API認証 OAuth 2.0とは？承認フローの種類と適用シーンの解説

OAuth 2.0は、Webサービスやアプリケーションにおける認可プロトコルの標準です。

OAuthは、第三者がユーザーのリソースに安全かつ制限されたアクセスを許可するための仕組みを提供します。このプロトコルは、ユーザーがパスワードを直接サービスに提供せずに、安全にリソースを共有するための手段を提供します。

記事一覧

OAuth 2.0とは？主な特徴
OAuth 2.0の基本概念
1. 認可と認証の違い
OAuth 2.0の承認フロー　仕組み
OAuth 2.0のセキュリティ上の考慮事項
OAuth 2.0の実装例

OAuth 2.0とは？主な特徴

柔軟性と拡張性: OAuth 2.0は、さまざまなアプリケーションやシナリオに柔軟に対応するために設計されています。拡張性の高い仕組みであり、新しい認可フローや機能を追加することが可能です。
セキュリティ: OAuth 2.0は、トークンベースの認証方式を採用しています。ユーザーは、アクセストークンを使用してリソースにアクセスするための権限を持ちます。また、リフレッシュトークンを介してアクセストークンを更新することができます。
権限の明示: OAuth 2.0では、ユーザーがアプリケーションに対して明示的にアクセス許可を与える必要があります。これにより、ユーザーのプライバシーやセキュリティが保護されます。

OAuth 2.0は、Webサービスやモバイルアプリケーションなど、さまざまなシナリオで広く使用されており、その普及率は非常に高いです。安全で柔軟な認証プロトコルとして、多くの開発者や企業に利用されています。

OAuth 2.0の基本概念

OAuth 2.0は、ユーザーが他のアプリケーションやサービスに安全かつ制限されたアクセスを許可するためのプロトコルです。

このプロトコルは、認可と認証の違いを明確にし、クライアント、リソースオーナー、リソースサーバー、認可サーバーの役割を定義しています。また、アクセストークンとリフレッシュトークンを使用して、リソースへの安全なアクセスを管理します。

OAuth 2.0は、柔軟性とセキュリティを兼ね備えた認可プロトコルとして広く採用されています。

認可と認証の違い

認証（Authentication）は、ユーザーが自分自身であることを確認するプロセスです。通常、ユーザー名とパスワードなどの資格情報を提供して、システムにログインすることが含まれます。

認可（Authorization）は、認証されたユーザーがリソースにアクセスするための権限を与えるプロセスです。つまり、認証が成功した後、システムはそのユーザーが特定のアクションやリソースにアクセスすることを許可します。

OAuth 2.0は、認証と認可を明確に区別します。OAuthは、認証を行うためのプロトコルではなく、認可を行うためのプロトコルです。

OAuthを使用すると、ユーザーはリソースへのアクセス権をサードパーティアプリケーションに付与できますが、その際に自身の資格情報（ユーザー名やパスワード）を直接提供することなく、安全にアクセス権を与えることができます。

クライアント、リソースオーナー、リソースサーバー、認可サーバーの役割

クライアント: OAuthのクライアントは、リソースにアクセスしようとするアプリケーションやサービスを指します。例えば、ウェブアプリケーションやモバイルアプリケーションがクライアントとなります。
リソースオーナー: リソースオーナーは、リソースへのアクセス権を持つユーザーを指します。リソースオーナーは、認可を行い、クライアントに対してアクセストークンを付与します。
リソースサーバー: リソースサーバーは、保護されたリソースをホストし、クライアントがアクセスしようとするリソースへのリクエストを処理します。リソースサーバーは、アクセストークンを検証して、リクエストされた操作が許可されているかどうかを確認します。
認可サーバー: 認可サーバーは、リソースオーナーからの認可リクエストを処理し、クライアントに対してアクセストークンを発行します。認可サーバーは、リソースオーナーの同意を得て、クライアントがリソースにアクセスすることを許可します。

アクセストークンとリフレッシュトークン

アクセストークン: アクセストークンは、認可されたクライアントがリソースにアクセスするための証明書です。アクセストークンは一定期間有効であり、有効期間内にリソースサーバーに送信されることで、認可された操作を実行することができます。
リフレッシュトークン: リフレッシュトークンは、アクセストークンの有効期限が切れた場合に、新しいアクセストークンを取得するためのトークンです。リフレッシュトークンを使用すると、ユーザーは再認証を行うことなく、アクセストークンを更新することができます。

