Buy Me a Coffee

CAS vs OAuth2.0:選對身份認證方式,讓系統安全又好用!


想像一下,你每天要進出公司的10個不同系統,卻需要記住10組不同的帳號密碼…痛苦不堪對吧?又或者,你想用自己的Google帳號直接登入其他網站,但又擔心安全問題?這正是我們今天要討論的主題:身份認證協議的兩大巨頭——CAS與OAuth2.0!

這篇文章將用輕鬆易懂的方式,帶你了解這兩種協議的差異,幫助你為自己的系統選擇最合適的解決方案。無論你是系統架構師、開發者,還是對網路安全有興趣的讀者,這篇文章都能讓你收穫滿滿!

一、CAS與OAuth2.0:兩位「門神」的不同職責

想想看,如果把你的系統比喻成一個大型辦公大樓,那麼身份認證協議就像是辦公大樓的「門神」,負責看管誰能進出、能看什麼、能做什麼。但有趣的是,CAS和OAuth2.0這兩位「門神」的工作方式可是大不相同!

CAS:集中式「身份確認官」

CAS(Central Authentication Service)就像是大樓入口處的一位嚴格保安,他只做一件事:確認「你是誰」。無論你要進入大樓的哪個部門,都必須先通過他的檢查,獲得一張「通行證」,然後才能自由進出各個部門,而不需要在每個部門門口都重新證明自己的身份。

關鍵重點:

  • CAS主要解決的是身份認證(Authentication)問題
  • 它是專為單點登錄(SSO, Single Sign-On)設計的
  • 在CAS系統中,資源通常存放在客戶端系統裡
  • CAS想要知道的是:「這個用戶有沒有權限訪問我(CAS客戶端)的資源?」

OAuth2.0:精明的「授權管理員」

而OAuth2.0則像是一位更加精明的管理員,他不僅要知道「你是誰」,更關心「你能看什麼、能做什麼」。他的主要工作是管理「授權」—允許第三方應用在不知道用戶密碼的情況下,安全地訪問用戶在特定服務上的資源。

關鍵重點:

  • OAuth2.0主要解決的是授權(Authorization)問題
  • 它讓用戶能夠授權第三方應用訪問自己在其他服務上的資源,而無需提供密碼
  • 在OAuth2.0系統中,資源通常存放在服務提供方
  • OAuth2.0想要知道的是:「我(OAuth2服務提供方)的用戶資源是否能夠讓你(OAuth2客戶端)訪問?」

二、工作流程:兩種大不相同的「安檢方式」

這兩種協議在具體工作流程上有很大區別,就像是兩種完全不同的「安檢方式」。

CAS的工作流程:單一「門禁卡」模式

sequenceDiagram
    participant 用戶
    participant 客戶端應用
    participant CAS服務器
    
    Note over 用戶,CAS服務器: 1. 用戶嘗試訪問受保護資源
    用戶->>客戶端應用: 請求訪問受保護資源
    客戶端應用->>用戶: 重定向到CAS服務器
    
    Note over 用戶,CAS服務器: 2. 用戶在CAS服務器登錄
    用戶->>CAS服務器: 提供用戶名和密碼
    CAS服務器->>CAS服務器: 驗證用戶憑證
    
    Note over 用戶,CAS服務器: 3. 生成服務票據(ST)
    CAS服務器->>用戶: 生成ST並重定向回客戶端
    用戶->>客戶端應用: 帶著ST訪問
    
    Note over 用戶,CAS服務器: 4. 客戶端驗證ST
    客戶端應用->>CAS服務器: 驗證ST是否有效
    CAS服務器->>客戶端應用: 返回驗證結果
    
    Note over 用戶,CAS服務器: 5. 訪問資源
    客戶端應用->>用戶: 提供受保護資源訪問權限

想像一下CAS的運作流程是這樣的:

  1. 小明想要登入公司的專案管理系統(第一個受保護的系統)
  2. 專案管理系統發現小明還沒登入,於是把他引導到公司的CAS伺服器
  3. 小明在CAS伺服器輸入帳號密碼
  4. 登入成功後,CAS給了小明一張「服務票據」(ST),然後把他引導回專案管理系統
  5. 專案管理系統拿到這張ST後,偷偷地問CAS:「這張票有效嗎?」
  6. CAS確認:「有效!」,於是專案管理系統便允許小明進入

接著,小明又想使用公司的任務追蹤系統:

  1. 任務追蹤系統同樣會檢查小明是否已登入
  2. 由於小明已經在CAS登入過,系統會自動獲取一張新的ST
  3. 任務追蹤系統確認ST有效後,小明便能無縫訪問,不需要再次輸入密碼

OAuth2.0的工作流程:「授權碼+密鑰」雙重保險

現在來看看OAuth2.0的運作流程(以最常見的授權碼模式為例):

sequenceDiagram
    participant 用戶
    participant 客戶端應用
    participant 授權服務器
    participant 資源服務器
    
    Note over 用戶,資源服務器: 1. 用戶訪問第三方應用
    用戶->>客戶端應用: 訪問第三方應用
    客戶端應用->>用戶: 重定向到授權服務器
    
