Как называется техника получения логина и пароля для авторизации в компьютерной системе

Обновлено: 07.07.2024

Введение

Когда я говорил семье или друзьям, что я «работаю в identity», они часто предполагали, что это означает, что я работал в правительстве, в организации выдающей водительские права, или что я помогал людям разрешать мошенничество с кредитными картами.

Цифровая идентификация

Цифровая идентификация это набор атрибутов, которые определяют отдельного пользователя в контексте функции, предоставляемой конкретным приложением.

Скажем, вы управляете компанией по продаже обуви онлайн. Цифровой идентификацией пользователей вашего приложения может быть номер их кредитной карты, адрес доставки и история покупок. Их цифровая идентификация зависит от вашего приложения.

Это приводит нас к …

Аутентификация

В широком смысле, аутентификация относится к процессу проверки того, что пользователь является тем, кем он себя заявляет.

Как только система сможет установить это, мы приходим к …

Авторизация

Авторизация касается предоставления или отказа в правах доступа к ресурсам.

Стандарты

Вы можете вспомнить, что я упомянул, что аутентификация основывается на четко определенных стандартах. Но откуда эти стандарты берутся?

IETF (Internet Engineering Task Force)

OIDF (OpenID Foundation)

Теперь, когда нам известны спецификации и кто их пишет, давайте вернемся к авторизации и поговорим о:

OAuth 2.0

OAuth 2.0 является одной из наиболее часто упоминаемых спецификаций, когда речь идет о сети, а также часто неправильно представленной или неправильно понятой.

Как было до OAuth

Чтобы понять цель OAuth, нам нужно вернуться назад во времени. OAuth 1.0 был создан в декабре 2007 года. До этого, если нам требовался доступ к сторонним ресурсам, это выглядело так:

Допустим, вы использовали приложение под названием HireMe123. HireMe123 хочет настроить событие календаря (например, встречу на собеседование) от вашего имени (пользователя). HireMe123 не имеет собственного календаря; поэтому нужно использовать другой сервис под названием MyCalApp для добавления событий.

После того, как вы вошли в HireMe123, HireMe123 запросит у вас ваши учетные данные для входа в MyCalApp. Вы должны ввести свое имя пользователя и пароль на сайте HireMe123.

Затем HireMe123 используя ваш логин получить доступ к API MyCalApp, и затем сможет создавать события календаря с использованием ваших учетных данных.

Этот подход основывался на совместном использовании личных учетных данных пользователя из одного приложения с совершенно другим приложением, и это не очень хорошо.

Так как, HireMe123 поставил на карту защиты вашей учетной записи MyCalApp гораздо меньше. Если HireMe123 не защитит ваши учетные данные MyCalApp надлежащим образом, и они в конечном итоге будут украдены или взломаны, кто-то сможет написать несколько неприятных статей в блоге, но HireMe123 как бы останется в стороне.

HireMe123 также получает слишком большой доступ к MyCalApp от вашего имени. HireMe123 получает все те же привелегии, что и вы, потому что он использовал ваши учетные данные для получения этого доступа. Это означает, что HireMe123 может читать все ваши события календаря, редактировать их, изменять настройки и т. д.

Появление OAuth

Все эти недостатки приводит нас к OAuth.

Используя OAuth, пользователь теперь может делегировать HireMe123 для вызова MyCalApp от имени пользователя. MyCalApp может ограничить доступ к своему API при вызове сторонними клиентами без риска совместного использования информации для входа или предоставления слишком большого доступа. Это делается с помощью:

Сервер авторизации

Давайте вернемся к ситуации с HireMe123 и MyCalApp, только теперь у нас есть OAuth 2.0:

Предположим также, что вы уже вошли в систему с HireMe123 через любую аутентификацию, которую HireMe123 настроил для себя. HireMe123 теперь хочет создавать события от вашего имени.

Затем сервер авторизации MyCalApp запросит у вас согласие разрешить HireMe123 получать доступ к API MyCalApp от вашего имени. В браузере откроется приглашение, в котором будет запрошено ваше согласие на добавление в календарь событий HireMe123 (но не более того).

Если вы скажете «да» и дадите свое согласие, то сервер авторизации MyCalApp отправит код авторизации в HireMe123. Это позволяет HireMe123 знать, что пользователь MyCalApp (вы) действительно согласился разрешить HireMe123 добавлять события с использованием пользовательского (вашего) MyCalApp.

MyCalApp затем выдаст токен доступа для HireMe123. HireMe123 может использовать этот токен доступа для вызова MyCalApp API в рамках разрешенных вами разрешений и создания событий для вас с помощью MyCalApp API.

Ничего плохо больше не происходит! Пароль пользователя знает только MyCalApp. HireMe123 не запрашивает учетные данные пользователя. Проблемы с совместным использованием учетных данных и слишком большим доступом больше не являются проблемой.

А как насчет аутентификации?

