身份认证系列(二):LDAP 与 HTTP 身份认证机制解析

更新时间 3/28/2024

在构建网络应用的身份认证机制时,我们面临着多种选择。一种方案是设计自定义的身份认证机制,这在某些新建应用中可能适用。另一种方案是采用广泛认可的流行标准,这不仅有助于兼容旧有应用,还能确保与其他服务的互操作性,从而简化集成过程。因此,深入了解常见的身份认证技术对于构建健壮且可互操作的身份认证服务至关重要。

LDAP / Active Directory

LDAP(轻量级目录访问协议)是一个基于 IP 的协议,专门用于访问目录服务。值得一提的是,Microsoft 的 Active Directory 也支持这一协议。

目录服务是一种特殊的数据库形式,它通过唯一标识符将各种资源(如用户、组织、设备等)进行组织。这种结构化的数据存储方式使得客户端能够通过特定的搜索语法在数据库中查询所需资源。对于存储在目录服务中的资源,它们可以包含丰富的属性信息,例如用户的姓名、邮箱、电话号码等。对于特定的 LDAP 服务器实现,通常会有一些内置的模板,用于规范属性键和值的要求,确保数据正确性。

在企业环境中,LDAP / Active Directory 的应用尤为广泛。企业可以将雇员信息按照其所在部门进行树状结构的存储,每个用户资源都可以存储雇员的基本信息和用户凭据。

LDAP 协议集成在应用程序中的应用

对于众多现有的应用程序而言,LDAP 协议集成已成为其内置的或基于扩展机制实现的重要功能。以 Apache APISIX 为例,它通过灵活的插件机制实现了 LDAP 集成。这一集成允许客户端以 basic auth 方式发送用户名和密码,进而在 LDAP 服务器上查询并验证用户凭据,从而有效地保护 API 请求的安全性。

在工程师日常开发的应用服务中,同样可以利用 LDAP 协议实现用户管理和身份验证功能。通过使用特定编程语言提供的 LDAP 客户端库,可以轻松地连接到 LDAP 服务。一旦连接建立,可以利用 Search API 来查询目录中的资源,并获取所需的用户属性。

LDAP

LDAP 协议优缺点分析

优点

  1. 中心化存储与高效查询:数据在目录服务中集中存储,且其组织方式极大地提升了查询速度,使其能够轻松应对大量的读取请求。

  2. 直观的树状结构:目录服务的树状结构设计贴近现实世界的组织方式,资源可以方便地索引在叶节点上,符合用户的直觉。

  3. 广泛的应用集成:LDAP 协议因其成熟性和稳定性,在众多软件中都提供了内置的集成支持。

缺点

  1. 协议陈旧:LDAP 协议设计于较早时期,采用 ASN.1 编码方式,与现今主流的 JSON 格式存在显著差异,这在某种程度上增加了集成的难度。

  2. 功能受限与兼容性问题:协议本身功能有限,导致部分LDAP服务器软件不得不通过非标准方式扩展,这可能影响软件在不同LDAP服务器上的兼容性。

  3. 配置复杂性与安全性挑战:LDAP 服务器的配置涉及诸多安全因素,如TLS和数据访问控制等,需要丰富的经验以确保正确配置,否则可能带来数据泄露的风险。

  4. 应用实现难度:从应用角度看,访问 LDAP 服务器类似于访问数据库,需要使用较为底层的 API 如 Search 进行数据访问,这对应用开发者提出了较高的要求。

LDAP 的现代化之路

尽管 LDAP 协议在当前技术环境下稍显陈旧,但它作为一个经典的标准,依然被众多主流软件所广泛支持。众多企业依然依赖 LDAP 来管理组织内部的各类资源,其稳定性和可靠性在实际应用中得到了验证。

为了克服 LDAP 协议在现代应用中的某些局限性,一些中间件产品应运而生。这些中间件内部封装了 LDAP 协议,并对外提供更为现代化、易用的协议接口,如 OpenID Connect

  • Dex:https://dexidp.io
  • Keycloak:https://www.keycloak.org

它们将完成协议的转换和适配工作,提供现代化的协议以减少应用开发者集成所需的工作量

这些中间件产品负责完成协议的转换和适配工作,为应用开发者提供了更加现代化和高效的集成方式,有效减少了集成 LDAP 所需的工作量。

基于 HTTP 的身份认证机制

在身份认证领域,基于 HTTP 的协议扮演着至关重要的角色。OpenID Connect(OIDC)、SAML 和 CAS 是其中的代表。

OpenID Connect

OpenID Connect 是 OAuth 2 的扩展,不仅提供了授权功能,还增强了身份认证能力。相比于 OAuth 2 的窄功能集,OIDC 提供了更为丰富的特性,如核心的 id_token 功能和 OIDC discovery 等标准。

OIDC 的优点在于其广泛的应用和丰富的生态。各种编程语言都有成熟的服务器和客户端实现,便于集成和部署。此外,OIDC 还可以与其他技术结合,如使用 JWT(JSON Web Tokens)作为令牌,利用其无状态特性降低身份认证服务的压力。

CAS

CAS(Central Authentication Service)是一种常用于 Web 场景的身份认证协议,可以用于实现单点登录功能。CAS 协议设计得相对简单,易于集成到各种应用中。此外,它还有生产可用的服务器实现。值得一提的是,Keycloak 等身份认证管理平台也提供了对 CAS 协议的支持,进一步拓宽了其应用范围。

SAML

SAML(Security Assertion Markup Language)是一种历史悠久的身份认证协议,其现行版本 SAML 2.0 于 2005 年发布。该协议采用 XML 作为服务间通信的编码方式,并定义了特有的数据结构。然而,由于 SAML 的实现相对复杂,使用起来不够直观简便,因此在与 OIDC 和 CAS 等现代身份认证协议相比时,其优势并不明显。

尽管如此,Keycloak 等身份和访问管理解决方案仍然提供了 SAML 的服务器实现,以满足特定场景下的身份认证需求。

Cyber Security

用户身份的同步与管理

设想一个常见场景:企业为其员工提供了多个内部应用系统,并采用单点登录以提升用户体验。然而,每当新员工入职或老员工离职时,IT 管理员都需要手动在各个系统中创建或删除账号,这一流程不仅繁琐,还伴随着潜在的安全风险。

为了解决这一问题,IT 管理员急需一种标准化、自动化的用户账号管理工具。正是在这样的背景下,SCIM(System for Cross-domain Identity Management)标准应运而生。

SCIM 标准定义了一系列特定的 REST API,旨在实现 IDP(身份提供者)与应用系统或 SaaS 服务之间的无缝互操作。通过这些 API,应用系统可以自动配置账号,极大地简化了账号创建、更新和删除的流程。

自推出以来,SCIM 协议得到了广泛的采纳和应用。例如,Microsoft Entra ID(曾名 Azure Active Directory)和 Okta 等知名身份管理解决方案均支持 SCIM 协议。此外,Keycloak 等开源身份和访问管理平台也有第三方的 SCIM 服务器/客户端的扩展,进一步丰富了其应用场景。

总结

本文简要概述了在身份验证场景中广泛应用的主要技术。在构建高效、安全的身份验证服务过程中,这些成熟的技术方案发挥着举足轻重的作用。它们不仅极大地简化了集成工作,提高了工作效率,还能有效降低安全风险,确保企业数据和用户信息的安全性。通过利用这些技术方案,我们能够更好地满足现代身份验证的需求,为企业和用户带来更加便捷、安全的体验。

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