【PaaS】认证、授权、鉴权和权限控制

本篇将对信息安全领域中(主要指）认证、授权、鉴权和权限控制这四个概念给出相应的定义，并对这个概念之间的相互关系进行梳理。

1. 认证

认证是指根据声明者所特有的识别信息，确认声明者的身份。认证在英文中对应于identification这个单词。

最常见的认证实现方式是通过用户名和密码，但认证方式不限于此。下面都是当前常见到的认证技术，

• 身份证
• 用户名和密码
• 用户手机：手机短信、手机二维码扫描、手势密码
• 用户的电子邮箱
• 基于时间序列和用户相关的一次性口令
• 用户的生物学特征：指纹、语音、眼睛虹膜
• 用户的大数据识别
• 等等

为了确认用户的身份，防止伪造，在安全要求高的场合，经常会使用组合认证（或者叫多因素认证），也就是同时使用多个认证方式对用户的身份进行校验。

2. 授权

简单来说，授权一般是指获取用户的委派权限。在英文中对应于authorization这个单词。

在信息安全领域，授权是指资源所有者委派执行者，赋予执行者指定范围的资源操作权限，以便执行者代理执行对资源的相关操作。这里面包含有如下四个重要概念，

• 资源所有者，拥有资源的所有权利，一般就是资源的拥有者。
• 资源执行者，被委派去执行资源的相关操作。
• 操作权限，可以对资源进行的某种操作。
• 资源，有价值的信息或数据等，受到安全保护。

需要说明的是，资源所有者和执行者可以是自然人，就是普通用户，但不限于自然人。在信息安全领域，资源所有者和执行者，很多时候是应用程序或者机器。比如用户在浏览器上登录一个网站，那么这个浏览器就成为一个执行者，它在用户登录后获取了用户的授权，代表着用户执行各种指令，进行购物、下单、付钱、转账等等操作。

同时，资源所有者和执行者可以是分开的不同实体，也可以是同一个。若是分开的两者，则资源执行者是以资源所有者的代理形式而存在。

授权的实现方式非常多也很广泛，我们常见的银行卡、门禁卡、钥匙、公证书，这些都是现实生活中授权的实现方式。其实现方式主要通过一个共信的媒介完成，这个媒介不可被篡改，不可随意伪造，很多时候需要受保护，防止被窃取。

在互联网应用开发领域，授权所用到的授信媒介主要包括如下几种，

• 通过web服务器的session机制，一个访问会话保持着用户的授权信息
• 通过web浏览器的cookie机制，一个网站的cookie保持着用户的授权信息
• 颁发授权令牌（token），一个合法有效的令牌中保持着用户的授权信息

前面两者常见于web开发，需要有浏览器的支持。

3. 鉴权

鉴权是指对于一个声明者所声明的身份权利，对其所声明的真实性进行鉴别确认的过程。在英文中对应于authentication这个单词。

鉴权主要是对声明者所声明的真实性进行校验。若从授权出发，则会更加容易理解鉴权。授权和鉴权是两个上下游相匹配的关系，先授权，后鉴权。授权和鉴权两个词中的“权”，是同一个概念，就是所委派的权利，在实现上即为授信媒介的表达形式。

因此，鉴权的实现方式是和授权方式有一一对应关系。对授权所颁发授信媒介进行解析，确认其真实性。下面是鉴权的一些实现方式，

• 门禁卡：通过门禁卡识别器
• 钥匙：通过相匹配的锁
• 银行卡：通过银行卡识别器
• 互联网web开发领域的session/cookie/token：校验session/cookie/token的合法性和有效性

鉴权是一个承上启下的一个环节，上游它接受授权的输出，校验其真实性后，然后获取权限（permission），这个将会为下一步的权限控制做好准备。

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4. 权限控制

权限控制是指对可执行的各种操作组合配置为权限列表，然后根据执行者的权限，若其操作在权限范围内，则允许执行，否则禁止。权限控制在英文中对应于access/permission control。

对于权限控制，可以分为两部分进行理解：一个是权限，另一个是控制。权限是抽象的逻辑概念，而控制是具体的实现方式。

先看权限（Permission），这是一个抽象的概念，一般预先定义和配置好，以便控制的具体实现。权限的定义，若简单点，可以直接对应于一个可执行的操作集合。而一般情况下，会有基于角色的方式来定义权限，由角色来封装可执行的操作集合。

若以门禁卡的权限实现为例，上述两种定义方式则可以各自表达为，

• 这是一个门禁卡，拥有开公司所有的门的权限
• 这是一个门禁卡，拥有管理员角色的权限，因而可以开公司所有的门

可以看到，权限作为一个抽象的概念，将执行者和可具体执行的操作相分离。

在上文的讨论中，鉴权的输出是权限（Permission）。一旦有了权限，便知道了可执行的操作，接下来就是控制的事情了。

对于控制，是根据执行者的权限，对其所执行的操作进行判断，决定允许或禁止当前操作的执行。现实生活中控制的实现方式，多种多样，

• 门禁：控制门的开关
• 自行车锁：控制车轮
• 互联网web后端服务：控制接口访问，允许或拒绝访问请求

5. 认证、授权、鉴权和权限控制的关系

认证、授权、鉴权和权限控制这四个环节是一个前后依次发生、上下游的关系，

认证–>授权–>鉴权–>权限控制

需要说明的是，这四个环节在有些时候会同时发生。 例如在下面的几个场景，

• 使用门禁卡开门：认证、授权、鉴权、权限控制四个环节一气呵成，在瞬间同时发生
• 用户的网站登录：用户在使用用户名和密码进行登录时，认证和授权两个环节一同完成，而鉴权和权限控制则发生在后续的请求访问中，比如在选购物品或支付时。

无论怎样，若从时间顺序方面来看，这四个环节是按时间前后、依次相继发生的关系。

6. 认证和鉴权的关系

这两个概念在很多时候是被混淆最多的概念。被混淆的主要原因，如上文所述，很多时候认证、授权、鉴权和权限控制一同发生，以至于被误解为，认证就是鉴权，鉴权就是认证。

其实两者是不一样的概念，两者都有对身份的确认过程，但是两者的主要区别在于，

• 认证是确认声明者的本身身份，其作为授权的上游衔接而存在
• 鉴权是对声明者所声明的真实性进行确认的过程，其作为授权的下游衔接而存在

7. 小结

下面对本文讨论的四个概念用一个表格进行小结:

8. 参考文献

1. 维基百科wiki - Identification
2. 维基百科wiki - Authorization
3. 维基百科wiki - Authentication
4. 维基百科wiki – Access Control