设计安全的OAuth 2.0授权码流程并防御CSRF与授权码注入攻击 -

题目

设计安全的OAuth 2.0授权码流程并防御CSRF与授权码注入攻击

信息

类型：问答
难度：⭐⭐⭐

考点

OAuth 2.0协议, CSRF防护, 授权码注入攻击防护, 安全最佳实践

快速回答

安全实现OAuth 2.0授权码流程的核心要点：

强制使用state参数并绑定会话防止CSRF攻击
采用PKCE（Proof Key for Code Exchange）防御授权码注入攻击
使用HTTPS加密所有通信
严格验证重定向URI和客户端身份
设置短有效期的授权码（≤10分钟）和访问令牌
令牌存储使用HttpOnly Cookie或安全内存

## 解析

1. 原理说明

OAuth 2.0授权码流程包含6个关键步骤：
1) 客户端初始化授权请求
2) 用户认证与同意授权
3) 授权服务器返回授权码
4) 客户端用授权码交换令牌
5) 授权服务器颁发访问令牌
6) 客户端使用令牌访问资源

主要安全威胁：

CSRF攻击：攻击者诱导用户点击恶意链接，劫持授权流程
授权码注入：攻击者截获授权码并注入到自己的客户端
令牌泄露：通过XSS或中间人攻击窃取令牌

2. 防御方案与代码示例

CSRF防护（State参数）

// 客户端生成state（示例：Node.js）
const crypto = require('crypto');
const state = crypto.randomBytes(16).toString('hex'); 

// 存储state到会话
req.session.oauthState = state; 

// 重定向到授权端点
res.redirect(`https://auth-server.com/authorize?
  response_type=code
  &client_id=CLIENT_ID
  &redirect_uri=https://client.com/callback
  &state=${state}  // 关键防御点
  &scope=openid%20profile`);

PKCE防御授权码注入

// 生成code_verifier和code_challenge
const codeVerifier = crypto.randomBytes(32).toString('base64url');
const codeChallenge = crypto
  .createHash('sha256')
  .update(codeVerifier)
  .digest('base64url');

// 授权请求添加PKCE参数
res.redirect(`https://auth-server.com/authorize?
  ...
  &code_challenge=${codeChallenge}
  &code_challenge_method=S256`);

// 用授权码交换令牌时提交verifier
const tokenResponse = await fetch('https://auth-server.com/token', {
  method: 'POST',
  body: new URLSearchParams({
    grant_type: 'authorization_code',
    code: authCode,
    redirect_uri: 'https://client.com/callback',
    client_id: 'CLIENT_ID',
    code_verifier: codeVerifier  // 关键验证点
  })
});

3. 最佳实践

重定向URI验证：授权服务器必须严格校验预注册的redirect_uri（包括路径和参数）
令牌安全：
- 访问令牌有效期≤1小时，刷新令牌≤90天
- SPA应用使用内存存储令牌，服务端应用使用HttpOnly Cookie
客户端认证：机密客户端必须使用client_secret，公共客户端使用PKCE
范围最小化：仅请求必要权限（如scope=profile而非scope=all）

4. 常见错误

❌ 未验证state参数导致CSRF攻击
❌ 允许开放重定向（如redirect_uri=http://attacker.com）
❌ 在URL片段中传递令牌（易被浏览器历史记录泄露）
❌ 使用长生命期的授权码（＞10分钟）
❌ 客户端未校验令牌受众（audience claim）

5. 扩展知识

OpenID Connect：在OAuth 2.0基础上添加ID Token（JWT格式），提供用户身份认证
令牌内省端点：资源服务器通过/oauth/introspect验证令牌有效性
动态客户端注册：RFC 7591允许程序化注册客户端，需配合软件声明（Software Statement）
进阶威胁：
- 令牌绑定（Token Binding）防御MITM攻击
- PAR（Pushed Authorization Requests）防止参数篡改