api 认证与授权的最佳实践

当谈到API的安全性时，强大的访问控制是至关重要的，它能够有效防止未经授权的数据访问和操作。本文将深入探讨API开发中身份验证与授权的各个方面，特别是针对REST API的最佳实践。

身份验证与授权：核心概念解析

身份验证和授权虽然经常被同时提及，但它们在API安全性中扮演着不同的角色。

• 身份验证：用于验证试图访问API的用户或系统的身份，确保请求的发出者确实是其声称的实体。
• 授权：在身份验证完成后，决定已验证的用户或系统可以访问哪些资源以及执行哪些操作。

REST API中的身份验证与授权

REST API的无状态特性要求每个请求都包含处理所需的全部信息。这种特性对身份验证和授权提出了更高的要求：

• 基于令牌的身份验证：由于REST架构的无状态性，基于令牌的身份验证（如JSON Web令牌，JWT）成为主流。它能够以无状态的方式携带用户上下文信息。
• 解耦的授权技术：授权逻辑需要与API代码分离，以减少代码复杂性，同时满足复杂的访问控制需求。

在API身份验证中，不同的角色有着各自的需求：

1. 最终用户：通过客户端应用程序间接与API交互，通常使用OAuth 2.0等机制实现无缝且安全的访问。
2. 应用程序：服务间通信需要专门的身份验证方式，例如OAuth 2.0的客户端凭据流，用于应用程序自身的身份验证。
3. 入口实体：微服务架构中的内部服务通信需要细粒度的权限管理，以确保数据访问的安全性。

API调用的安全阶段

API调用通常会经历多个阶段，每个阶段都涉及不同的安全检查。

1. 负载均衡器：作为API的初始接触点，负责流量管理，并可执行初步的身份验证（如API密钥验证）。
2. API网关：关键的安全检查点，负责详细的身份验证和授权，例如验证令牌和执行安全策略。
3. 应用程序代码：在这一阶段进行更细粒度的授权检查，确保用户或服务具有执行特定操作的权限。
4. 数据层：最终的数据访问阶段，通过数据过滤和授权检查确保数据的安全性和完整性。

跨阶段的身份验证与授权

• 在负载均衡器和API网关阶段，重点是验证请求者的身份，通常通过API密钥或令牌完成。
• 在应用程序代码阶段，授权检查变得更加细致，明确用户或服务的具体权限。
• 在数据层，确保数据访问严格遵循最小特权原则，仅允许具有适当权限的实体访问。

基于令牌的身份验证：现代标准

传统的基于会话的身份验证方法由于依赖服务器端状态管理，不适合无状态的REST API环境。相比之下，基于令牌的身份验证（如JWT）已成为行业标准：

• JWT的优势：JWT以紧凑、自包含的格式封装用户身份和声明，适合分布式无状态环境。
• 实际应用：例如，OAuth 2.0流允许用户通过外部身份提供者验证身份并获取令牌，用于后续的API调用。

对于服务间通信，JWT令牌也可用于验证服务身份，确保体系结构中的每个服务都是可信的。

策略即代码：授权管理的新方式

“策略即代码”是一种将安全和操作策略定义在代码中的方法，具有动态性、可扩展性和高可维护性：

• 灵活性：支持上下文感知的授权，适应复杂的访问控制需求。
• 去中心化：策略与资源一起定义，提高了可见性和控制力。

这种方法与现代的基础设施即代码实践相辅相成，为API授权提供了更高的灵活性。

身份验证的最佳实践

1. 采用强身份验证机制：优先选择OAuth 2.0和JWT等基于令牌的机制。
2. 实施速率限制：限制身份验证尝试次数，防止暴力攻击。
3. 启用多因素身份验证（MFA）：为关键应用程序增加额外的安全层。
4. 定期更新令牌：设置令牌过期时间并启用自动刷新机制。
5. 确保令牌的安全传输与存储：始终使用HTTPS，并妥善存储令牌。
6. 监控身份验证活动：记录身份验证尝试，检测并应对异常行为。

授权的最佳实践

1. 解耦授权逻辑：使用工具（如OPAL）动态执行策略，提高授权的适应性。
2. 遵循最小特权原则：仅授予用户和服务执行其功能所需的最低权限。
3. 从RBAC开始：通过角色定义简化权限管理。
4. 细粒度访问控制：在资源或操作级别实施详细的访问控制策略。
5. 定期审查与更新策略：确保授权策略与最新的需求和威胁保持一致。

API身份验证与授权的测试

全面的测试对于确保API的安全性至关重要：

• 测试环境：维护独立的测试和生产环境，避免对真实数据造成影响。
• 自动化测试：利用自动化框架模拟各种身份验证和授权场景，确保覆盖全面。
• 基于令牌的测试：通过编程生成令牌，测试不同的身份验证场景。
• 策略即代码的测试：验证授权策略的执行是否符合预期。

总结

API认证与授权是确保数据安全和系统完整性的核心环节。通过采用基于令牌的身份验证、策略即代码以及最佳实践，可以显著提升API的安全性和可扩展性。同时，定期审查和优化现有策略，保持与最新的安全趋势同步，是持续改进的关键。

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