接著說明成功與失敗的時候該怎麼處理。

處理成功的身分驗證回應

之前在快速體驗的示範裡，使用回應類型設定是 response_type=token ，因此前端可以直接拿到 Access Token，然後授權流程就結束了。

這次回應類型設定是 response_type=code，身分驗證回應裡，只有拿到 Code 而沒有 Access Token，而 Code 的用途是要拿來跟 Hydra 交換 Access Token 用的。OpenID Connect Core 1.0 - 3.1.3.1 Token Request 有提到該如何對授權伺服器的 token 端點發送 Token 請求，這裡也是參考 OAuth 2.0 - 4.1.3. Access Token Request，欄位定義如下：

欄位	必填	說明
`grant_type`	REQUIRED	固定為 `authorization_code`。
`code`	REQUIRED	原文為 Authorization Code，中文直譯即「授權碼」。
`redirect_uri`	REQUIRED，當一開始的身分驗證請求中有這個欄位時，就是必填。	要帶入一開始身分驗證請求裡的 `redirect_uri`，而且要完全一致。
`client_id`	REQUIRED，當應用程式一開始沒註冊驗證方法時，則此欄位必填。（以這個例子來說，是不需要給這個欄位的）	此為應用程式的唯一識別碼。

Hydra 的 token 端點，可以從 SDK 的 Public API 裡可以找到對應的方法，接著可以在 callback 裡寫如下的程式，裡面有很多欄位或值都是上面表格找得到的：

public function __invoke(Request $request, PublicApi $hydra)
{
    $redirectUri = 'http://127.0.0.1:8000/callback';

    $tokenResponse = $hydra->oauth2Token(
        grantType: 'authorization_code',
        code: $request->input('code'),
        redirectUri: $redirectUri
    );

    dump(json_decode((string)$tokenResponse, true));

    return response('拿到身分驗證回應了');
}

Hydra SDK 提供的 oauth2Token() 方法，會呼叫 Hydra Public API 所提供的 Token 端點來取得 Token 資訊。但 API 也不是隨隨便便就讓別人能呼叫的，要先證明你是應用程式的持有人才行，因此這時要提供應用程式的憑證才能正常呼叫。

Hydra 的 SDK 是透過 Config 物件來設定憑證，這裡是物件初始化過程的程式碼：

$this->app->singleton(PublicApi::class, function () {
    return tap(new PublicApi(), function (PublicApi $instance) {
        $instance->getConfig()
            // 這裡要注意，是用 Public API 的 port
            ->setHost('http://127.0.0.1:4444')
            ->setUsername('my-rp')
            ->setPassword('my-secret')
            // 下面這行應該是 Hydra SDK 的 bug，必須要強制設定為 null 才能正常執行
            ->setAccessToken(null);
    });
});