OAuth 2.0では、これらのトークンを使用して安全なアクセス制御を実現し、ユーザーのプライバシーとセキュリティを保護します。

OAuth 2.0の承認フロー　仕組み

OAuth 2.0には、異なるアプリケーションやシナリオに対応するためのさまざまな承認フローがあります。承認フローは、クライアントが認可されたアクセスを取得するための手順を定義します。OAuth 2.0の主な承認フローには以下のものがあります。

認可コードグラント

フローの詳細: 認可コードグラントフローでは、クライアントがリソースオーナーに認可を求め、認可が与えられると、認可サーバーから認可コードが発行されます。次に、クライアントは認可コードを使用して認可サーバーにリクエストを送信し、アクセストークンを取得します。
使用例と適用シーン: ウェブアプリケーションやモバイルアプリケーションなどの信頼できるクライアントから、アクセストークンを取得する際に使用されます。認可コードグラントは、セキュリティが重要視されるアプリケーションで一般的に使用されます。
実装の手順と注意点:
1. クライアントがリダイレクトURIを指定して認可リクエストを認可サーバーに送信します。
2. リソースオーナーが認可を与えると、認可サーバーは認可コードをリダイレクトURIに含めてクライアントにリダイレクトします。
3. クライアントが認可コードを使用して認可サーバーにアクセストークンを要求します。
4. 認可サーバーがクライアントにアクセストークンを発行します。

インプリシットグラント

フローの詳細: インプリシットグラントフローでは、クライアントが認可サーバーに直接リクエストを送信し、アクセストークンを取得します。認可コードの交換は行われません。
使用例と適用シーン: ブラウザ上で実行されるJavaScriptや、クライアントがクレデンシャルを安全に保持できない状況での、クライアント側のアプリケーションで広く使用されます。
実装の手順と注意点:
1. クライアントがブラウザを介してリクエストを送信し、認可サーバーに直接アクセストークンを要求します。
2. 認可サーバーがブラウザにアクセストークンを含むレスポンスを返します。
3. クライアントがブラウザ上でアクセストークンを処理します。

パスワードクレデンシャル

フローの詳細: パスワードクレデンシャルフローでは、クライアントがユーザー名とパスワードを直接認可サーバーに送信し、アクセストークンを取得します。
使用例と適用シーン: クライアントがエンドユーザーの資格情報を安全に保持でき、かつ認可サーバーとの信頼関係が確立されている場合に使用されます。
実装の手順と注意点:
1. クライアントがユーザー名とパスワードを含むリクエストを認可サーバーに送信します。
2. 認可サーバーがユーザーの資格情報を検証し、有効な場合はアクセストークンをクライアントに返します。

クライアントクレデンシャル

フローの詳細: クライアントクレデンシャルフローでは、クライアントが自身の認可情報を使用して直接アクセストークンを要求します。ユーザーの認可は必要ありません。
使用例と適用シーン: クライアントが自身のリソースにアクセスする場合や、サービスアカウントが必要な場合に使用されます。
実装の手順と注意点:
1. クライアントが自身のクレデンシャル情報を含むリクエストを認可サーバーに送信します。
2. 認可サーバーがクライアントの認可情報を検証し、有効な場合はアクセストークンをクライアントに返します。

これらの承認フローは、OAuth 2.0プロトコルの異なる使用ケースに対応し、クライアントがリソースにアクセスするための安全な手段を提供します。

OAuth 2.0のセキュリティ上の考慮事項

OAuth 2.0を実装する際には、いくつかのセキュリティ上の考慮事項があります。以下にそれらを詳しく説明します。

CSRF攻撃への対策

CSRF（Cross-Site Request Forgery）攻撃は、悪意のあるWebサイトがユーザーのブラウザを操作し、認証済みのユーザーとして認可されたリクエストを別のWebサイトに送信する攻撃です。これを防ぐためには、以下の対策が必要です：

CSRFトークンの使用: クライアントがリクエストを送信する際に、CSRFトークンを含めることで、リクエストが正当なものであることを検証します。
SameSite属性の設定: クッキーにSameSite属性を設定することで、クロスサイトリクエストを防止します。

リダイレクトURIの検証

OAuth 2.0の認可フローにおいて、認可サーバーからのリダイレクトURIは、クライアントが登録したものと一致しているかどうかを検証する必要があります。これにより、不正なリダイレクトが行われることを防ぎます。