На данный момент, я надеюсь, стало ясно, что OAuth предназначен для делегированного доступа. Это не распространяется на аутентификацию. В любой момент, когда аутентификация включалась в процессы, которые мы рассмотрели выше, вход в систему осуществлялся любым процессом входа в систему, который HireMe123 или MyCalApp реализовали по своему усмотрению. OAuth 2.0 не прописывал, как это должно быть сделано: он только покрывал авторизацию доступа сторонних API.

Так почему же аутентификация и OAuth так часто упоминаются вместе друг с другом?

Проблема входа в систему

Но, как мы упоминали выше, OAuth 2.0 предназначен только для делегированного доступа. Это не протокол аутентификации. Но это не помешало людям попытаться использовать его и для аутентификации, и это представляет проблему.

Проблемы с использованием токенов доступа для аутентификации

Если HireMe123 предполагает успешный вызов API MyCalApp с токеном доступа, достаточным что бы пользователь считался аутентифицированным, у нас возникают проблемы, поскольку у нас нет способа проверить, был ли выдан токен доступа правильному пользователю.

Кто-то мог украсть токен доступа у другого пользователя
Маркер доступа мог быть получен от другого клиента (не HireMe123) и введен в HireMe123

Как уже упоминалось, это не остановило людей от неправильного использования токенов доступа и OAuth 2.0 для аутентификации. Быстро стало очевидно, что формализация аутентификации поверх OAuth 2.0 была необходима, чтобы разрешить входы в приложения сторонних разработчиков, сохраняя безопасность приложений и их пользователей.

OpenID Connect

ID Токены

Идентификационные токены предоставляют информацию о событии аутентификации и идентифицируют пользователя. Идентификационные токены предназначены для клиента. Это фиксированный формат, который клиент может анализировать и проверять, чтобы извлечь идентификационную информацию из токена и тем самым аутентифицировать пользователя.

OIDC объявляет фиксированный формат для токенов ID, которым является JWT.

JSON Web Token (JWT)

JSON Web Tokens, или JWT (иногда произносится как «jot»), состоит из трех URL-безопасных сегментов строки, соединенных точками. Сегмент заголовка, сегмента полезной нагрузки и крипто сегмента.

Сегмент заголовка

Первый сегмент является сегментом заголовка (header segment). Он может выглядеть примерно так:

Декодированный заголовок выглядит примерно так:

Сегмент полезной нагрузки

Это объект JSON, содержащий фрагмент данных называемый claim, который содержат информацию о пользователе и событии аутентификации. Например:

Оно также кодируется в base64Url.

Крипто сегмент

Когда клиент получает идентификационный токен, он также проверяет подпись с помощью ключа. (Если использовался алгоритм асимметричной подписи, для подписи и проверки используются разные ключи; в этом случае только сервер авторизации может подписывать токены.)

Claim

Claim можно перевести как требование, утверждение или как заявление.

Теперь, когда мы знаем об анатомии JWT, давайте поговорим подробнее об claim, этом фрагменте данных из сегмента полезной нагрузки. Согласно его названию, токены ID предоставляют идентификационную информацию, которая присутствует в формуле claim.

Аутентификационный Claim

Некоторые строки аутентификации в токене ID включают:

Идентификационные данные (Identity Claim)

Claim также включают информацию о конечном пользователе. Вот несколько примеров таких данных:

Некоторые из стандартных строк профиля в токене ID включают:

sub (subject): уникальный идентификатор пользователя; строка обязательна
email
email_verified
birthdate
etc.

После того как мы рассмотрели спецификации OAuth 2.0 и OpenID Connect пришло посмотреть, как применить наши знания в области идентификации.

Аутентификация с помощью ID токенов

Давайте посмотрим на OIDC аутентификацию на практике.

Обратите внимание, что это упрощенная схема. Есть несколько разных потоков в зависимости от архитектуры вашего приложения.

Наши объекты здесь: браузер, приложение, запущенное в браузере, и сервер авторизации. Когда пользователь хочет войти в систему, приложение отправляет запрос авторизации на сервер авторизации. Учетные данные пользователя проверяются сервером авторизации, и если все хорошо, сервер авторизации выдает идентификационный токен приложению.

Затем клиентское приложение декодирует маркер идентификатора (который является JWT) и проверяет его. Это включает в себя проверку подписи, и мы также должны проверить данные claim. Вот некоторые примеры проверок:

После того как мы установили подлинность токена ID, пользователь проходит аутентификацию. Теперь у нас есть доступ к identity claims и мы знаем, кто этот пользователь.

Теперь пользователь аутентифицирован. Пришло время взаимодействовать с API.

Доступ к API с помощью токенов доступа

Мы немного поговорили о токенах доступа ранее, еще когда мы смотрели, как делегированный доступ работает с OAuth 2.0 и серверами авторизации. Давайте посмотрим на некоторые детали того, как это работает, возвращаясь к нашему сценарию с HireMe123 и MyCalApp.

