日期： 2014年5月12日
OAuth是一個關於授權（authorization）的開放網絡標准，在全世界得到廣泛應用，目前的版本是2.0版。
本文對OAuth 2.0的設計思路和運行流程，做一個簡明通俗的解釋，主要參考材料為RFC 6749。
為了理解OAuth的適用場合，讓我舉一個假設的例子。
有一個"雲沖印"的網站，可以將用戶儲存在Google的照片，沖印出來。用戶為了使用該服務，必須讓"雲沖印"讀取自己儲存在Google上的照片。
問題是只有得到用戶的授權，Google才會同意"雲沖印"讀取這些照片。那麼，"雲沖印"怎樣獲得用戶的授權呢？
傳統方法是，用戶將自己的Google用戶名和密碼，告訴"雲沖印"，後者就可以讀取用戶的照片了。這樣的做法有以下幾個嚴重的缺點。
（1）"雲沖印"為了後續的服務，會保存用戶的密碼，這樣很不安全。
（2）Google不得不部署密碼登錄，而我們知道，單純的密碼登錄並不安全。
（3）"雲沖印"擁有了獲取用戶儲存在Google所有資料的權力，用戶沒法限制"雲沖印"獲得授權的范圍和有效期。
（4）用戶只有修改密碼，才能收回賦予"雲沖印"的權力。但是這樣做，會使得其他所有獲得用戶授權的第三方應用程序全部失效。
（5）只要有一個第三方應用程序被破解，就會導致用戶密碼洩漏，以及所有被密碼保護的數據洩漏。
OAuth就是為了解決上面這些問題而誕生的。
在詳細講解OAuth 2.0之前，需要了解幾個專用名詞。它們對讀懂後面的講解，尤其是幾張圖，至關重要。
（1） Third-party application：第三方應用程序，本文中又稱"客戶端"（client），即上一節例子中的"雲沖印"。
（2）HTTP service：HTTP服務提供商，本文中簡稱"服務提供商"，即上一節例子中的Google。
（3）Resource Owner：資源所有者，本文中又稱"用戶"（user）。
（4）User Agent：用戶代理，本文中就是指浏覽器。
（5）Authorization server：認證服務器，即服務提供商專門用來處理認證的服務器。
（6）Resource server：資源服務器，即服務提供商存放用戶生成的資源的服務器。它與認證服務器，可以是同一台服務器，也可以是不同的服務器。
知道了上面這些名詞，就不難理解，OAuth的作用就是讓"客戶端"安全可控地獲取"用戶"的授權，與"服務商提供商"進行互動。
OAuth在"客戶端"與"服務提供商"之間，設置了一個授權層（authorization layer）。"客戶端"不能直接登錄"服務提供商"，只能登錄授權層，以此將用戶與客戶端區分開來。"客戶端"登錄授權層所用的令牌（token），與用戶的密碼不同。用戶可以在登錄的時候，指定授權層令牌的權限范圍和有效期。
"客戶端"登錄授權層以後，"服務提供商"根據令牌的權限范圍和有效期，向"客戶端"開放用戶儲存的資料。
OAuth 2.0的運行流程如下圖，摘自RFC 6749。
（A）用戶打開客戶端以後，客戶端要求用戶給予授權。
（B）用戶同意給予客戶端授權。
（C）客戶端使用上一步獲得的授權，向認證服務器申請令牌。
（D）認證服務器對客戶端進行認證以後，確認無誤，同意發放令牌。
（E）客戶端使用令牌，向資源服務器申請獲取資源。
（F）資源服務器確認令牌無誤，同意向客戶端開放資源。
不難看出來，上面六個步驟之中，B是關鍵，即用戶怎樣才能給於客戶端授權。有了這個授權以後，客戶端就可以獲取令牌，進而憑令牌獲取資源。
下面一一講解客戶端獲取授權的四種模式。
客戶端必須得到用戶的授權（authorization grant），才能獲得令牌（access token）。OAuth 2.0定義了四種授權方式。
授權碼模式（authorization code）是功能最完整、流程最嚴密的授權模式。它的特點就是通過客戶端的後台服務器，與"服務提供商"的認證服務器進行互動。
它的步驟如下：
（A）用戶訪問客戶端，後者將前者導向認證服務器。
（B）用戶選擇是否給予客戶端授權。
（C）假設用戶給予授權，認證服務器將用戶導向客戶端事先指定的"重定向URI"（redirection URI），同時附上一個授權碼。
（D）客戶端收到授權碼，附上早先的"重定向URI"，向認證服務器申請令牌。這一步是在客戶端的後台的服務器上完成的，對用戶不可見。
（E）認證服務器核對了授權碼和重定向URI，確認無誤後，向客戶端發送訪問令牌（access token）和更新令牌（refresh token）。
下面是上面這些步驟所需要的參數。
A步驟中，客戶端申請認證的URI，包含以下參數：
下面是一個例子。
GET /authorize?response_type=code&client_id=s6BhdRkqt3&state=xyz &redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb HTTP/1.1 Host: server.example.com
C步驟中，服務器回應客戶端的URI，包含以下參數：
下面是一個例子。
HTTP/1.1 302 Found Location: https://client.example.com/cb?code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA &state=xyz
D步驟中，客戶端向認證服務器申請令牌的HTTP請求，包含以下參數：
下面是一個例子。
POST /token HTTP/1.1 Host: server.example.com Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW Content-Type: application/x-www-form-urlencoded grant_type=authorization_code&code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA &redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb
E步驟中，認證服務器發送的HTTP回復，包含以下參數：
下面是一個例子。
HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json;charset=UTF-8 Cache-Control: no-store Pragma: no-cache { "access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA", "token_type":"example", "expires_in":3600, "refresh_token":"tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA", "example_parameter":"example_value" }
