Как работает авторизация/аутентификация? Как сайт понимает, что ты залогинен?

Идентификация — процедура, в результате выполнения которой для субъекта идентификации выявляется его идентификатор, однозначно определяющий этого субъекта в информационной системе.

Аутентификация — процедура проверки подлинности, например проверка подлинности пользователя путем сравнения введенного им пароля с паролем, сохраненным в базе данных.

Авторизация — предоставление определенному лицу или группе лиц прав на выполнение определенных действий.

https://www.kaspersky.ru/blog/identification-authentication-authorization-difference/29123/

https://itsecforu.ru/2020/09/29/%F0%9F%91%A5-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-aaa-%D0%B0%D1%83%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B7/

 

 

Классический вариант – регистрация по логину/почте и паролю. При входе и введении правильных данных, если данные совпадают с таковыми в базе, вы получаете доступ на сайт.

 

1. Т.к. протокол HTTP не отслеживает состояния, нельзя достоверно знать, что человек, залогинившийся до этого по почте и паролю остается тем же человеком. И тогда изобрели аутентификацию на основе сессий/кук, на основе которых реализовано отслеживание состояний (stateful), то есть аутентификационная запись или сессия хранятся как на сервере, так и на клиенте. Сервер отслеживает открытые сессии в базе данных или в оперативной памяти, в свою очередь на фронтенде создаются cookies, в которых хранится идентификатор сессии. Процедура аутентификации на основе сессий:

● Пользователь вводит в браузере свое имя и пароль, после чего клиентское приложение отправляет на сервер запрос.

● Сервер проверяет пользователя, аутентифицирует его, шлет 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 есть и недостатки:

● 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 придется реплицировать и все пользовательские сессии. Это усложняет масштабирование.

 

2. Аутентификация на основе токенов в последние годы стала очень популярна из-за распространения одностраничных приложений (SPA), 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 (stateless). 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 {JWT}. Еще 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 передает 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, еще 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.

Примечание: в целях безопасности в некоторых случаях в дополнение к токену применяется сравнение user agent и подобного. В случае различия вас разлогинит. Так же, например, в банковских системах нельзя одновременно залогиниться в одну учетную запись с нескольких устройств одновременно.

 

3. 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 придется объединить ваше приложение с SMS-сервисом вроде twilio (и сервис не бесплатен). Код или одноразовый пароль тоже можно отправлять по почте.

И еще один, менее (пока) популярный (и доступный только на устройствах Apple) метод беспарольной аутентификации: использовать Touch ID для аутентификации по отпечаткам пальцев. Если вы пользуетесь Slack, то уже могли столкнуться с беспарольной аутентификацией.

Medium предоставляет доступ к своему сайту только по почте. 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. Пойдем дальше.

В чем преимущества?

Как часто вы пользуетесь ссылкой «забыли пароль» для сброса 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». Но не забывайте, что подавляющее большинство пользователей не такие техногики, как вы. Это нужно учитывать.

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.

 

4. Единая точка входа (Single Sign On, SSO)

Обращали внимание, что, когда логинишься в браузере в каком-нибудь Google-сервисе, например, Gmail, а потом идешь на Youtube или иной Google-сервис, там не приходится логиниться? Ты автоматически получаешь доступ ко всем сервисам компании. Впечатляет, верно? Ведь хотя Gmail и Youtube — это сервисы Google, но все 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 создает 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 идет 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.

 

5. Аутентификация в соцсетях (Social sign-in) или социальным логином (Social Login). Вы можете аутентифицировать пользователей по их аккаунтам в соцсетях. Тогда пользователям не придется 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.

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 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.

Большинство соцсетей в качестве механизма аутентификации используют авторизацию через OAuth2 (некоторые используют OAuth1, например Twitter). Разберемся, 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 возьмет 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 свое 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.

 

6. Двухфакторная аутентификация (2FA) улучшает безопасность доступа за счет 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 украдет 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.

Другой знакомый пример — двухфакторная аутентификация Mail.Ru, Google, Facebook и т. д. Если включен этот метод входа, то сначала вам нужно ввести логин и пароль, а затем одноразовый пароль (код проверки), отправляемый по SMS. Если ваш обычный пароль был скомпрометирован, аккаунт останется защищенным, потому что на втором шаге входа злоумышленник не сможет ввести нужный код проверки.

Вместо одноразового пароля в качестве второго фактора могут использоваться отпечатки пальцев или снимок сетчатки.

При двухфакторной аутентификации пользователь должен предоставить два из трех:

То, что вы знаете: пароль или PIN.

То, что у вас есть: физическое устройство (смартфон) или приложение, генерирующее одноразовые пароли.

Часть вас: биологически уникальное свойство вроде ваших отпечатков пальцев, голоса или снимка сетчатки.

Большинство хакеров охотятся за паролями и PIN-кодами. Гораздо труднее получить доступ к генератору токенов или биологическим свойствам, поэтому сегодня двухфакторка обеспечивает высокую безопасность аккаунтов.

И все же двухфакторка поможет усилить безопасность аутентификации в вашем приложении. Как реализовать? Возможно, стоит не велосипедить, а воспользоваться существующими решениями вроде Auth0 или Duo.

 

Доп. материал:

● Про токены, JSON Web Tokens (JWT), аутентификацию и авторизацию. Token-Based Authentication

● HTTP авторизация

●