Токены доступа

Токены доступа (Access Token) используются для предоставления доступа к ресурсам. С токеном доступа, выданным сервером авторизации MyCalApp, HireMe123 может получить доступ к API MyCalApp.

В отличие от токенов ID, которые OIDC объявляет как веб-токены JSON, токены доступа не имеют определенного формата. Они не должны быть (и не обязательно) JWT. Однако во многих решениях для идентификации используются JWT как маркеры доступа, поскольку есть готовый формат и он обеспечивает хорошую проверку.

В итоге HireMe123 получает два токена от сервера авторизации MyCalApp: токен идентификации (Token ID) (если проверка пользователя прошла успешна) и токен доступа (Access Token) для доступа к ресурсам конечному пользователю.

Токены доступа прозрачны для клиента

Токены доступа предназначены для API ресурса, и важно, чтобы они были прозрачны для клиента. Зачем?

Токены доступа могут измениться в любое время. У них должно быть короткое время истечения, поэтому пользователь может часто получать новые. Они также могут быть переизданы для доступа к различным API или использования разных разрешений. Клиентское приложение никогда не должно содержать код, который опирается на содержимое токена доступа. Код, который делает это, был бы хрупким и почти гарантированно сломался.

Доступ к ресурсным API

Допустим, мы хотим использовать токен доступа для вызова API из одностраничного приложения. Как это выглядит?

Мы рассмотрели аутентификацию выше, поэтому давайте предположим, что пользователь вошел в наше приложение JS в браузере. Приложение отправляет запрос авторизации на сервер авторизации, запрашивая токен доступа для вызова API.

Затем, когда наше приложение хочет взаимодействовать с API, мы присоединяем токен доступа к заголовку запроса, например, так:

Затем авторизованный запрос отправляется в API, который проверяет токен с помощью промежуточного программного обеспечения middleware. Если все проверено, то API возвращает данные (например, JSON) в приложение, запущенное в браузере.

Это замечательно, но есть кое-что, что может произойти с вами прямо сейчас. Ранее мы заявляли, что OAuth решает проблемы с излишним доступом. Как это решается здесь?

Делегирование со Scopes

Как API узнает, какой уровень доступа он должен предоставить приложению, запрашивающему использование его API? Мы делаем это с помощью scopes.

Scopes (Области действия) «ограничивают возможности приложения от имени пользователя». Они не могут предоставлять привилегии, которых у пользователя еще нет. Например, если у пользователя MyCalApp нет разрешения на создание новых корпоративных учетных записей MyCalApp, scopes, предоставленные HireMe123, также никогда не позволят пользователю создавать новые корпоративные учетные записи.

Scopes делегируют управление доступом к API или ресурсу. Затем API отвечает за объединение входящих scopes с фактическими правами пользователя для принятия соответствующих решений по управлению доступом.

Давайте рассмотрим это на нашем примере.

Я использую приложение HireMe123, и HireMe123 хочет получить доступ к стороннему API MyCalApp для создания событий от моего имени. HireMe123 уже запросил токен доступа для MyCalApp с сервера авторизации MyCalApp. Этот токен содержит некоторую важную информацию, такую как:

HireMe123 отправляет запрос в API MyCalApp с токеном доступа в своем заголовке авторизации. Когда MyCalApp API получает этот запрос, он может увидеть, что токен содержит scope write: events.

Но MyCalApp размещает учетные записи календаря для сотен тысяч пользователей. В дополнение к рассмотрению scope в токене, промежуточному программному обеспечению (middleware) API MyCalApp необходимо проверить sub идентификатор пользователя, чтобы убедиться, что этот запрос от HireMe123 может только использовать мои привилегии для создания событий с моей учетной записью MyCalApp.

В контексте делегированной авторизации scopes (области действия) показывают, что приложение может делать от имени пользователя. Они являются подмножеством общих возможностей пользователя.

Предоставление согласия

Помните, когда сервер авторизации спрашивал пользователя HireMe123 о его согласии разрешить HireMe123 использовать привилегии пользователя для доступа к MyCalApp?

Этот диалог согласия может выглядеть примерно так:

HireMe123 может запросить множество различных областей, например:

С RBAC вы можете настроить роли пользователей с определенными разрешениями на вашем сервере авторизации. Затем, когда сервер авторизации выдает токены доступа, он может включать роли определенных пользователей в свои области.

Ресурсы и что дальше?

Мы рассмотрели много материала, и даже не приблизились к рассмотрению всему что есть в области аутентификации и авторизации. Я надеюсь, что это была полезная статья по идентификации, авторизации и аутентификации.

В настоящее время я работаю над несколькими дополнительными постами в блоге, в которых более подробно рассматриваются веб-токены JSON, а также аутентификация и авторизация для приложений JavaScript.