從上面代碼可以看到，相關參數使用JSON格式發送（Content-Type: application/json）。此外，HTTP頭信息中明確指定不得緩存。
簡化模式（implicit grant type）不通過第三方應用程序的服務器，直接在浏覽器中向認證服務器申請令牌，跳過了"授權碼"這個步驟，因此得名。所有步驟在浏覽器中完成，令牌對訪問者是可見的，且客戶端不需要認證。
它的步驟如下：
（A）客戶端將用戶導向認證服務器。
（B）用戶決定是否給於客戶端授權。
（C）假設用戶給予授權，認證服務器將用戶導向客戶端指定的"重定向URI"，並在URI的Hash部分包含了訪問令牌。
（D）浏覽器向資源服務器發出請求，其中不包括上一步收到的Hash值。
（E）資源服務器返回一個網頁，其中包含的代碼可以獲取Hash值中的令牌。
（F）浏覽器執行上一步獲得的腳本，提取出令牌。
（G）浏覽器將令牌發給客戶端。
下面是上面這些步驟所需要的參數。
A步驟中，客戶端發出的HTTP請求，包含以下參數：
下面是一個例子。
GET /authorize?response_type=token&client_id=s6BhdRkqt3&state=xyz &redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient%2Eexample%2Ecom%2Fcb HTTP/1.1 Host: server.example.com
C步驟中，認證服務器回應客戶端的URI，包含以下參數：
下面是一個例子。
HTTP/1.1 302 Found Location: http://example.com/cb#access_token=2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA &state=xyz&token_type=example&expires_in=3600
在上面的例子中，認證服務器用HTTP頭信息的Location欄，指定浏覽器重定向的網址。注意，在這個網址的Hash部分包含了令牌。
根據上面的D步驟，下一步浏覽器會訪問Location指定的網址，但是Hash部分不會發送。接下來的E步驟，服務提供商的資源服務器發送過來的代碼，會提取出Hash中的令牌。
密碼模式（Resource Owner Password Credentials Grant）中，用戶向客戶端提供自己的用戶名和密碼。客戶端使用這些信息，向"服務商提供商"索要授權。
在這種模式中，用戶必須把自己的密碼給客戶端，但是客戶端不得儲存密碼。這通常用在用戶對客戶端高度信任的情況下，比如客戶端是操作系統的一部分，或者由一個著名公司出品。而認證服務器只有在其他授權模式無法執行的情況下，才能考慮使用這種模式。
它的步驟如下：
（A）用戶向客戶端提供用戶名和密碼。
（B）客戶端將用戶名和密碼發給認證服務器，向後者請求令牌。
（C）認證服務器確認無誤後，向客戶端提供訪問令牌。
B步驟中，客戶端發出的HTTP請求，包含以下參數：
下面是一個例子。
POST /token HTTP/1.1 Host: server.example.com Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW Content-Type: application/x-www-form-urlencoded grant_type=password&username=johndoe&password=A3ddj3w
C步驟中，認證服務器向客戶端發送訪問令牌，下面是一個例子。
HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json;charset=UTF-8 Cache-Control: no-store Pragma: no-cache { "access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA", "token_type":"example", "expires_in":3600, "refresh_token":"tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA", "example_parameter":"example_value" }
上面代碼中，各個參數的含義參見《授權碼模式》一節。
整個過程中，客戶端不得保存用戶的密碼。
客戶端模式（Client Credentials Grant）指客戶端以自己的名義，而不是以用戶的名義，向"服務提供商"進行認證。嚴格地說，客戶端模式並不屬於OAuth框架所要解決的問題。在這種模式中，用戶直接向客戶端注冊，客戶端以自己的名義要求"服務提供商"提供服務，其實不存在授權問題。
它的步驟如下：
（A）客戶端向認證服務器進行身份認證，並要求一個訪問令牌。
（B）認證服務器確認無誤後，向客戶端提供訪問令牌。
A步驟中，客戶端發出的HTTP請求，包含以下參數：
POST /token HTTP/1.1 Host: server.example.com Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW Content-Type: application/x-www-form-urlencoded grant_type=client_credentials
認證服務器必須以某種方式，驗證客戶端身份。
B步驟中，認證服務器向客戶端發送訪問令牌，下面是一個例子。
HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json;charset=UTF-8 Cache-Control: no-store Pragma: no-cache { "access_token":"2YotnFZFEjr1zCsicMWpAA", "token_type":"example", "expires_in":3600, "example_parameter":"example_value" }
上面代碼中，各個參數的含義參見《授權碼模式》一節。
如果用戶訪問的時候，客戶端的"訪問令牌"已經過期，則需要使用"更新令牌"申請一個新的訪問令牌。
客戶端發出更新令牌的HTTP請求，包含以下參數：
下面是一個例子。
POST /token HTTP/1.1 Host: server.example.com Authorization: Basic czZCaGRSa3F0MzpnWDFmQmF0M2JW Content-Type: application/x-www-form-urlencoded grant_type=refresh_token&refresh_token=tGzv3JOkF0XG5Qx2TlKWIA
（完）
