Android网络请求知识(三)授权,TCP/IP,HTTPS建立过程

1. 授权

定义

由身份或持有的令牌确认享有的权限,登录过程实质上的目的也是为了确认权限。

Http中确认授权的方式一:Cookie(目前不常用于授权)

Cookie是客户端给服务器用的,setCookie是服务器给客户端用的。cookie由服务器处理,客户端负责存储

工作机制:
  • 服务器需要客户端保存的内容,放在set-Cookie headers里返回,客户端会自动保存。
  • 客户端保存的Cookies,会在之后的所有请求里都携带进Cookie header里发回给服务器。
  • 客户端保存Cookie是按照服务器域名来分类的,例如baidu.com发回的Cookie保存下来后,之后请求google.com并不会带上cookie。
  • 客户端保存的Cookie在超时后会被删除,没有设置超时时间的Cookie(称为Session Cookie)在浏览器关闭后就会自动删除。
Cookie登录:

客户端发送cookie:账户和密码
服务端收到后确认登录setCookie:sessionID=1,记下sessionID
客户端收到sessionID后记录,以后请求服务端带上对比记录下sessionID,说明已经登录

Cookie作用:

会话管理:登录状态,购物车
个性化:用户偏好,主题
Tracking:分析用户行为

Cookie攻击

XXS:跨脚本攻击,及使用JavaScript拿到浏览器的cookie之后,发送到自己的网站,以这种方式来盗用用户Cookie。Server在发送Cookie时,敏感的Cookie加上HttpOnly,这样Cookie只能用于http请求,不能被JavaScript调用
XSRF:跨站请求伪造。Referer 从哪个网站跳转过来

Http中确认授权的方式二:Authorization

两种方式:Basic和Bearer

Basic
  • 格式:Authorization:Basic<username:password(Base64ed)>
Bearer
  • 格式:Authorization:Bearer<bearer token>
  • bearer token获取方式:通过OAuth2的授权流程

首先第三方网站向授权网站申请第三方授权合作,拿到授权方颁发的client_id和client_secret(一般都是appid+appkey的方式)。

  1. 用户在使用第三方网站时,点击授权按钮,跳转到授权方网站,并传入client_id作为自己的身份识别。
  2. 用户同意授权后,授权网站将页面跳回第三方网站,并传给第三方网站Authorization code作为用户认可的凭证
  3. 第三方网站将Authorization code发给自己的服务器
  4. 服务器将Authorization code和client_secret一并发送给授权方的服务器,
  5. 通过验证后,返回access_token。整个OAuth流程结束。

在这就过程中申请的client_secret是服务器持有的,安全起见不能给客户端,用服务端去和授权方获取用户信息,再传给客户端,包括④,⑤的请求过程也是需要加密的。这才是标准的授权过程。
有了access_token之后,就可以向授权方发送请求来获取用户信息

OAuth授权.png

实例分析,微博授权

实例.png

步骤分析就是上面的内容,这里把第4,6,8请求的参数分析一下
第④步参数:
response_type:指授权类型,必选,这里填固定值‘code’
client_id:指客户端id,必选,这里填在平台报备时获取的appid
redirect_uri:指重定向URI,可选
scope:指申请的权限范围,可选
state:指客户端当前状态,可选,若填了,则认证服务器会原样返回该值

第⑥步参数:
grant_type:指使用哪种授权模式,必选,这里填固定值‘authorization_code’
code:指从第⑤步获取的code,必选
redirect_uri:指重定向URI,必选,这个值需要和第④步中的redirect_uri保持一致
client_id:指客户端id,必选,这里填在平台报备时获取的appid
client_secret:指客户端密钥,必选,这里填在平台报备时获取的appkey

第⑧步参数:
access_token:指访问令牌,必选,这里填第⑦步获取的access_token
token_type:指令牌类型,必选,大小写不敏感,bearer类型 / mac类型
expires_in:指过期时间,单位秒,当其他地方已设置过期时间,此处可省略该参数
refresh_token:指更新令牌,可选,用即将过期token换取新token
scope:指权限范围,可选,第④步中若已申请过某权限,此处可省略该参数

Refresh token

我们在上面的第八步中会有refresh_token的参数,这个在实际操作中也比较常见

  • 用法:access_token过了有效时间后,调用refresh token接口,传来新的token
自己项目借鉴,简化OAuth2的过程

有时候我们在自己的项目中,将登陆和授权设计成类似OAuth2的过程,不过去掉Authorization code。登陆成功返回access_token,然后客户端再请求时,带上access_token。

