HTTP常用认证方式

引言

经常在工作中使用到了各种认证方式，但从未考虑过这些认证方式所属的知识范畴，同时也解释不清楚它们。

曾用到的认证方式（看看是否您也用过，但很难解释清楚他们）：

Basic认证（访问API时，浏览器会自动弹出一个对话框去输入用户名/密码）
用户名密码认证（进入站点主页前，需要在登陆页面输入用户名和密码，这种更专业的叫法为表单认证）
openID Connect认证（用于第三方登陆认证，比如微信提供给简书的登录认证）
Kerberos认证（一种用于Hadoop集群的客户端认证）
经过阅读《图解HTTP协议》这一书后，对HTTP认证方式有了进一步的了解。本文旨在简单总结HTTP认证方式。

HTTP中有如下常用认证：
1、Basic认证
2、Digest认证
3、SSL Client认证
4、表单认证

HTTP Basic认证

每次客户端请求都需带上Authorization请求头， 值为"Basic xxx"。xxx为对用户名和密码进行Base64编码后的值。 若客户端是浏览器，则浏览器会提供一个输入用户名和密码的对话框，用户输入用户名和密码后，浏览器会保存用户名和密码，用于构造Authorization值。当关闭浏览器后，用户名和密码将不再保存。

用户名/密码经过Base64加码后，这个Base64码值可以轻易被解码并获得用户名/密码，所以此认证方式并不安全。为了传输安全，需要配合SSL使用。

HTTP另外 Digest认证

Digest认证步骤如下：
第一步：客户端访问Http资源服务器。由于需要Digest认证，服务器返回了两个重要字段nonce（随机数）和realm。

第二步： 客户端构造Authorization请求头，值包含username、realm、nouce、uri和response的字段信息。其中，realm和nouce就是第一步返回的值。nouce只能被服务端使用一次。uri(digest-uri)即Request-URI的值，但考虑到经代理转发后Request-URI的值可能被修改、因此实现会复制一份副本保存在uri内。response也可叫做Request-digest，存放经过MD5运算后的密码字符串，形成响应码。

第三步：服务器验证包含Authorization值的请求，若验证通过则可访问资源。

Digest认证可以防止密码泄露和请求重放，但没办法防假冒。所以安全级别较低。

Digest和Basic认证一样，每次都会发送Authorization请求头，也就相当于重新构造此值。所以两者易用性都较差。

HTTP SSL Client认证

SSL认证安全级别较高，但需要承担证书费用。SSL认证过程中涉及到一些重要的概念，数字证书机构的公钥、证书的私钥和公钥、非对称算法（配合证书的私钥和公钥使用）、对称密钥、对称算法（配合对称密钥使用）。

大致的认证步骤如下：
第一步：客户端请求服务资源，服务器要求客户端出示数字证书。
第二步：客户端发送数字证书
第三步：服务器通过数字证书机构的公钥验证数字证书的合法性，验证通过后取出证书的公钥。
第四步：服务端随机生成一个随机数即为对称密钥，并使用非对称算法和证书公钥加密。这个加密后的字符串，只有发送的客户端能解。
第五步：客服端使用非对称解密算法和证书私钥获取服务端发送的对称密钥。后续客户端和服务端的请求直接基于对称算法和对称密钥。由于只有客户端和服务端有对称密钥，所以后续发送的请求较安全。

SSL可以防泄漏、假冒、重放，所以在Web系统中得到了广泛的应用。

SSL客户端认证在实际中用得不多，因为一来需要在客户端中安装证书（升级麻烦）、二来需要承担证书费用。

HTTP 表单认证

基于表单的认证方式并不存在于HTTP规范。所以实现方式也呈现多样化。表单认证一般都会配合cookie+sessiond的使用，现在绝大多数的Web站点都是使用此认证方式。用户在登录页中填写用户名和密码，服务端认证通过后会将sessionId返回给浏览器端，浏览器会保存sessionId到浏览器的Cookie中。因为Http是无状态的，所以浏览器使用Cookie来保存sessionId。下次客户端发送的请求中会包含sessionId值，服务端发现sessionId存在并认证过则会提供资源访问。