成功驗證就能夠拿到像下面這樣的 Token 回應：

{
  "access_token": "gljqNs7XFogfPJURtAW6rygFm-KzRWphuv_EqD5LUMQ.XdXx9iDX3lJaQVQHhNnCl77IWSPf87UhaOYrlkGt9_8",
  "expires_in": 3599,
  "id_token": "eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6InB1YmxpYzpoeWRyYS5vcGVuaWQuaWQtdG9rZW4iLCJ0eXAiOiJKV1QifQ.eyJhdF9oYXNoIjoiVTMxN2xqVE5zMTBBV3Z3bmgwUW9IZyIsImF1ZCI6WyJteS1ycCJdLCJhdXRoX3RpbWUiOjE2NjQzNTE0MzcsImV4cCI6MTY2NDM1NTAzOSwiaWF0IjoxNjY0MzUxNDM5LCJpc3MiOiJodHRwOi8vMTI3LjAuMC4xOjQ0NDQvIiwianRpIjoiMjEwZWRhNDMtZjhjNy00NWEzLWEyNWItYTJiZDkyMjcyOTcxIiwicmF0IjoxNjY0MzUxNDMxLCJzaWQiOiI3MTViNjNjNC0wZjJhLTRmZTUtOGQyOC1lODMwZGQzNjEzNDkiLCJzdWIiOiIxIn0.sM3A5wLTUBE1DlDAqfcF8pSUNU74AaP2GDaJ_gLLEV_uh-tG6b6B8e58fxH1vRmjtTE6aJG-chG98di12paDD8tV6JXAcuyk3p5Tw_OZnCcFVEvAYoP_m8BYhwGK7DfmiWCZVMTHLX2AFd3J93XR7tems-xV1ponXQQaPDIVKjEVe3k9aoPkgKFj-8CabMwq-aVzKmq0Zr940tynWUTbu_ylSdnnvw68q74zmL6mwhGaDQ0DKTza-fDy_dp_Ht1QujIa-aSrLLkWm9MP0zzPCiZ1YYv-cpx3xb-tpoJm3bNu1h6XMGCjsoPtBOgQzESqojea0H2Cc7DsnDlezIVKM2OphF0_REy5ljBIA3zmbN0arbVVozN2p68YHX8YVp121yWpLycw1DA9eXdu2xp4I8N2Vmng9sez7KT8vKT9vCzFJgqTNG5Jhrv2VH7F4IXzjmbLD3bQW9HAtI_SGwSZ9FsQFUifxxgs1L9FFGb_pyc9arfoTqJnIaZgfsPMOQ6_4S4GlNwvX9YugOugecQfnfXX17ddNHtU7_YOkAAccZVaG5xQZEDtnggrtOVhBKebt5oHFLNDk44eK6GzD1yV9RtO0g0IK6OTt_IFN6gcEPo5d-QTphLxpYecLSvcYciI5k_wx-RpwZdJM1IU-JHqMUdHHm-DpOPCHzTAuXu894w",
  "scope": "openid",
  "token_type": "bearer"
}

這裡為了方便下一次解說，先把 id_token 的值完全保留，明天再來說明詳細內容。

這個回應是 OpenID Connect Core 1.0 - 3.1.3.3. Successful Token Response 裡定義的，裡面提到這是基於 OAuth 2.0 - 4.1.4. Access Token Response（然後裡面又提到欄位定義要再參考 5.1. Successful Response）再加上新的 id_token 欄位而成的。Token 回應的欄位定義如下：

欄位	必填	說明
`access_token`	REQUIRED	可以用來存取資源伺服器的憑證。
`token_type`	REQUIRED	Token 的類型。
`expires_in`	RECOMMENDED	Token 還有幾秒會過期。
`scope`	OPTIONAL / REQUIRED	使用者同意授權範圍，如果跟應用程式要求的範圍相同時，可以省略；如果不同則必須要回傳。
`id_token`	REQUIRED	OpenID Connect 定義的新欄位，也可以說如果有要求授權 `openid` 範圍的時候，就會給予這個欄位。

到了這裡，因為 Token 都拿到了，所以原則上應用程式要求授權的流程基本上就結束了。再來就會是驗證 Token 是否正確，這部分留到明天繼續。

請求 Token 也有可能會失敗，回傳的訊息定義在 OAuth 2.0 - 5.2. Error Response 裡，格式跟身分驗證回應差不多，但 error 的錯誤碼，因為情境不同所以會有所不同。比方說 invalid_client 是指應用程式驗證失敗，像是密碼（secret）打錯，這是在身分驗證請求到身分驗證回應的過程中不會發生的，這部分就留給讀者閱讀。

處理失敗的身分驗證回應

先講失敗的授權回應。情境很好理解，參考 error 的內容做對應的業務邏輯處理即可。如：昨天實作 Consent Provider 的時候有提到被使用者拒絕授權的情境，應該要回 access_denied，就能讓應用程式知道現在發生什麼問題，以及該出什麼樣的錯的訊息給使用者參考。範例程式碼如下：

$error = $request->input('error');

if (null !== $error) {
    return match ($error) {
        'access_denied' => response('使用者拒絕授權'),
        default => response('未知的 error: ' . $error),
    };
}

其他在 Login Provider 或 Consent Provider 處理的過程中，只要身分驗證或授權流程無法進行下去的時候，都可以回錯誤碼給應用程式。但該回哪一個，就必須要參考協定說明來決定適合的錯誤碼。

範例程式碼有實作成功的授權回應，和 access_denied 的授權回應，請讀者可以參考 GitHub Commit。