TypeScript Single Sign-On: Типізована система автентифікації

У сучасному взаємопов'язаному цифровому світі Single Sign-On (SSO) став наріжним каменем сучасної безпеки додатків. Він оптимізує автентифікацію користувачів, забезпечуючи безперебійний досвід і зменшуючи тягар управління численними обліковими даними. Однак побудова надійної та безпечної системи SSO вимагає ретельного планування та впровадження. Саме тут TypeScript, з його потужною системою типів, може значно підвищити надійність та зручність супроводу вашої інфраструктури автентифікації.

Що таке Single Sign-On (SSO)?

SSO дозволяє користувачам отримувати доступ до кількох пов'язаних, але незалежних програмних систем за допомогою одного набору облікових даних для входу. Замість того, щоб вимагати від користувачів запам'ятовувати та керувати окремими іменами користувачів та паролями для кожної програми, SSO централізує процес автентифікації через довіреного постачальника ідентифікаційних даних (IdP). Коли користувач намагається отримати доступ до програми, захищеної SSO, програма перенаправляє його до IdP для автентифікації. Якщо користувач вже автентифікований за допомогою IdP, йому безперебійно надається доступ до програми. Якщо ні, йому пропонується увійти.

Популярні протоколи SSO включають:

• OAuth 2.0: Переважно протокол авторизації, OAuth 2.0 дозволяє програмам отримувати доступ до захищених ресурсів від імені користувача, не вимагаючи його облікових даних.
• OpenID Connect (OIDC): Рівень ідентифікації, побудований поверх OAuth 2.0, що забезпечує автентифікацію користувача та інформацію про ідентифікацію.
• SAML 2.0: Більш зрілий протокол, який часто використовується в корпоративному середовищі для SSO веб-браузерів.

Чому варто використовувати TypeScript для SSO?

TypeScript, надмножина JavaScript, додає статичну типізацію до динамічної природи JavaScript. Це надає кілька переваг для побудови складних систем, таких як SSO:

1. Підвищена типізація

Статична типізація TypeScript дозволяє виявляти помилки під час розробки, які інакше проявилися б під час виконання в JavaScript. Це особливо важливо в галузях, чутливих до безпеки, таких як автентифікація, де навіть незначні помилки можуть мати значні наслідки. Наприклад, переконатися, що ідентифікатори користувачів завжди є рядками, або що токени автентифікації відповідають певному формату, можна забезпечити за допомогою системи типів TypeScript.

Приклад:

interface User {
  id: string;
  email: string;
  firstName: string;
  lastName: string;
}

function authenticateUser(credentials: Credentials): User {
  // ...логіка автентифікації...
  const user: User = {
    id: "user123",
    email: "test@example.com",
    firstName: "John",
    lastName: "Doe",
  };
  return user;
}

// Помилка, якщо ми спробуємо призначити число полю id
// const invalidUser: User = { id: 123, email: "...", firstName: "...", lastName: "..." };

2. Покращена підтримка коду

У міру розвитку та розширення вашої системи SSO анотації типів TypeScript полегшують розуміння та супровід кодової бази. Типи слугують документацією, прояснюючи очікувану структуру даних та поведінку функцій. Рефакторинг стає безпечнішим і менш схильним до помилок, оскільки компілятор може виявляти потенційні невідповідності типів.

3. Зменшення помилок виконання

Виявляючи помилки, пов'язані з типами, під час компіляції, TypeScript значно зменшує ймовірність винятків під час виконання. Це призводить до більш стабільних та надійних систем SSO, мінімізуючи збої для користувачів та додатків.

4. Кращі інструменти та підтримка IDE

Багата інформація про типи TypeScript забезпечує потужні інструменти, такі як автодоповнення коду, інструменти рефакторингу та статичний аналіз. Сучасні IDE, такі як Visual Studio Code, надають чудову підтримку TypeScript, підвищуючи продуктивність розробників та зменшуючи кількість помилок.

5. Покращена співпраця

Явна система типів TypeScript полегшує кращу співпрацю між розробниками. Типи надають чіткий контракт для структур даних та сигнатур функцій, зменшуючи неоднозначність та покращуючи комунікацію в команді.

Побудова типізованої системи SSO за допомогою TypeScript: Практичні приклади

Давайте проілюструємо, як TypeScript можна використовувати для побудови типізованої системи SSO за допомогою практичних прикладів, зосереджених на OpenID Connect (OIDC).