Если вы хотите узнать больше, гораздо больше по этим темам, вот несколько полезных ресурсов для вас:

Выучить больше

Спецификации OAuth 2.0 и OpenID Connect являются сложными, но как только вы ознакомитесь с терминологией и получите базовые знания об идентификации, они будут полезны, информативны и станут намного более удобочитаемыми. Почитать их можно здесь: The OAuth 2.0 Authorization Framework и OpenID Connect Specifications..

Спасибо!

Если вы хотите пообщаться, я доступен в Твиттере на @KimMaida, и я также выступаю на конференциях и мероприятиях. Я надеюсь увидеть вас когда-нибудь, и большое спасибо за чтение!

С целью исключения возможного несанкционарованного вмешательства в работу информационной системы необходима процедура распознавания системой каждого законного пользователя (или групп пользователей). Для этого в защищенном месте система обязана хранить информацию, по которой можно опознать пользователя, а пользователь, входя в систему, выполняет определенные действия, позволяющие его идентифицировать, т.е. указывает идентификатор ID, присвоенный ему в данной системе. Получив идентификатор, система проверяет его содержательность (подлинность) - принадлежность множеству идентификаторов. Обычно устанавливается ограничение на число попыток предъявления некорректного идентификатора.

Если бы идентификация не дополнялась аутентификацией, то сама идентификация теряла бы всякий смысл. Аутентификация пользователя может быть основана на следующих принципах:

предъявлении пользователем пароля;
предъявлении пользователем доказательств, что он обладает секретной ключевой информацией;
ответах на некоторые тестовые вопросы;
предъявлении пользователем некоторых неизменных признаков, неразрывно связанных с ним;
предоставлении доказательств того, что он находится в определенном месте в определенное время;
установлении подлинности пользователя некоторой третьей доверенной стороной.

Процесс распознавания законного пользователя в схематичном виде представлен на рис. 3.29.

увеличить изображение
Рис. 3.29. Процессы идентификации, аутентификации и авторизации

Процедуры аутентификации должны быть устойчивы к подлогу, подбору и подделке.

После распознавания пользователя система должна выяснить, какие права предоставлены этому пользователю, какую информацию он может использовать и каким образом (читать, записывать, модифицировать или удалять), какие программы может выполнять, какие ресурсы ему доступны, а также другие вопросы подобного рода. Этот процесс называется авторизацией. Таким образом, вход пользователя в систему состоит из идентификации, аутентификации и авторизации. В процессе дальнейшей работы иногда может появиться необходимость дополнительной авторизации в отношении каких-либо действий.

Доступ к механизмам авторизации должны иметь только специальные системные программы, обеспечивающие безопасность системы, а также строго ограниченный круг пользователей, отвечающих за безопасность системы. Рассматриваемые механизмы должны быть тщательно защищены от случайного или преднамеренного доступа неавторизованных пользователей. Многие атаки на информационные системы нацелены именно на вывод из строя или обход средств разграничения доступа.

Аналогичные действия осуществляются в системе и при аутентификации других субъектов взаимодействия (претендентов), например прикладных процессов или программ, с системой (верификатором).

В отличие от аутентификации субъекта взаимодействия процедура аутентификации объекта, устанавливая подлинность электронной почты, банковского счета и т.п., проверяет факт принадлежности данного объекта владельцу указанного идентификатора.

3.9.2. Аутентификация субъекта

Цель субъекта взаимодействия при аутентификации - доказать верификатору подлинность предъявленного идентификатора.

Классическим средством аутентификации субъекта являются парольные схемы. При этом для устранения последствий несанкционированного доступа противника к информации, хранящейся в памяти компьютера верификатора, хранится не сам пароль PW (password), а его хеш-образ q = h (PW).

Для устранения последствий перехвата информации, передаваемой претендентом, или несанкционированного доступа противника к информации, хранящейся в памяти компьютера верификатора, может быть рекомендована схема, показанная на рис. 3.30.

увеличить изображение
Рис. 3.30. Парольная схема аутентификации, защищенная от повтора

Схема предполагает использование двух хеш-функций и , причем результат работы второй из них зависит от неповторяющегося блока данных nrb.

Аутентификация субъекта может быть как односторонней, так и взаимной. В первом случае процедуру аутентификации проходит один субъект, во втором аутентифицируют друг друга два взаимодействующих субъекта, например связывающиеся между собой по линиям связи. Взаимная аутентификация не есть простое объединение двух сеансов односторонней аутентификации, так как в последнем случае противник легко может осуществить атаку перехвата и повтора, выдавая себя за верификатора перед претендентом и за претендента перед верификатором.

Проверка подлинности предполагает использование:

неповторяющихся блоков данных, в качестве которых выступают временные метки;
механизма "запрос-ответ";
процедуры рукопожатия (handshake).

увеличить изображение
Рис. 3.31. Механизм «запрос - ответ» и процедура handshake

3.9.3. Симметричные методы аутентификации субъекта

Аутентификация субъекта может осуществляться с использованием как симметричных, так и несимметричных криптоалгоритмов. В системах с большим числом пользователей применение симметричных методов требует введения доверенной стороны, с которой разделяют секретные ключи все пользователи системы.