    Note over 用戶,資源服務器: 2. 用戶授權給第三方應用
    用戶->>授權服務器: 登入並選擇授權範圍
    授權服務器->>用戶: 生成授權碼並重定向回客戶端
    
    Note over 用戶,資源服務器: 3. 使用授權碼獲取訪問令牌
    用戶->>客戶端應用: 帶著授權碼訪問
    客戶端應用->>授權服務器: 用授權碼+客戶端密鑰換取訪問令牌
    授權服務器->>客戶端應用: 返回訪問令牌
    
    Note over 用戶,資源服務器: 4. 使用訪問令牌獲取資源
    客戶端應用->>資源服務器: 帶著訪問令牌請求資源
    資源服務器->>客戶端應用: 提供受保護資源
    客戶端應用->>用戶: 顯示資源內容
  1. 小美想通過「超級筆記」應用獲取她存儲在Google雲端的文件
  2. 超級筆記應用將小美引導到Google的登入頁面
  3. 小美登入Google並看到一個畫面:「超級筆記想要存取您的Google雲端文件,是否允許?」,她點擊「允許」
  4. Google給了小美一個「授權碼」並將她引導回超級筆記應用
  5. 超級筆記應用在後台使用這個「授權碼」,結合自己的「應用密鑰」(事先向Google註冊獲得),向Google請求「訪問令牌」
  6. 獲得訪問令牌後,超級筆記才能代表小美訪問她的Google雲端文件

注意這個過程中最關鍵的安全機制:

  • Google不會把「訪問令牌」直接暴露給瀏覽器,而是先給一個「授權碼」
  • 只有超級筆記應用用自己的密鑰配合授權碼,才能換取真正的訪問令牌
  • 訪問令牌有嚴格的權限範圍和過期時間限制

三、適用場景:各自的「主戰場」

CAS和OAuth2.0就像是不同項目的專業運動員,各有擅長的「比賽場地」。

CAS最適合的場景

特性CASOAuth2.0
核心功能認證 (Authentication)授權 (Authorization)
資源位置客戶端系統中服務提供方
主要問題「這個用戶是誰?」「這個用戶允許第三方做什麼?」
最佳應用場景企業內部多系統統一登入第三方應用訪問用戶資源
安全機制複雜度相對簡單較複雜,提供多層保護
實現難度較低中到高
業界採用度中等,常見於企業內部高,廣泛應用於各類網站和應用
單點登出支持完善有限
開發社群活躍度中等非常活躍

CAS就像是一個企業內部的「通行證系統」,特別適合:

  1. 企業內部多系統整合:例如公司內有ERP、CRM、專案管理、知識庫等多個系統,希望員工只需登入一次就能訪問所有系統

  2. 封閉生態系統:所有應用都在同一個機構控制之下,沒有外部第三方參與

  3. 統一認證需求大於授權需求:主要關注「用戶是否已認證」,而不是「用戶能做什麼」

  4. 需要完整單點登出功能:希望用戶在一個地方登出後,所有相關系統都同時登出

小故事:某大學的資訊系統採用了CAS,學生只需登入一次,就能在選課系統、成績查詢、圖書館和學習平台之間自由切換,帶來極大便利。這種場景下CAS表現得淋漓盡致,因為這些系統都在大學IT部門的管理之下,構成一個封閉的生態系統。

OAuth2.0最適合的場景

OAuth2.0則像是一個開放世界的「資源授權管家」,特別適合:

  1. 開放生態系統:涉及多個獨立服務提供商和第三方應用開發者的場景

  2. 第三方集成需求:例如允許用戶使用Google、Facebook或微信帳號登入你的應用

  3. 精細授權控制:需要明確控制第三方應用可以訪問哪些資源,例如只允許讀取個人資料但不允許發布內容

  4. 資源整合服務:例如將用戶在多個平台的數據整合到一個應用中顯示

小故事:小美使用一款健身追蹤應用,該應用需要從她的Apple Health獲取步數數據、從她的飲食記錄app獲取營養攝入數據,還需要訪問她的社交媒體分享健身成果。這種跨平台、多服務整合的場景,正是OAuth2.0大顯身手的地方。

四、安全機制:不同程度的「防護措施」

這兩種協議在安全防護上的差異,就像是不同級別的安全系統。

CAS的安全機制:基本可靠但相對簡單

CAS的安全機制相對直接:

  • 服務票據(ST)是一次性的,用後即廢
  • 通信通常通過HTTPS進行保護
  • 缺乏完善的加密/簽名機制來保證進一步的安全
  • 依賴於客戶端和CAS服務器之間的直接互信

就像一個普通住宅區的門禁卡,可能只需要簡單刷卡就能進入,安全性足夠日常使用,但面對專業入侵時可能防護不足。

OAuth2.0的安全機制:多層次保護更加嚴密

OAuth2.0的安全機制明顯更為複雜和嚴密:

  • 使用授權碼+預共享密鑰的雙重保障
  • 訪問令牌和刷新令牌分離設計
  • 嚴格的過期機制和作用域限制
  • 支持各種授權流程以適應不同安全需求
  • 第三方應用必須預先註冊並獲取密鑰