1. Визначення інтерфейсів для об'єктів OIDC

Почніть з визначення інтерфейсів TypeScript для представлення ключових об'єктів OIDC, таких як:

• Запит на авторизацію: Структура запиту, що надсилається на сервер авторизації.
• Відповідь на токен: Відповідь від сервера авторизації, що містить токени доступу, токени ідентифікації тощо.
• Відповідь Userinfo: Відповідь з кінцевої точки userinfo, що містить інформацію про профіль користувача.

interface AuthorizationRequest {
  response_type: "code";
  client_id: string;
  redirect_uri: string;
  scope: string;
  state?: string;
  nonce?: string;
}

interface TokenResponse {
  access_token: string;
  token_type: "Bearer";
  expires_in: number;
  id_token: string;
  refresh_token?: string;
}

interface UserinfoResponse {
  sub: string; // Ідентифікатор суб'єкта (унікальний ідентифікатор користувача)
  name?: string;
  given_name?: string;
  family_name?: string;
  email?: string;
  email_verified?: boolean;
  profile?: string;
  picture?: string;
}

Визначаючи ці інтерфейси, ви гарантуєте, що ваш код взаємодіє з об'єктами OIDC типізованим чином. Будь-яке відхилення від очікуваної структури буде виявлено компілятором TypeScript.

2. Реалізація потоків автентифікації з перевіркою типів

Тепер розглянемо, як TypeScript можна використовувати при реалізації потоку автентифікації. Розглянемо функцію, яка обробляє обмін токенами:

async function exchangeCodeForToken(code: string, clientId: string, clientSecret: string, redirectUri: string): Promise<TokenResponse> {
  const tokenEndpoint = "https://example.com/token"; // Замініть на кінцеву точку токенів вашого IdP

  const body = new URLSearchParams({
    grant_type: "authorization_code",
    code: code,
    redirect_uri: redirectUri,
    client_id: clientId,
    client_secret: clientSecret,
  });

  const response = await fetch(tokenEndpoint, {
    method: "POST",
    headers: {
      "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded",
    },
    body: body,
  });

  if (!response.ok) {
    throw new Error(`Token exchange failed: ${response.status} ${response.statusText}`);
  }

  const data = await response.json();

  // Призначення типу для забезпечення відповідності відповіді інтерфейсу TokenResponse
  return data as TokenResponse;
}

Функція `exchangeCodeForToken` чітко визначає очікувані типи вхідних даних та вихідних даних. Тип повернення `Promise<TokenResponse>` гарантує, що функція завжди повертає обіцянку, яка вирішується до об'єкта `TokenResponse`. Використання призначення типу `data as TokenResponse` забезпечує сумісність JSON-відповіді з інтерфейсом.

Хоча призначення типу допомагає, більш надійний підхід передбачає перевірку відповіді на відповідність інтерфейсу `TokenResponse` перед її поверненням. Це можна досягти за допомогою таких бібліотек, як `io-ts` або `zod`.

3. Валідація відповідей API за допомогою `io-ts`

`io-ts` дозволяє визначати валідатори типів під час виконання, які можна використовувати для перевірки відповідності даних вашим інтерфейсам TypeScript. Ось приклад перевірки `TokenResponse`:

import * as t from 'io-ts'
import { PathReporter } from 'io-ts/PathReporter'

const TokenResponseCodec = t.type({
  access_token: t.string,
  token_type: t.literal("Bearer"),
  expires_in: t.number,
  id_token: t.string,
  refresh_token: t.union([t.string, t.undefined]) // Необов'язковий токен оновлення
})

type TokenResponse = t.TypeOf<typeof TokenResponseCodec>

async function exchangeCodeForToken(code: string, clientId: string, clientSecret: string, redirectUri: string): Promise<TokenResponse> {
    // ... (виклик fetch API, як раніше)

    const data = await response.json();

    const validation = TokenResponseCodec.decode(data);

    if (validation._tag === 'Left') {
      const errors = PathReporter.report(validation);
      throw new Error(`Invalid Token Response: ${errors.join('\n')}`);
    }

    return validation.right; // Правильно типізований TokenResponse
}

У цьому прикладі `TokenResponseCodec` визначає валідатор, який перевіряє, чи отримані дані відповідають очікуваній структурі. Якщо перевірка не вдається, генерується детальна помилка, що допомагає визначити джерело проблеми. Цей підхід набагато безпечніший, ніж просте призначення типу.

4. Обробка сесій користувачів за допомогою типізованих об'єктів

TypeScript також може використовуватися для типізованого управління сесіями користувачів. Визначте інтерфейс для представлення даних сесії:

interface UserSession {
  userId: string;
  accessToken: string;
  refreshToken?: string;
  expiresAt: Date;
}

// Приклад використання в механізмі зберігання сесій
function createUserSession(user: UserinfoResponse, tokenResponse: TokenResponse): UserSession {
  const expiresAt = new Date(Date.now() + tokenResponse.expires_in * 1000);
  return {
    userId: user.sub,
    accessToken: tokenResponse.access_token,
    refreshToken: tokenResponse.refresh_token,
    expiresAt: expiresAt,
  };
}

// ... безпечний доступ до даних сесії

Зберігаючи дані сесії як типізований об'єкт, ви можете гарантувати, що в сесію зберігаються лише дійсні дані, і що програма може отримати до них доступ з упевненістю.

