身份驗證與授權：核心概念解析

身份驗證和授權雖然經常被同時提及，但它們在API安全性中扮演著不同的角色。

• 身份驗證：用于驗證試圖訪問API的用戶或系統的身份，確保請求的發出者確實是其聲稱的實體。
• 授權：在身份驗證完成后，決定已驗證的用戶或系統可以訪問哪些資源以及執行哪些操作。

REST API中的身份驗證與授權

REST API的無狀態特性要求每個請求都包含處理所需的全部信息。這種特性對身份驗證和授權提出了更高的要求：

• 基于令牌的身份驗證：由于REST架構的無狀態性，基于令牌的身份驗證（如JSON Web令牌，JWT）成為主流。它能夠以無狀態的方式攜帶用戶上下文信息。
• 解耦的授權技術：授權邏輯需要與API代碼分離，以減少代碼復雜性，同時滿足復雜的訪問控制需求。

在API身份驗證中，不同的角色有著各自的需求：

1. 最終用戶：通過客戶端應用程序間接與API交互，通常使用OAuth 2.0等機制實現無縫且安全的訪問。
2. 應用程序：服務間通信需要專門的身份驗證方式，例如OAuth 2.0的客戶端憑據流，用于應用程序自身的身份驗證。
3. 入口實體：微服務架構中的內部服務通信需要細粒度的權限管理，以確保數據訪問的安全性。

API調用的安全階段

API調用通常會經歷多個階段，每個階段都涉及不同的安全檢查。

1. 負載均衡器：作為API的初始接觸點，負責流量管理，并可執行初步的身份驗證（如API密鑰驗證）。
2. API網關：關鍵的安全檢查點，負責詳細的身份驗證和授權，例如驗證令牌和執行安全策略。
3. 應用程序代碼：在這一階段進行更細粒度的授權檢查，確保用戶或服務具有執行特定操作的權限。
4. 數據層：最終的數據訪問階段，通過數據過濾和授權檢查確保數據的安全性和完整性。

跨階段的身份驗證與授權

• 在負載均衡器和API網關階段，重點是驗證請求者的身份，通常通過API密鑰或令牌完成。
• 在應用程序代碼階段，授權檢查變得更加細致，明確用戶或服務的具體權限。
• 在數據層，確保數據訪問嚴格遵循最小特權原則，僅允許具有適當權限的實體訪問。

基于令牌的身份驗證：現代標準

傳統的基于會話的身份驗證方法由于依賴服務器端狀態管理，不適合無狀態的REST API環境。相比之下，基于令牌的身份驗證（如JWT）已成為行業標準：

• JWT的優勢：JWT以緊湊、自包含的格式封裝用戶身份和聲明，適合分布式無狀態環境。
• 實際應用：例如，OAuth 2.0流允許用戶通過外部身份提供者驗證身份并獲取令牌，用于后續的API調用。

對于服務間通信，JWT令牌也可用于驗證服務身份，確保體系結構中的每個服務都是可信的。

策略即代碼：授權管理的新方式

“策略即代碼”是一種將安全和操作策略定義在代碼中的方法，具有動態性、可擴展性和高可維護性：

• 靈活性：支持上下文感知的授權，適應復雜的訪問控制需求。
• 去中心化：策略與資源一起定義，提高了可見性和控制力。

這種方法與現代的基礎設施即代碼實踐相輔相成，為API授權提供了更高的靈活性。

身份驗證的最佳實踐

1. 采用強身份驗證機制：優先選擇OAuth 2.0和JWT等基于令牌的機制。
2. 實施速率限制：限制身份驗證嘗試次數，防止暴力攻擊。
3. 啟用多因素身份驗證（MFA）：為關鍵應用程序增加額外的安全層。
4. 定期更新令牌：設置令牌過期時間并啟用自動刷新機制。
5. 確保令牌的安全傳輸與存儲：始終使用HTTPS，并妥善存儲令牌。
6. 監控身份驗證活動：記錄身份驗證嘗試，檢測并應對異常行為。

授權的最佳實踐

1. 解耦授權邏輯：使用工具（如OPAL）動態執行策略，提高授權的適應性。
2. 遵循最小特權原則：僅授予用戶和服務執行其功能所需的最低權限。
3. 從RBAC開始：通過角色定義簡化權限管理。
4. 細粒度訪問控制：在資源或操作級別實施詳細的訪問控制策略。
5. 定期審查與更新策略：確保授權策略與最新的需求和威脅保持一致。

API身份驗證與授權的測試

全面的測試對于確保API的安全性至關重要：

• 測試環境：維護獨立的測試和生產環境，避免對真實數據造成影響。
• 自動化測試：利用自動化框架模擬各種身份驗證和授權場景，確保覆蓋全面。
• 基于令牌的測試：通過編程生成令牌，測試不同的身份驗證場景。
• 策略即代碼的測試：驗證授權策略的執行是否符合預期。

總結

API認證與授權是確保數據安全和系統完整性的核心環節。通過采用基于令牌的身份驗證、策略即代碼以及最佳實踐，可以顯著提升API的安全性和可擴展性。同時，定期審查和優化現有策略，保持與最新的安全趨勢同步，是持續改進的關鍵。

原文鏈接: https://www.permit.io/blog/best-practices-for-api-authentication-and-authorization