如何进行安全可靠的API身份验证？

前言：

在开发安全的 REST API 时，身份验证是必不可少的。你可以将你的应用程序想象成一个聚会，那么身份验证就像一扇门，决定哪些客人可以进入——或者更准确地说，哪些请求可以进出。

接下来我将介绍四种常用的身份验证方法，包括API密钥、OAuth 2.0、HTTP身份验证方案和JWT身份验证。我们将逐一深入探讨这些技术，以确保我们的虚拟“派对”运行时具有足够的安全性。

API 认证概览

API（应用程序编程接口）认证是指验证应用程序调用API时的身份验证和授权过程。简单来说，API认证是确保只有经过授权的应用程序才能访问API的过程。比如：

假设您正在开发一款社交媒体应用程序，并希望使用Twitter API来获取用户的推文。为了使用Twitter API，您需要进行API认证。Twitter提供了OAuth认证协议，该协议允许你才可以获得授权，以使用Twitter API。流程如下：

1. 用户在您的应用程序中请求访问Twitter API。
2. 您的应用程序向Twitter API发送请求。
3. Twitter API要求用户授权访问。
4. 您的应用程序将用户重定向到Twitter网站，以请求用户授权。
5. 用户输入Twitter登录凭据，然后授权访问您的应用程序。
6. Twitter网站向您的应用程序发送令牌。
7. 您的应用程序使用该令牌向Twitter API发送请求。
8. Twitter API对您的请求进行身份验证，并返回所请求的数据。

API认证不仅仅是用户身份验证，还包括应用程序的身份验证。这样可以确保只有经过授权的应用程序才能访问API。此外，API认证通常还包括授权过程，以确定应用程序可以访问哪些API资源以及如何访问它们。API 身份验证基于两个原则：身份验证和授权。

API 认证与授权

身份验证是验证用户身份的过程。之后，我们可以继续进行 API 授权——向经过身份验证的用户授予 API 访问权限的过程。虽然 API 可能会验证您的身份（认证），但它可能不会授予您发出特定请求的权限（授权）。

4 种安全的 API 身份验证方法

1. API 密钥

API 密钥是用于验证 API 请求的秘密令牌。它们通常由一个公钥和一个私钥组成，它们帮助 API 提供者识别 API 消费者并授予他们访问 API 资源的权限。API 密钥通常作为 API 请求中的 HTTP 标头发送。API 密钥用于范围广泛的应用程序中的 API 身份验证，从移动应用程序到企业 SaaS 产品。

API 密钥如何工作？API 密钥在 API 管理系统中生成，可以作为 API 请求中的标头/查询参数发送。API 提供者在授予对 API 资源的访问权限之前验证 API 密钥以进行身份​​验证。

为什么使用 API 密钥？ API Keys 快速且易于使用，并且它们提供了灵活性。API 提供者可以在需要时轻松撤销 API 密钥，而 API 消费者可以在现有密钥遭到破坏或过时时生成新的 API 密钥。

API 密钥的缺点是什么？ API 密钥非常适合 API 身份验证，但不提供固有的安全性。API 提供商需要采取额外的措施来确保 API 请求的安全，例如 API 密钥轮换和 API 速率限制。

2. OAuth 2.0

OAuth 2.0 是一种授权协议，使 API 用户无需共享密码即可访问服务。它通常用于 Web、移动和桌面应用程序中的身份验证。OAuth 2.0 基于“令牌”概念，它允许 API 用户表明他们已通过身份验证，而无需在每次请求时向 API 发送他们的用户名和密码。

OAuth 2.0 是如何工作的？ API 消费者使用授权授予（例如，代码、密码）来获取访问令牌。API 提供者使用范围来定义 API 访问权限（例如，读、写）。API 消费者然后可以使用令牌访问与授权授予和 API 范围相对应的 API 资源。

为什么使用 OAuth 2.0？ OAuth 2.0 是用于 API 身份验证的行业标准协议，具有许多优势，例如更高的安全性、更好的用户体验和可扩展性。此外，API 提供者和 API 消费者无需共享凭据即可使用 OAuth 2.0 对 API 请求进行身份验证。