Розширений TypeScript для SSO

1. Використання дженеріків для багаторазових компонентів

Дженеріки дозволяють створювати багаторазові компоненти, які можуть працювати з різними типами даних. Це особливо корисно для побудови універсальних проміжних програм автентифікації або обробників запитів.

interface RequestContext<T> {
  user?: T;
  // ... інші властивості контексту запиту
}

// Приклад проміжного програмного забезпечення, що додає інформацію про користувача до контексту запиту
function withUser<T extends UserinfoResponse>(handler: (ctx: RequestContext<T>) => Promise<void>) {
  return async (req: any, res: any) => {
    // ...логіка автентифікації...
    const user: T = await fetchUserinfo() as T; // fetchUserinfo отримає інформацію про користувача
    const ctx: RequestContext<T> = { user: user };
    return handler(ctx);
  };
}

2. Дискриміновані об'єднання для управління станом

Дискриміновані об'єднання є потужним способом моделювання різних станів у вашій системі SSO. Наприклад, ви можете використовувати їх для представлення різних етапів процесу автентифікації (наприклад, `Pending`, `Authenticated`, `Failed`).

type AuthState =
  | { status: "pending" }
  | { status: "authenticated"; user: UserinfoResponse }
  | { status: "failed"; error: string };

function renderAuthState(state: AuthState): string {
  switch (state.status) {
    case "pending":
      return "Завантаження...";
    case "authenticated":
      return `Ласкаво просимо, ${state.user.name}!`;
    case "failed":
      return `Автентифікація не вдалася: ${state.error}`;
  }
}

Міркування щодо безпеки

Хоча TypeScript підвищує типізацію та зменшує кількість помилок, важливо пам'ятати, що він не вирішує всі проблеми безпеки. Вам все одно потрібно впроваджувати належні практики безпеки, такі як:

• Валідація введених даних: Валідуйте всі введені користувачем дані для запобігання атакам введення.
• Безпечне зберігання: Безпечно зберігайте конфіденційні дані, такі як ключі API та секрети, за допомогою змінних середовища або спеціалізованих систем управління секретами, таких як HashiCorp Vault.
• HTTPS: Переконайтеся, що все спілкування зашифровано за допомогою HTTPS.
• Регулярні аудити безпеки: Проводьте регулярні аудити безпеки для виявлення та усунення потенційних вразливостей.
• Принцип найменших привілеїв: Надавайте лише необхідні дозволи користувачам та програмам.
• Належна обробка помилок: Уникайте витоку конфіденційної інформації в повідомленнях про помилки.
• Безпека токенів: Безпечно зберігайте та керуйте токенами автентифікації. Розгляньте можливість використання прапорів HttpOnly та Secure для файлів cookie, щоб захиститися від атак XSS.

Інтеграція з існуючими системами

При інтеграції вашої системи SSO на основі TypeScript з існуючими системами (можливо, написаними іншими мовами) ретельно враховуйте аспекти сумісності. Вам може знадобитися визначити чіткі контракти API та використовувати формати серіалізації даних, такі як JSON або Protocol Buffers, для забезпечення безперебійного зв'язку.

Глобальні міркування щодо SSO

При розробці та впровадженні системи SSO для глобальної аудиторії важливо враховувати:

• Локалізація: Підтримуйте кілька мов та регіональних налаштувань у ваших інтерфейсах користувача та повідомленнях про помилки.
• Правила конфіденційності даних: Дотримуйтесь правил конфіденційності даних, таких як GDPR (Європа), CCPA (Каліфорнія) та інших відповідних законів у регіонах, де знаходяться ваші користувачі.
• Часові пояси: Правильно обробляйте часові пояси при управлінні терміном дії сесій та іншими даними, залежними від часу.
• Культурні відмінності: Враховуйте культурні відмінності в очікуваннях користувачів та перевагах автентифікації. Наприклад, деякі регіони можуть сильніше підтримувати багатофакторну автентифікацію (MFA), ніж інші.
• Доступність: Переконайтеся, що ваша система SSO доступна для користувачів з обмеженими можливостями, дотримуючись рекомендацій WCAG.

Висновок

TypeScript надає потужний та ефективний спосіб побудови типізованих систем Single Sign-On. Використовуючи його можливості статичної типізації, ви можете виявляти помилки на ранніх стадіях, покращувати підтримку коду та підвищувати загальну безпеку та надійність вашої інфраструктури автентифікації. Хоча TypeScript підвищує безпеку, важливо поєднувати його з іншими найкращими практиками безпеки та глобальними міркуваннями для створення справді надійної та зручної для користувачів системи SSO для різноманітної міжнародної аудиторії. Розгляньте можливість використання таких бібліотек, як `io-ts` або `zod`, для валідації під час виконання, щоб додатково посилити вашу програму.

Прийнявши систему типів TypeScript, ви можете створити більш безпечну, зручну для супроводу та масштабовану систему SSO, яка відповідає вимогам сучасного складного цифрового ландшафту. З ростом вашої програми переваги типізації стають ще більш очевидними, роблячи TypeScript цінним активом для будь-якої організації, що створює надійне рішення для автентифікації.