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@gebo(gebo)

Owinを使ったOAuth2.0お勉強メモ#1 - 環境構築&クライアント・クレデンシャルズフロー

Last updated at Posted at 2019-06-29

#はじめに
WindowsのOwinというミドルウェアを使ってOAuthを学習するメモです。

#環境
Windows10のPC1台でやります。

  • Windows10 Pro 1903 (64bit)
  • Visual Studio 2019
    • C#
    • .Net Framework 4.5
    • ASP.net Web アプリケーション
    • コンソールアプリ
  • curl 7.65.1 for Windows

#OAuthとは
以下のデータをインプットすれば完全に理解できます。

#Owinとは
Open Web Interface for .NET
なんだがよくわからないのですが、.NETで使うミドルウェアです。nugetで落とします。
OAuthとかWindowsの頭文字ではないようです・・・

  • http://owin.org/
  • OAuth2.0の機能だけでなくいろいろあるっぽい
  • OAuth使う場合はnugetから以下をインストールしてください
    • Microsoft.Owin.Host.SystemWeb
    • Microsoft.Owin.Security.OAuth
    • Microsoft.AspNet.WebApi.Owin
    • Microsoft.AspNet.Identity.Owin

#環境構築
サンプルソースを作りました。

マイクロソフトの全く理解できない解説もあります。(参考までに)

##サンプルソリューション構成

  • Clients(クライアントアプリ)
    • AuthorizationCodeGrant
    • ClientCredentialGrant
    • ImplicitGrant
    • ResourceOwnerPasswordCredentialGrant
  • AuthorizationServer(認可サーバ)
    • ※ASP.net Web アプリケーション
  • Constants(共通クラス)
    • ※クラスライブラリ(dll)
  • ResourceServer(リソースサーバ)
    • ※ASP.net Web アプリケーション

#クライアント・クレデンシャルズフロー
一番簡単そうなクライアント・クレデンシャルズフローをやってみます。

##とりあえず実行してみる

  1. AuthorizationServer(Webアプリ)を起動
  2. ResourceServer(Webアプリ)を起動
  3. ClientCredentialGrant.exe(コンソールアプリ)を実行
    でClientCredentialGrant.exeの実行結果が以下のように出てきます。
ClientCredentialGrant.exeを実行
C:\work\Sample\C#\ClientCredentialGrant\bin\Debug>ClientCredentialGrant.exe
Requesting Token...
Access Token: bC1ajTMu4q38RUEdYjyRpxkIgKn7voHZdBj_8bZtgkX83Wz7c0zwXsEOWl05k9bOHQsNEVEGITYBQmvazz5-la1k3ljifuw8pnASBTmZsHjg5wqdVF5BXE1lpSdJ0-2ykeed_bxj-FNIbKTWKfgSvQB1Qg44BQRA-At7zqtdb5nBKK1fd5mnJU63o1oLZ_pLQqZBoJElGbJgwb7wNF7YbKpTuh-4Pl6ukfLtn8bntVVCABpR
Access Protected Resource
"123456"

Access Token:のところでAuthorizationServerから取得したアクセストークンが出力され、最後の"12345"がResourceServerからGetしたデータです。

##フローで見てみる
実行しただけでは何が何なのかさっぱりわかりません。
フロー図にしてみます。

Flow_ClientCredentialGrant.png

####ClientCredentialGrant.exe

  • クライアント。
  • 保護対象リソースを参照したい人です。
  • クライアント・クレデンシャルズフローはバック・チャネル・コミュニケーションというブラウザを経由しない通信でいけるんで、このサンプルはコンソールアプリで作られています。
  • ClientId=123456,ClientSecret=abcdefが割り当てられている。

####AuthorizationServer

  • 認可サーバ。
  • アクセストークンを発行する人。
  • http://localhost:11625/OAuth/Tokenでトークンを発行する。

####ResourceServer

  • 保護対象リソース。
  • アクセストークンがあれば、リソースを出してあげる人。
  • http://localhost:38385/api/Meでリソースを出す。
  • このサンプルでは保護しているリソースを返すのではなく、接続してきたUserNameを返す仕様になっています。なのでClientIdの123456を返しています。

##Owinを使ったOAuth
Owinはアクセストークンの生成、検証を勝手にやってくれるので、かなり簡単に実装できます。
とはいえ、何をどうすればいいのか、解りやすいマニュアルはないので、サンプルプログラムを読んで、ググって、理解していく必要があります。
ここから少し詳しくサンプルプログラムの中身を見ていきます。

  • AuthorizationServer
  • ResourceServer
  • ClientCredentialGrant.exe
    の順に見ていきます。

###AuthorizationServer(認可サーバの実装)
クライアント・クレデンシャルズフローでのAuthorizationServerはクライアントの提示するClientIdとClientSecretをチェックして、パスすればアクセストークンを発行します。
Owinを利用してプログラムを作成する人はClientIdとClientSecretをチェックするロジックを書けば、アクセストークンの発行はOwinが勝手にやってくれます、簡単です。
OwinのロジックはStartupクラスに全部まとめて書きます。