OAuth 2.0 的缺点是什么？ 这种 API 认证方法的主要缺点是它的复杂性；它需要多个步骤来安全地授予 API 访问权限并设置 API 身份验证。

3. HTTP 认证方案（Basic & Bearer）

Basic 和 Bearer 认证方案是广泛使用的 API 认证方法。它们都使用 HTTP 标头来验证 API 用户，并且它们可以与 API 密钥结合使用以增加安全性。

HTTP 基本身份验证：API 消费者在 HTTP 标头中发送带有用户名和密码的 API 请求。API 提供商然后验证凭据以验证 API 用户。这种简单的 API 认证方式缺乏安全性，因为 API 请求很容易被拦截。

HTTP Bearer 身份验证：API 消费者使用 HTTP 标头中的唯一 API 访问令牌发送 API 请求。API 提供者然后验证 API 访问令牌以验证 API 用户。这种 API 身份验证方法比 Basic 更安全，因为 API 请求不容易被拦截。

为什么要使用 HTTP 身份验证方案？ HTTP身份验证方案快速且易于实施，并且它们提供比 API 密钥更高级别的安全性。API 提供商还可以启用 API 速率限制以防止恶意 API 请求。

HTTP 身份验证方案的缺点是什么？ 这种 API 认证方法的主要缺点是它的复杂性；它需要多个步骤来安全地授予 API 访问权限并设置 API 身份验证。此外，API 用户需要将其凭据存储在安全的地方。

4. JWT认证（JSON Web Token）

JSON Web Token (JWT) 身份验证是一种 API 身份验证方法，它使用令牌对 API 使用者进行身份验证。这种 API 认证方式使用 JSON 数据结构来存储 API 用户的认证信息，例如用户名和有效期。

JWT 是如何工作的? API 消费者向 API 提供者 发送带有有效用户名和密码的API 请求。API 提供者随后生成一个带有用户凭据的加密令牌，作为响应发送回消费者。然后，API 用户可以在后续 API 请求中使用此令牌来验证自己。

为什么要使用 JWT 认证?JWT 身份验证提供高级安全措施，因为令牌经过密码签名和加密，几乎不可能被拦截或解码。此外，JWT 是一种灵活的 API 身份验证方法，可用于多个 API 请求和 API 提供者。

JWT 认证的缺点是什么？ 将 API 用户的凭据存储在令牌中可能存在风险，因为如果 API 提供者不安全地存储它们，它们可能会受到损害。此外，需要定期刷新令牌以提高安全性，这可能难以管理。

通过了解身份验证和授权概念以及本文中概述的四种 API 身份验证方法，您可以自信地开发安全的 API来抵御恶意请求。此外，您可以确保您的 API 客人安全地参加您的派对。

如何选择合适的API认证方式？

选择正确的 API 身份验证方法取决于个人或企业的项目要求。在选择之前应该考虑到安全性、使用场景、并与现有系统进行兼容、用户体验等等。比如：

安全性要求：API调用可能包含敏感数据或重要功能，因此需要选择一个安全性高的认证方式，以保障API的安全性。例如，OAuth 2.0可以提供较高的安全性，而API密钥可能较容易被猜测或泄露。

API使用场景：不同的API使用场景需要不同的认证方式。例如，如果API将被用于公共应用程序中，那么OAuth 2.0是一个不错的选择，因为它允许用户授权访问他们的数据而不需要将他们的凭据共享给第三方。另一方面，如果API仅用于内部使用，那么使用API密钥可能会更加便捷。

与现有系统集成：如果API需要与现有的系统集成，那么选择与现有系统兼容的认证方式可能会更加方便。例如，如果你的系统已经使用LDAP进行身份验证，那么使用OAuth 2.0和LDAP集成可能更加容易。

用户体验：如果API将用于移动应用程序或网页应用程序，那么用户体验可能会对认证方式的选择产生影响。例如，OAuth 2.0可以提供单点登录和集成到社交媒体平台的优点，这对于移动应用程序可能很有用。

总之，API 身份验证对于保持 API 请求的安全和确保用户能够访问他们需要的数据至关重要。选择适合的API认证方式需要考虑多个因素。因此，权衡每种 API 身份验证方法以选择最适合你的 API 身份验证需求的解决方案非常重要。