На рис. 3.32 показана схема процедуры взаимной аутентификации субъектов А и В с использованием доверенной третьей стороны - субъекта С, обладающего секретными ключами " />
и " />
соответственно для взаимодействия с А и В.

увеличить изображение
Рис. 3.32. Схема симметричной аутентификации с доверенной третьей стороной

$\<ID_A, ID_B\> $
;

$K_<AC> \, K_\\>\>$
,

содержащее сеансовый ключ для работы с В и шифровку, которая по сути является разрешением для А на работу с В;

$K_<BC> \\>$
,

$K_<AB> \, K_\\>$
,

содержащее зашифрованный запрос и разрешение, полученное от С;

$K_<BC> \\>$
,

$K_<AB> \$
;

3.9.4. Схема Kerberos

Решение задачи аутентификации в современных информационных системах, представляющих собой совокупность реализованных на различных аппаратно-программных платформах, территориально разнесенных компонентов, в соответствии с технологией клиент/сервер заключается в использовании специального сервера аутентификации. В настоящее время на роль фактического стандарта сервера аутентификации претендует Kerberos, продукт разработанный в Массачусетском технологическом институте (MIT) в середине 1980-х гг. и претерпевший с тех пор ряд принципиальных изменений. Широкому распространению Kerberos способствовало то, что его версия, реализованная в MIT, является свободно распространяемым продуктом. Программные средства, выполняющие аутентификацию по схеме Kerberos, разработаны для всех популярных ОС. Поддержка службы Kerberos предусмотрена в некоторых современных сетевых ОС. Схема Kerberos является типичным примером реализации симметричных методов аутентификации, она приведена на рис. 3.33.

Процесс аутентификации состоит из пяти (односторонняя аутентификация) или шести (взаимная аутентификация) шагов.

Сервер Kerberos имеет доступ к базе данных, содержащей идентификаторы и секретные ключи субъектов. Запись каждого пользователя и каждого прикладного сервера в базе данных Kerberos содержит следующие компоненты:

идентификатор субъекта;
секретный ключ субъекта;
дату истечения срока действия секретного ключа;
максимальной срок жизни разрешений, выдаваемых субъекту;
номер версии секретного ключа субъекта;
дату последней модификации записи;
другую служебную информацию.

Секретные ключи субъектов шифруются мастер-ключом Kerberos. Когда секретный ключ изменяется нормальным образом, т.е. не в результате компрометации, то старый ключ следует сохранять до тех пор, пока остаются годными билеты, выданные с его помощью, так как возможна ситуация, когда один субъект имеет несколько активных ключей. Субъекту, обладающему несколькими активными ключами, соответствует несколько записей в базе данных. При выдаче разрешений и при начальной аутентификации в сервере AS всегда используется самый свежий ключ.

Помимо серверов AS и TGS в системе имеется объект, отвечающий за управление базой данных, называемый диспетчером базы данных Kerberos DBM (Database Manager), а также сервер распространения ключей Kerberos KDS (Key Distribution Server).

3.9.5. Несимметричные методы аутентификации субъекта

Использование криптосистем с открытым ключом позволяет отказаться от серверов аутентификации, однако в системе должен существовать сервер, выдающий сертификаты на используемые субъектами взаимодействия открытые ключи. Сертификатом принято называть электронный документ, удостоверяющий принадлежность данного открытого ключа данному субъекту, иначе говоря, аутентичность ключа.

Протокол Диффи—Хеллмана. Несимметричные методы аутентификации могут быть основаны на использовании механизма электронной подписи. Классическим примером несимметричной аутентификации может служить схема Диффи-Хэллмана, представляющая собой совокупность процедуры выработки общего секретного ключа и взаимной аутентификации субъектов взаимодействия. Допустим, w - примитивный элемент поля Галуа GF (p), где p - простое число. Абонент А владеет парой ключей: - открытым и - закрытым. Абонент В владеет парой ключей: - открытым и - закрытым. Тогда последовательность взаимной аутентификации состоит из трех шагов.

Авторизация — процесс предоставления пользователю или группе пользователей определенных разрешений, прав доступа и привилегий в компьютерной системе.

Разница между авторизацией, аутентификацией и идентификацией

Авторизацию не следует путать с идентификацией и аутентификацией пользователя. Она происходит по завершении этих процессов.

Допустим, пользователь хочет получить доступ к определенному документу в корпоративном облаке. Сначала он вводит логин от своего аккаунта, и система проверяет, есть ли такой логин в ее базе данных. Это идентификация.

Если логин существует, система запросит у пользователя пароль, вычислит для него хеш и проверит, совпадает ли он с хешем в базе данных. Это аутентификация.

Если логин и пароль верные, система проверит, имеет ли этот пользователь право читать и изменять запрашиваемый документ, и в случае успеха предоставит ему доступ к файлу. Это авторизация.

