在HTTP通訊中，Authorization請求頭是用於指定客戶端發送給伺服器的身份驗證憑據的關鍵部份。它是HTTP協定中一種重要的安全機制，用於確保請求來自經過身份驗證的客戶端。本文將深入解析Authorization請求頭的工作原理、常見的認證方案以及其在實際套用中的使用場景。
一、Authorization請求頭的工作原理
當客戶端需要存取受保護的資源時，伺服器通常會要求提供身份驗證資訊。這時，客戶端會在HTTP請求的Authorization頭中包含這些資訊。Authorization頭的值通常包含一個認證方案和認證資訊兩部份，它們之間用空格分隔。
例如，一個基本的Authorization頭可能如下所示：
Authorization: Basic dXNlcm5hbWU6cGFzc3dvcmQ=
在上面的例子中，
Basic
是認證方案，表示使用的是基本認證。而
dXNlcm5hbWU6cGFzc3dvcmQ=
是經過Base64編碼的使用者名稱和密碼（username:password）。
伺服器會解析Authorization頭中的認證資訊，並根據相應的認證方案進行驗證。如果驗證成功，伺服器將允許客戶端存取受保護的資源；否則，伺服器將返回一個認證錯誤響應。
二、常見的認證方案
基本認證（Basic Authentication） 基本認證是最簡單和最常用的認證方案之一。它透過將使用者名稱和密碼進行Base64編碼後作為Authorization頭的值發送給伺服器。然而，由於使用者名稱和密碼是明文傳輸的（盡管經過了Base64編碼，但編碼並非加密），因此基本認證存在安全風險，容易被中間人攻擊。因此，在實際套用中，基本認證通常只在HTTPS等安全協定下使用。
摘要認證（Digest Authentication） 摘要認證是對基本認證的一種改進，它使用了一種基於挑戰-響應的機制，增加了安全性。在摘要認證中，伺服器會發送一個包含隨機數的挑戰給客戶端，客戶端使用這個隨機數、使用者名稱和密碼生成一個摘要（哈希值），並將其作為Authorization頭的值發送給伺服器。伺服器也會使用相同的演算法和輸入生成摘要，並進行比較。由於摘要認證涉及哈希運算和隨機數，因此比基本認證更加安全。
Bearer Token認證（如OAuth 2.0） Bearer Token認證是一種基於令牌（Token）的認證方案，常見於OAuth 2.0等現代身份驗證協定中。在這種方案中，客戶端首先透過某種方式（如使用者名稱和密碼、客戶端憑證等）從授權伺服器獲取一個存取令牌（Access Token）。然後，在後續的請求中，客戶端將令牌作為Authorization頭的值發送給資源伺服器。資源伺服器會驗證令牌的有效性，並根據令牌的許可權允許或拒絕客戶端的存取。Bearer Token認證具有更高的靈活性和安全性，適用於分布式系統和微服務架構。
三、套用場景
Authorization請求頭在多種場景下發揮著重要作用，包括但不限於以下情況：
Web套用登入 ：當使用者嘗試登入Web套用時，伺服器可以使用Authorization頭來驗證使用者的身份憑據。
API保護 ：對於提供API的伺服器，使用Authorization頭可以確保只有經過身份驗證的客戶端才能存取API資源。
單點登入（SSO） ：在SSO場景中，Authorization頭可以用於傳遞身份驗證資訊，實作使用者在多個套用之間的無縫切換。
OAuth 2.0授權流程 ：在OAuth 2.0中，客戶端使用Authorization頭來請求存取令牌，並使用令牌來存取受保護的資源。
四、安全性考慮
在使用Authorization請求頭進行身份驗證時，安全性是至關重要的。以下是一些建議的安全措施：
使用HTTPS ：確保所有包含Authorization頭的請求都透過HTTPS進行傳輸，以防止中間人攻擊和敏感資訊的泄露。
避免明文傳輸 ：對於基本認證等方案，避免在不安全的環境中傳輸明文使用者名稱和密碼。考慮使用更安全的認證方案，如摘要認證或Bearer Token認證。
令牌管理 ：對於使用令牌進行身份驗證的系統，實施嚴格的令牌管理和過期策略。確保令牌在不再需要時能夠被及時撤銷，並限制令牌的有效期和使用範圍。
防止重放攻擊 ：對於使用隨機挑戰和響應的認證方案（如摘要認證），確保每個挑戰都是唯一的，以防止攻擊者重放舊的響應。
五、總結
Authorization請求頭是HTTP協定中用於身份驗證的關鍵部份。透過理解其工作原理、常見的認證方案以及套用場景，我們可以更好地利用這一機制來保護Web套用和API資源的安全性。同時，在使用Authorization請求頭時，務必註意安全性問題，並采取適當的安全措施來防範潛在的風險。