具体的には以下の通り

1. 起動時に実行されるStartup.Configuration()イベントで動作パラメータを設定する
`Startup.Configuration()`イベント
Startup.cs
using Microsoft.Owin;
using Owin;

[assembly: OwinStartup(typeof(AuthorizationServer.Startup))]

namespace AuthorizationServer
{
    public partial class Startup
    {
        public void Configuration(IAppBuilder app)
        {
            // ここで初期設定
            ConfigureAuth(app);
        }
        public void ConfigureAuth(IAppBuilder app)
        {
            // Setup Authorization Server
            var option = new OAuthAuthorizationServerOptions
            {
                // アクセストークンエンドポイントの設定
                TokenEndpointPath = new PathString(Paths.TokenPath),

                // HTTPを許可する（リリース時はHTTPSにしないといけないですが、デバックのときはこうしておきましょう）
                AllowInsecureHttp = true,

                // イベントコールバックメソッドの設定
                Provider = new OAuthAuthorizationServerProvider
                {
                    // ClientIdとClientSecretの検証
                    OnValidateClientAuthentication = ValidateClientAuthentication,
                    // ClientCredetailsのときの処理
                    OnGrantClientCredentials = GrantClientCredetails
                },
                // AccessTokenExpireTimeSpanはデフォルトで20:00
            };
            app.UseOAuthAuthorizationServer(option);
        }
    }
}
2. TokenEndpointにアクセスされたときに実行されるStartup.ValidateClientAuthentication()イベントでクライアントの正当性をチェックする

context.Validated()すればチェックOKという事になります。

`ValidateClientAuthentication()`イベント
public partial class Startup
{
    private Task ValidateClientAuthentication(OAuthValidateClientAuthenticationContext context)
    {
        string clientId;
        string clientSecret;

        // ClientIDとClientSecretをヘッダまたはフォームからGetする
        if (context.TryGetBasicCredentials(out clientId, out clientSecret) ||
            context.TryGetFormCredentials(out clientId, out clientSecret))
        {
            if (clientId == Clients.Client1.Id && clientSecret == Clients.Client1.Secret)
            {
                // Client1のとき->OK
                context.Validated();
            }
            else if (clientId == Clients.Client2.Id && clientSecret == Clients.Client2.Secret)
            {
                // Client2のとき->OK
                context.Validated();
            }
        }
        return Task.FromResult(0);
    }
}
3. Startup.GrantClientCredetails()イベントの実装
  • ここでidentityを生成します。
  • context.Validated(identity)すればチェックOKという事になります。
  • そうするとクライアントにアクセストークンが渡されます。
`GrantClientCredetails()`イベント
public partial class Startup
{
    private Task GrantClientCredetails(OAuthGrantClientCredentialsContext context)
    {
        // identityを生成
        var identity = new ClaimsIdentity(new GenericIdentity(context.ClientId, OAuthDefaults.AuthenticationType), context.Scope.Select(x => new Claim("urn:oauth:scope", x)));
        context.Validated(identity);

        return Task.FromResult(0);
    }
}

###ResourceServer(保護対象リソースの実装)
保護対象リソースを引き渡すためのWebAPIで/API/Meを提供しています。
ここにアクセスしてくるクライアントが提示するアクセストークンを検証し、有効なアクセストークンであれば、リソースを返却します。
このサンプルで返却するリソースはアクセスしてきたユーザー名です。厳密にはアクセストークンの中に含まれるUserNameです。

アクセストークンの検証は簡単です。

1. WebAPIの初期設定をする
WebAPIの初期設定
Global.asax.cs
using System.Web.Http;

namespace ResourceServer
{
    public class Global : System.Web.HttpApplication
    {

        protected void Application_Start(object sender, EventArgs e)
        {
            // Microsoft.AspNet.WebApi.WebHostをnugetから追加すること
            GlobalConfiguration.Configure(WebApiConfig.Register);
        }

        public static class WebApiConfig
        {
            public static void Register(HttpConfiguration config)
            {
                // Web API configuration and services

                // Web API routes
                config.MapHttpAttributeRoutes();

                config.Routes.MapHttpRoute(
                    name: "DefaultApi",
                    routeTemplate: "api/{controller}/{id}",
                    defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
                );
            }
        }
    }
}
2. 起動時に実行されるStartup.Configuration()イベントで動作パラメータを設定する
`Configuration()`イベント
Startup.cs
[assembly: OwinStartup(typeof(ResourceServer.Startup))]