具体的な手順は以下の通りです：

認可リクエストを送信する前に、クライアントは事前に登録したリダイレクトURIと認可サーバーからのリダイレクトURIを比較します。
リダイレクトURIが一致しない場合、リクエストを拒否します。

トークンの適切な管理と保護

OAuth 2.0では、アクセストークンやリフレッシュトークンなどのトークンを適切に管理し、保護することが重要です。以下のポイントに注意することが重要です：

トークンの期限の設定: アクセストークンやリフレッシュトークンには有効期限を設定し、期限切れ後は無効化する必要があります。
HTTPSの使用: トークンの送信や保存にはHTTPSを使用し、通信経路上の盗聴や改ざんを防ぎます。
セキュアなストレージ: クライアント側でトークンを保存する際には、安全なストレージ（例：ブラウザのLocalStorageやセッションストレージ）を使用します。

以上の対策を実施することで、OAuth 2.0のセキュリティを向上させ、悪意のある攻撃から保護することができます。

OAuth 2.0の実装例

OAuth 2.0の実装には、PythonやNode.jsなどのさまざまなプログラミング言語やフレームワークを使用して行うことができます。一般的に、OAuth 2.0の実装にはライブラリの活用が一般的であり、それぞれの言語やフレームワークに特化したOAuthライブラリを利用することが一般的です。具体的な手順やポイントは次のとおりです：

Pythonを使用したOAuthライブラリの活用: Pythonでは、requests-oauthlibやoauthlibといったライブラリが利用可能です。これらのライブラリを使用して、OAuth 2.0の認証フローを簡単に実装することができます。
Node.jsを使用したOAuthの実装: Node.jsでは、passport-oauth2やoauth2orizeといったライブラリが利用されます。これらのライブラリを使用して、ExpressなどのWebフレームワークと組み合わせて、OAuth 2.0の実装を行います。

Pythonを使用したOAuthライブラリの活用

Pythonを使用したOAuthの実装には、多くのライブラリが利用できます。その中でも、requests-oauthlibやoauthlibが一般的に使用されます。

以下は、requests-oauthlibを使用したOAuth 2.0の実装例です。

必要なライブラリをインストールします。

pip install requests requests-oauthlib

OAuth 2.0の認証フローに従って、認証リクエストを送信し、アクセストークンを取得します。

from requests_oauthlib import OAuth2Session

client_id = 'your_client_id'
client_secret = 'your_client_secret'
authorization_base_url = 'authorization_endpoint_url'
token_url = 'token_endpoint_url'
redirect_uri = 'your_redirect_uri'

oauth = OAuth2Session(client_id, redirect_uri=redirect_uri)

# 認可コードの取得
authorization_url, state = oauth.authorization_url(authorization_base_url)

print('認可URL:', authorization_url)
authorization_response = input('認可コードを取得し、入力してください: ')

# アクセストークンの取得
oauth.fetch_token(token_url, authorization_response=authorization_response, client_secret=client_secret)

Node.jsを使用したOAuthの実装

Node.jsを使用したOAuthの実装には、oauth2orizeやpassport-oauth2といったライブラリがあります。以下は、passport-oauth2を使用したOAuth 2.0の実装例です。

必要なライブラリをインストールします。

npm install passport passport-oauth2 express express-session

OAuth 2.0の認証戦略を定義し、アクセストークンを取得します。

const express = require('express');
const passport = require('passport');
const OAuth2Strategy = require('passport-oauth2').Strategy;

const clientID = 'your_client_id';
const clientSecret = 'your_client_secret';
const authorizationURL = 'authorization_endpoint_url';
const tokenURL = 'token_endpoint_url';
const callbackURL = 'your_callback_url';

passport.use('oauth2', new OAuth2Strategy({
  authorizationURL: authorizationURL,
  tokenURL: tokenURL,
  clientID: clientID,
  clientSecret: clientSecret,
  callbackURL: callbackURL
}, function(accessToken, refreshToken, profile, cb) {
  // アクセストークンを利用してユーザーの認証などの処理を行う
  return cb(null, profile);
}));

const app = express();

app.use(passport.initialize());
app.use(passport.session());

// 認証ルート
app.get('/auth/oauth2', passport.authenticate('oauth2'));

// コールバックルート
app.get('/auth/oauth2/callback', passport.authenticate('oauth2', {
  failureRedirect: '/login'
}), function(req, res) {
  // 認証成功時の処理
  res.redirect('/');
});

app.listen(3000, () => console.log('サーバーが起動しました。'));