Некоторые сервисы спрашивают логин и пароль одновременно, однако они все равно сначала идентифицируют пользователя, а потом, если он успешно прошел проверку, переходят к аутентификации. Для пользователя момент перехода от идентификации к аутентификации в этом случае незаметен.

Авторизация возможна и без идентификации (и аутентификации). Например, сервис может предусматривать, что пользователи, которые не ввели логин и пароль, по умолчанию получают какой-то набор прав — скажем, на чтение документов без возможности правки.

Виды авторизации

Существует несколько моделей авторизации. Три основные — ролевая, избирательная и мандатная.

Например, пользователь А, создав текстовый файл, может назначить пользователю Б права на чтение этого файла, а пользователю В — права на его чтение и изменение. При этом пользователи Б и В могут передать свои права пользователю Г.

Мандатная модель авторизации применяется в системах, ориентированных на безопасность, и чаще всего она используется для организации доступа к гостайне и в силовых ведомствах.

Все знают о стандартной аутентификации пользователя в приложении. Это олдскульная процедура регистрации — пользователь вводит адрес почты, пароль и т. д., — а затем при входе мы сравниваем почту и/или пароль с сохранёнными данными. Если совпадает, даём доступ. Но времена изменились, и сегодня появилось много других методов аутентификации. Если хотите оставаться востребованным программистом/разработчиком в этом меняющемся, словно калейдоскоп, мире разработки ПО, то вы должны знать обо всех этих новых методах.

Нельзя отрицать, что в любых приложениях и ОС «аутентификация» — крайне важный элемент обеспечения сохранности пользовательских данных и регулирования доступа к информации. Чтобы понять, какой метод аутентификации для вас лучше, нужно разбираться в достоинствах и недостатках всех методов, а также неплохо представлять, как же они работают.

Здесь я постараюсь рассказать о большинстве распространённых сегодня методов аутентификации. Это не подробное техническое руководство, а лишь способ познакомить вас с ними. Хотя методы описаны с учётом применения в вебе, эти идеи можно реализовать и в других условиях.

Аутентификация на основе сессий

Чтобы избавиться от этого неудобства, придумали аутентификацию на основе сессий/кук, с помощью которых реализовали отслеживание состояний (stateful). Это означает, что аутентификационная запись или сессия должны храниться и на сервере, и на клиенте. Сервер должен отслеживать активные сессии в базе данных или памяти, а на фронтенде создаётся кука, в которой хранится идентификатор сессии. Это аутентификация на основе куки, самая распространённый и широко известный метод, используемый уже давно.

Процедура аутентификации на основе сессий:

Пользователь вводит в браузере своё имя и пароль, после чего клиентское приложение отправляет на сервер запрос.
Сервер проверяет пользователя, аутентифицирует его, шлёт приложению уникальный пользовательский токен (сохранив его в памяти или базе данных).
Клиентское приложение сохраняет токены в куках и отправляет их при каждом последующем запросе.
Сервер получает каждый запрос, требующий аутентификации, с помощью токена аутентифицирует пользователя и возвращает запрошенные данные клиентскому приложению.
Когда пользователь выходит, клиентское приложение удаляет его токен, поэтому все последующие запросы от этого клиента становятся неаутентифицированными.

У этого метода несколько недостатков.

При каждой аутентификации пользователя сервер должен создавать у себя запись. Обычно она хранится в памяти, и при большом количестве пользователей есть вероятность слишком высокой нагрузки на сервер.
Поскольку сессии хранятся в памяти, масштабировать не так просто. Если вы многократно реплицируете сервер, то на все новые серверы придётся реплицировать и все пользовательские сессии. Это усложняет масштабирование. (Я считал, этого можно избежать, если иметь выделенный сервер для управления сессиями, но это сложно реализовать, да и не всегда возможно.)

Аутентификация на основе токенов

Аутентификация на основе токенов в последние годы стала очень популярна из-за распространения одностраничных приложений, веб-API и интернета вещей. Чаще всего в качестве токенов используются Json Web Tokens (JWT) . Хотя реализации бывают разные, но токены JWT превратились в стандарт де-факто.

При аутентификации на основе токенов состояния не отслеживаются . Мы не будем хранить информацию о пользователе на сервере или в сессии и даже не будем хранить JWT, использованные для клиентов.

Процедура аутентификации на основе токенов:

Пользователь вводит имя и пароль.
Сервер проверяет их и возвращает токен (JWT), который может содержать метаданные вроде user_id, разрешений и т. д.
Токен хранится на клиентской стороне, чаще всего в локальном хранилище, но может лежать и в хранилище сессий или кук.
Последующие запросы к серверу обычно содержат этот токен в качестве дополнительного заголовка авторизации в виде Bearer . Ещё токен может пересылаться в теле POST-запроса и даже как параметр запроса.
Сервер расшифровывает JWT, если токен верный, сервер обрабатывает запрос.
Когда пользователь выходит из системы, токен на клиентской стороне уничтожается, с сервером взаимодействовать не нужно.