2. TCP/IP

我们常常会说到TCP/IP,那到底是什么呢。这就需要讲到网络分层模型。TCP在传输层,IP在网络层。那为什么需要分层?因为网络不稳定,导致需要重传的问题。为了提高传输效率我们就需要分块,在传输层中就会进行分块。TCP还有两个重要的内容就是三次握手,四次分手。

三次握手
  1. 客户端:我要给你发消息了(SYN =1 , seq = x)
  2. 服务端:我知道了(ACK =1 , ack = x+1) ,我也要给你发消息了(SYN = 1 , seq = y)
  3. 客户端:我知道了(ACK = 1 , ack = y+1)


    TCP三次握手.png
  • 两次握手是否可以?
    不可以,三次握手防止因网络重传问题导致无效的连接。比如当A的第一次请求因网络慢B端迟迟收不到的问题,A发送第二次请求,如果是两次握手就会建立连接,当网络变好第一次请求再次到达B端就会再次建立一个连接。
四次挥手
  1. 客户端:我要给结束连接了(FIN =1 , seq = u)
  2. 服务端:我知道了(ACK =1 , ack = u+1 , seq = v)
  3. 服务端:我也要结束连接了(FIN =1 , seq = w , ACK =1 , ack = u+1)
  4. 客户端:我知道了(ACK = 1 , ack = w+1 , ack = w+1)


    四次挥手.png
  • 为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
    因为B端要在收到A端发送Fin消息后,可能还有需要传输的数据,所以多了一次握手。
  • 为什么A在TIME-WAIT状态必须等待2MSL的时间?
    当B端收不到A最后发过来的ACK信息,这时B就会重传Fin+ACK的消息,若果马上关闭就会导致A收不到,而且不会再发送ACK信息给B。
    TCP三次握手和四次挥手过程

3. HTTPS建立过程

HTTPS 协议是由 HTTP 加上TLS/SSL协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,主要通过数字证书、加密算法、非对称密钥等技术完成互联网数据传输加密,实现互联网传输安全保护


http和https对比.png
下图是HTTPS建立的过程,但是主要步骤都在图中有显示
简述https建立过程(图一).png

1.客户端通过发送Client Hello报文开始SSL通信。报文中包含客户端支持的SSL的指定版本、加密组件列表(所使用的加密算法及密钥长度),客户端随机数,hash算法。

2.服务器可进行SSL通信时,会以Server Hello报文作为应答。和客户端一样,在报文中包含SSL版本以及加密组件,服务端随机数。服务器的加密组件内容是从接收到客户端加密组件内筛选出来的。

3.之后服务器发送Certificate报文。报文中包含公开密钥证书。一般实际有三层证书嵌套,其实像下面图二直接用根证书机构签名也是可以的,但是一般根证书机构比较忙,需要类似中介的证书机构来帮助。

4.最后服务器发送Server Hello Done报文通知客户端,最初阶段的SSL握手协商部分结束。

5.SSL第一次握手结束后,客户端以Client Key Exchange报文作为回应。报文中包含通信加密中使用的一种被称为Pre-master secret的随机密码串。该报文已用步骤3中的公开密钥进行加密。

6.接着客户端继续发送Change Cipher Spec报文。该报文会提示服务器,在此报文之后的通信会采用Pre-master secret密钥加密。

7.客户端发送Finished报文。该报文包含连接至今全部报文的整体校验值。这次握手协商是否能够成功,要以服务器是否能够正确解密报文作为判定标准。

8.服务器同样发送Change Cipher Spec报文。

9.服务器同样发送Finished报文。

10.服务器和客户端的Finished报文交换完毕之后,SSL连接就算建立完成。当然,通信会受到SSL的保护。从此处开始进行应用层协议的通信,即发送HTTP响应。

11.应用层协议通信,即发送HTTP响应。

12.最后由客户端断开连接。断开连接时,发送close_notify报文。这步之后再发送TCP FIN报文来关闭与TCP的通信。

图二内容解释Certificate报文中证书内容。
证书机构认证(图二).png
图三内容解释对称加密的密钥创建

利用客户端随机数,服务端随机数,per-master secret随机数生成master secret,再生成客户端加密密钥,服务端加密密钥,客户端MAC secert,服务端MAC secert。MAC secert用于做报文摘要,这样能够查知报文是否遭到篡改,从而保护报文的完整性。


Https创建之后的密钥(图三).png

Https建立流程.png

Android网络请求知识(一)HTTP基础概念
Android网络请求知识(二)对称和非对称加密、数字签名,Hash,Base64编码
Android网络请求知识(三)授权,TCP/IP,HTTPS建立过程

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