這就像是銀行級別的安全系統:不僅需要刷卡,還需要密碼、指紋,甚至還有交易限額和異常行為監控。

五、與其他標準的關係:「朋友圈」不同

兩種協議還各自與其他安全標準有著不同的互動關係。

CAS的相關標準

  • SAML:CAS 3.0引入了基於SAML的票據驗證機制
  • OpenID:CAS可以與OpenID集成,但採用度較低
  • LDAP:CAS常與LDAP目錄服務集成作為用戶儲存庫

OAuth2.0的相關標準

  • OpenID Connect:建立在OAuth2.0之上的身份層,提供認證功能
  • JWT(JSON Web Token):常用於OAuth2.0令牌的實現
  • PKCE(Proof Key for Code Exchange):為移動應用等公開客戶端增強安全的擴展

特別值得一提的是OpenID Connect,它在OAuth2.0的基礎上增加了身份認證層,成為現代身份認證系統的重要組成部分。通過結合OAuth2.0的授權功能和OpenID Connect的認證功能,可以構建完整的身份管理解決方案。

六、實戰選擇:如何為自己的系統挑選合適的「門神」

面對這兩個強大的「門神」,你該如何選擇適合自己系統的那一個呢?

選擇CAS的情境

「如果所有東西都是你的,選CAS」

如果符合以下條件,CAS可能是更好的選擇:

  1. 你完全掌控用戶認證系統和所有接入應用
  2. 主要解決的是內部多系統之間的單點登錄問題
  3. 系統之間關係緊密,屬於同一機構
  4. 單點登出功能非常重要
  5. 實現成本和複雜度要求較低

案例分析:某醫院有門診系統、住院系統、醫囑系統、藥房系統等多個業務系統,醫生和護士需要在這些系統間快速切換。採用CAS後,醫護人員可以一次登入,自由在各系統間工作,大大提高工作效率。

選擇OAuth2.0的情境

「如果要和外部世界打交道,選OAuth2.0」

如果符合以下條件,OAuth2.0可能更適合:

  1. 需要支持第三方應用訪問用戶資源
  2. 需要與外部服務(如Google、Facebook等)集成
  3. 需要精細的授權控制和資源訪問範圍管理
  4. 安全性要求較高,特別是防止令牌被截獲
  5. 希望採用業界主流標準,有廣泛的工具和社群支持

案例分析:某金融科技公司開發了個人理財分析工具,需要整合用戶在多家銀行的賬戶資訊,同時確保不接觸用戶的銀行密碼。採用OAuth2.0後,用戶可以安全地授權應用讀取特定的銀行數據,而無需提供敏感的登入憑證。

混合使用的可能

在某些復雜場景下,混合使用兩種協議也是可行的:

  • 內部系統之間使用CAS實現單點登錄
  • 對外部第三方應用使用OAuth2.0提供API訪問
  • 考慮使用OpenID Connect作為連接兩者的橋樑

不過,混合使用增加了系統複雜度,應謹慎評估成本和收益。

七、總結與建議:做個明智的選擇

到這裡,我們已經深入探討了CAS和OAuth2.0這兩種協議的各方面差異。現在,讓我們總結一下關鍵要點:

核心區別

  1. 功能焦點不同:CAS專注於身份認證(你是誰),OAuth2.0專注於授權(你能做什麼)。

  2. 資源位置不同:CAS保護的資源通常在客戶端系統中,OAuth2.0保護的資源通常在服務提供方。

  3. 安全機制不同:OAuth2.0提供更嚴密的多層次安全保護,特別是防止令牌被截獲方面。

  4. 應用場景不同:CAS適合封閉的企業內部環境,OAuth2.0適合開放的第三方生態系統。

  5. 標準採用度不同:OAuth2.0在業界有更廣泛的採用和更活躍的社群支持。

最終建議

選擇適合的認證/授權協議是一個重要的架構決策,它將影響系統的安全性、可擴展性和用戶體驗。以下是我的最終建議:

  • 評估你的具體需求:首先明確你要解決的問題是單點登錄、第三方授權,還是兩者兼有。

  • 考慮你的生態系統:封閉的內部系統偏向CAS,開放的多方參與生態系統偏向OAuth2.0。

  • 權衡安全需求:若處理高敏感數據且需要嚴格的授權控制,OAuth2.0可能更適合。

  • 評估長期發展趨勢:考慮未來系統可能的擴展方向,OAuth2.0+OpenID Connect組合提供了更大的靈活性。

  • 實施成本與資源:評估團隊的技術能力和可用資源,CAS相對實施簡單,OAuth2.0較為複雜但有更多現成工具。

最重要的是,無論選擇哪種協議,都要確保正確實施和持續維護,因為安全不是一勞永逸的事情,而是需要不斷關注和更新的過程。

希望這篇文章能幫助你更好地理解CAS和OAuth2.0的差異,並為你的系統選擇合適的「門神」!如果你有任何問題或分享,歡迎在下方留言討論!


你覺得這篇文章對你有幫助嗎?你的系統使用了哪種認證/授權協議?歡迎分享你的經驗和想法!