У метода есть ряд преимуществ:

Главное преимущество: поскольку метод никак не оперирует состояниями, серверу не нужно хранить записи с пользовательскими токенами или сессиями. Каждый токен самодостаточен, содержит все необходимые для проверки данные, а также передаёт затребованную пользовательскую информацию. Поэтому токены не усложняют масштабирование.
В куках вы просто храните ID пользовательских сессий, а JWT позволяет хранить метаданные любого типа, если это корректный JSON.
При использовании кук бэкенд должен выполнять поиск по традиционной SQL-базе или NoSQL-альтернативе, и обмен данными наверняка длится дольше, чем расшифровка токена. Кроме того, раз вы можете хранить внутри JWT дополнительные данные вроде пользовательских разрешений, то можете сэкономить и дополнительные обращения поисковые запросы на получение и обработку данных.
Допустим, у вас есть API-ресурс /api/orders, который возвращает последние созданные приложением заказы, но просматривать их могут только пользователи категории админов. Если вы используете куки, то, сделав запрос, вы генерируете одно обращение к базе данных для проверки сессии, ещё одно обращение — для получения пользовательских данных и проверки, относится ли пользователь к админам, и третье обращение — для получения данных.
А если вы применяете JWT, то можете хранить пользовательскую категорию уже в токене. Когда сервер запросит его и расшифрует, вы можете сделать одно обращение к базе данных, чтобы получить нужные заказы.
У использования кук на мобильных платформах есть много ограничений и особенностей. А токены сильно проще реализовать на iOS и Android. К тому же токены проще реализовать для приложений и сервисов интернета вещей, в которых не предусмотрено хранение кук.

Благодаря всему этому аутентификация на основе токенов сегодня набирает популярность.

Беспарольная аутентификация

Первой реакцией на термин «беспарольная аутентификация» может быть «Как аутентифицировать кого-то без пароля? Разве такое возможно?»

В наши головы внедрено убеждение, что пароли — абсолютный источник защиты наших аккаунтов. Но если изучить вопрос глубже, то выяснится, что беспарольная аутентификация может быть не просто безопасной, но и безопаснее традиционного входа по имени и паролю. Возможно, вы даже слышали мнение, что пароли устарели.

Беспарольная аутентификация — это способ конфигурирования процедуры входа и аутентификации пользователей без ввода паролей. Идея такая:

Вместо ввода почты/имени и пароля пользователи вводят только свою почту. Ваше приложение отправляет на этот адрес одноразовую ссылку, пользователь по ней кликает и автоматически входит на ваш сайт / в приложение. При беспарольной аутентификации приложение считает, что в ваш ящик пришло письмо со ссылкой, если вы написали свой, а не чужой адрес.

Есть похожий метод, при котором вместо одноразовой ссылки по SMS отправляется код или одноразовый пароль. Но тогда придётся объединить ваше приложение с SMS-сервисом вроде twilio (и сервис не бесплатен). Код или одноразовый пароль тоже можно отправлять по почте.

И ещё один, менее (пока) популярный (и доступный только на устройствах Apple) метод беспарольной аутентификации: использовать Touch ID для аутентификации по отпечаткам пальцев. Подробнее о технологии .

Если вы пользуетесь Slack , то уже могли столкнуться с беспарольной аутентификацией.

Medium предоставляет доступ к своему сайту только по почте . Я недавно обнаружил, что Auth0 , или Facebook AccountKit , — это отличный вариант для реализации беспарольной системы для вашего приложения.

Что может пойти не так?

Если кто-то получит доступ к пользовательским почтам, он получит и доступ к приложениям и сайтам. Но это не ваша головная боль — беспокоиться о безопасности почтовых аккаунтов пользователей. Кроме того, если кто-то получит доступ к чужой почте, то сможет перехватить аккаунты в приложениях с беспарольной аутентификацией, воспользовавшись функцией восстановления пароля. Но мы ничего не можем поделать с почтой наших пользователей. Пойдём дальше.

В чём преимущества?

Как часто вы пользуетесь ссылкой «забыли пароль» для сброса чёртового пароля, который так и не смогли вспомнить после нескольких неудачных попыток входа на сайт / в приложение? Все мы бываем в такой ситуации. Все пароли не упомнишь, особенно если вы заботитесь о безопасности и для каждого сайта делаете отдельный пароль (соблюдая все эти «должен состоять не менее чем из восьми символов, содержать хотя бы одну цифру, строчную букву и специальный символ»). От всего этого вас избавит беспарольная аутентификация. Знаю, вы думаете сейчас: «Я использую менеджер паролей, идиот». Уважаю. Но не забывайте, что подавляющее большинство пользователей не такие техногики, как вы. Это нужно учитывать.

Беспарольная аутентификация хороша не только для пользователей, но и для вас как разработчика. Вам не нужно реализовывать механизм восстановления паролей. Все в выигрыше.