namespace ResourceServer
{
    // クラスの追加→OWIN Startupクラス
    public class Startup
    {
        public void Configuration(IAppBuilder app)
        {
            app.UseOAuthBearerAuthentication(new Microsoft.Owin.Security.OAuth.OAuthBearerAuthenticationOptions());
        }
    }
}
3.WebAPIにアクセスされたときに実行されるMeController.Get()イベントを実装する
  • [Authorize]属性を付けます。
  • これをつけるだけでOwinがアクセストークンの検証を勝手にやってくれます。
  • アクセストークンが有効な場合だけMeController.Get()イベントが実行されるので、データを返却します。
`MeController.Get()`イベント
MeController.cs
namespace ResourceServer
{
    // http://localhost:38385/api/Me
    // で実行されるWebAPI
    // [Authorize]属性がついているので、AccessTokenが有効な場合だけ実行される
    // AccessTokenの検証はOwinが勝手にやってくれる
    [Authorize]
    public class MeController : ApiController
    {
        public string Get()
        {
            // User.IdentityはApiControllerクラスのメンバ
            // AccessTokenを復号したクラス
            // Nameを返すと呼び出しAppにNameの内容がResponseとして返る
            return this.User.Identity.Name;
        }
    }
}

###ClientCredentialGrant.exe(クライアントの実装)

サンプルプログラムだと何やっているかいまいちわからないのでcurlで同じことをやります。
(最近のWindowsはcurlが標準で入っています)

1. 認可サーバのトークンエンドポイントにPOSTしてTokenをGETする
TokenをGETする
cURLでToken取得のPOSTする
C:\Users\gebo>curl -XPOST http://localhost:11625/OAuth/Token -H "Authorization:Basic MTIzNDU2OmFiY2RlZg==" -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" -d "grant_type=client_credentials"
{"access_token":"GlArJSuFC8dqXCJT6dXEKTBeuedcyI_239qsC4HJpdlqJssztctPV9hEQ6jzGAtRveqv5Olo_Tru-QwkZH3ksbZlSh2DHRDI0zOpIYk27kf5cQGaRl6Znx_5LKnqgIJUjQj1Mmb_G246lgE8_Vxapbb5fhzBOenGdMujbREAJpp819hKk8VDXPMnYBndPg0LXERPoRHS48aBKvAy5xO_x8kvXGPFuCT89yCht6CMqh4","token_type":"bearer","expires_in":1199}

// 見やすくすると
// コマンド
curl -XPOST http://localhost:11625/OAuth/Token
// Authorizationヘッダ Basic半角スペースのあとClientIdとClientSecretをコロンでつないでBASE64変換したものを指定する
-H "Authorization:Basic MTIzNDU2OmFiY2RlZg==" 
// Content-Typeヘッダ Bodyあるよという意味でこの指定
-H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" 
// Body grant_typeの指定はclient_credentialsにすること
-d "grant_type=client_credentials"

// レスポンス
{
  // 取得したアクセストークン
  "access_token":"GlArJSuFC8dqXCJT6dXEKTBeuedcyI_239qsC4HJpdlqJssztctPV9hEQ6jzGAtRveqv5Olo_Tru-QwkZH3ksbZlSh2DHRDI0zOpIYk27kf5cQGaRl6Znx_5LKnqgIJUjQj1Mmb_G246lgE8_Vxapbb5fhzBOenGdMujbREAJpp819hKk8VDXPMnYBndPg0LXERPoRHS48aBKvAy5xO_x8kvXGPFuCT89yCht6CMqh4",
  // トークンタイプ
  "token_type":"bearer",
  // アクセストークンの有効期限(秒) 1199秒≒20分
  "expires_in":1199
}
2. リソースサーバのWebAPIをたたいてリソースをGETする

さっき取得したアクセストークンはここで使います。

リソースをGETする
cURLでResourceServerにアクセスする
C:\Users\gebo>curl http://localhost:38385/api/Me -H "Authorization:Bearer GlArJSuFC8dqXCJT6dXEKTBeuedcyI_239qsC4HJpdlqJssztctPV9hEQ6jzGAtRveqv5Olo_Tru-QwkZH3ksbZlSh2DHRDI0zOpIYk27kf5cQGaRl6Znx_5LKnqgIJUjQj1Mmb_G246lgE8_Vxapbb5fhzBOenGdMujbREAJpp819hKk8VDXPMnYBndPg0LXERPoRHS48aBKvAy5xO_x8kvXGPFuCT89yCht6CMqh4"
"123456"

// 見やすくすると
// コマンド
curl http://localhost:38385/api/Me
// Authorizationヘッダ Bearer半角スペースのあと取得したアクセストークンを指定する
-H "Authorization:Bearer GlArJSuFC8dqXCJT6dXEKTBeuedcyI_239qsC4HJpdlqJssztctPV9hEQ6jzGAtRveqv5Olo_Tru-QwkZH3ksbZlSh2DHRDI0zOpIYk27kf5cQGaRl6Znx_5LKnqgIJUjQj1Mmb_G246lgE8_Vxapbb5fhzBOenGdMujbREAJpp819hKk8VDXPMnYBndPg0LXERPoRHS48aBKvAy5xO_x8kvXGPFuCT89yCht6CMqh4"

// レスポンス
"123456"

#おつかれさまでした

Owin学習コスト高いな・・・

MSのサンプルを参考に作成したソース
https://github.com/gebogebogebo/OwinOAuthSample/tree/master/ClientCredentialGrant

#2につづく

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