Если вы думаете, что какие-то пользователи предпочтут старомодные логин/пароль, то предоставьте им оба варианта, чтобы они могли выбирать.

Сегодня беспарольная аутентификация быстро набирает популярность.

Единая точка входа (Single Sign On, SSO)

Обращали внимание, что, когда логинишься в браузере в каком-нибудь Google-сервисе, например Gmail, а потом идёшь на Youtube или иной Google-сервис, там не приходится логиниться? Ты автомагически получаешь доступ ко всем сервисам компании. Впечатляет, верно? Ведь хотя Gmail и Youtube — это сервисы Google, но всё же раздельные продукты. Как они аутентифицируют пользователя во всех продуктах после единственного входа?

Этот метод называется единой точкой входа (Single Sign On, SSO).

Реализовать его можно по-разному. Например, использовать центральный сервис для оркестрации единого входа между несколькими клиентами. В случае с Google этот сервис называется Google Accounts . Когда пользователь логинится, Google Accounts создаёт куку, которая сохраняется за пользователем, когда тот ходит по принадлежащим компании сервисам. Как это работает:

Пользователь входит в один из сервисов Google.
Пользователь получает сгенерированную в Google Accounts куку.
Пользователь идёт в другой продукт Google.
Пользователь снова перенаправляется в Google Accounts.
Google Accounts видит, что пользователю уже присвоена кука, и перенаправляет пользователя в запрошенный продукт.

Очень простое описание единой точки входа: пользователь входит один раз и получает доступ ко всем системам без необходимости входить в каждую из них. В этой процедуре используется три сущности, доверяющие другу прямо и косвенно. Пользователь вводит пароль (или аутентифицируется иначе) у поставщика идентификационной информации (identity provider, IDP), чтобы получить доступ к поставщику услуги (service provider (SP). Пользователь доверяет IDP, и SP доверяет IDP, так что SP может доверять пользователю.

Выглядит очень просто, но конкретные реализации бывают очень сложными. Подробнее об этом методе аутентификации .

Аутентификация в соцсетях

Уверен, эта картинка знакома всем:

Это часто называют аутентификацией в соцсетях (Social sign-in) или социальным логином (Social Login). Вы можете аутентифицировать пользователей по их аккаунтам в соцсетях. Тогда пользователям не придётся регистрироваться отдельно в вашем приложении.

Формально социальный логин — это не отдельный метод аутентификации. Это разновидность единой точки входа с упрощением процесса регистрации/входа пользователя в ваше приложение.

Лучшее из двух миров

Пользователи могут войти в ваше приложение одним кликом, если у них есть аккаунт в одной из соцсетей. Им не нужно помнить логины и пароли. Это сильно улучшает опыт использования вашего приложения. Вам как разработчику не нужно волноваться о безопасности пользовательских данных и думать о проверке адресов почты — они уже проверены соцсетями. Кроме того, в соцсетях уже есть механизмы восстановления пароля.

Как использовать

Как разработчик вы должны разбираться в работе этого метода аутентификации. Большинство соцсетей в качестве механизма аутентификации используют авторизацию через OAuth2 (некоторые используют OAuth1, например Twitter). Разберёмся, что такое OAuth. Соцсеть — это сервер ресурсов , ваше приложение — клиент , а пытающийся войти в ваше приложение пользователь — владелец ресурса . Ресурсом называется пользовательский профиль / информация для аутентификации. Когда пользователь хочет войти в ваше приложение, оно перенаправляет пользователя в соцсеть для аутентификации (обычно это всплывающее окно с URL’ом соцсети). После успешной аутентификации пользователь должен дать вашему приложению разрешение на доступ к своему профилю из соцсети. Затем соцсеть возвращает пользователя обратно в ваше приложение, но уже с токеном доступа. В следующий раз приложение возьмёт этот токен и запросит у соцсети информацию из пользовательского профиля. Так работает OAuth (ради простоты я опустил технические подробности).

Для реализации такого механизма вам может понадобиться зарегистрировать своё приложение в разных соцсетях. Вам дадут app_id и другие ключи для конфигурирования подключения к соцсетям. Также есть несколько популярных библиотек/пакетов (вроде Passport , Laravel Socialite и т. д.), которые помогут упростить процедуру и избавят от излишней возни.

Двухфакторная аутентификация (2FA)

Двухфакторная аутентификация (2FA) улучшает безопасность доступа за счёт использования двух методов (также называемых факторами) проверки личности пользователя. Это разновидность многофакторной аутентификации . Наверное, вам не приходило в голову, но в банкоматах вы проходите двухфакторную аутентификацию: на вашей банковской карте должна быть записана правильная информация, и в дополнение к этому вы вводите PIN. Если кто-то украдёт вашу карту, то без кода он не сможет ею воспользоваться. (Не факт! — Примеч. пер.) То есть в системе двухфакторной аутентификации пользователь получает доступ только после того, как предоставит несколько отдельных частей информации.

Читайте также: