Web身份：精通联合身份管理，构建互联世界

在当今联系日益紧密的数字环境中，管理跨各种在线服务的用户身份和访问权限已成为一项巨大的挑战。传统方法中，每个服务都维护自己独立的用户数据库和身份验证系统，这不仅效率低下，还会带来严重的安全风险并造成繁琐的用户体验。正是在这种背景下，联合身份管理（FIM）应运而生，成为一种先进且至关重要的解决方案。FIM 允许用户利用一套凭据访问多个独立的在线服务，从而简化用户流程，同时为全球组织提升安全性和运营效率。

什么是联合身份管理？

联合身份管理是一种去中心化的身份管理系统，它允许用户一次验证身份，即可访问多个相关但独立的在线服务。用户无需为他们使用的每个网站或应用程序创建和管理单独的账户，而是可以依赖一个受信任的身份提供商 (IdP) 来验证其身份。这个经过验证的身份随后会被呈递给多个服务提供商 (SP)，这些服务提供商信任 IdP 的断言并相应地授予访问权限。

这就像护照一样。您在不同的机场或国家（不同的在线服务）向边境管制（服务提供商）出示您的护照（您的联合身份）。边境管制当局相信您的护照是由一个可靠的机构（身份提供商）签发的，因此他们允许您入境，而无需每次都要求您出示出生证明或其他文件。

联合身份管理的关键组成部分

FIM 依赖于身份提供商与一个或多个服务提供商之间的协作关系。这些组件协同工作，以促进安全无缝的身份验证：

• 身份提供商 (IdP)： 这是负责验证用户身份和发布身份断言的实体。IdP 管理用户账户、凭据（用户名、密码、多因素身份验证）和个人资料信息。例如 Microsoft Azure Active Directory、Google Workspace、Okta 和 Auth0。
• 服务提供商 (SP)： 也称为依赖方 (RP)，SP 是依赖 IdP 进行用户身份验证的应用程序或服务。SP 信任 IdP 验证用户身份，并可能使用断言来授权对其资源的访问。例如 Salesforce、Office 365 等云应用程序或自定义 Web 应用程序。
• 安全断言标记语言 (SAML)： 一种被广泛采用的开放标准，允许身份提供商将授权凭据传递给服务提供商。SAML 使用户能够登录到任何数量的使用相同中央身份验证服务的相关 Web 应用程序。
• OAuth (开放授权)： 一种用于访问委托的开放标准，通常用作互联网用户授权网站或应用程序访问其在其他网站上的信息，而无需提供密码的方式。它常用于“使用 Google 登录”或“使用 Facebook 登录”等功能。
• OpenID Connect (OIDC)： 一个构建在 OAuth 2.0 协议之上的简单身份层。OIDC 允许客户端基于授权服务器执行的身份验证来验证最终用户的身份，并以可互操作的方式获取有关最终用户的基本个人资料信息。它通常被认为是 SAML 在 Web 和移动应用程序领域更现代、更灵活的替代方案。

联合身份管理的工作原理

联合身份交易的典型流程涉及几个步骤，通常被称为单点登录 (SSO) 流程：

1. 用户发起访问

用户尝试访问由服务提供商 (SP) 托管的资源。例如，一个用户想要登录到一个基于云的 CRM 系统。

2. 重定向至身份提供商

SP 识别到用户未经身份验证。SP 不会直接提示输入凭据，而是将用户的浏览器重定向到指定的身份提供商 (IdP)。此重定向通常包含一个 SAML 请求或一个 OAuth/OIDC 授权请求。

3. 用户身份验证

用户会看到 IdP 的登录页面。然后，用户向 IdP 提供其凭据（例如，用户名和密码，或使用多因素身份验证）。IdP 会根据其自己的用户目录验证这些凭据。

4. 生成身份断言

成功验证后，IdP 会生成一个安全断言。该断言是一段经过数字签名的数据，其中包含有关用户的信息，例如其身份、属性（如姓名、电子邮件、角色）以及成功验证的确认。对于 SAML，这是一个 XML 文档；对于 OIDC，这是一个 JSON Web 令牌 (JWT)。

5. 将断言传递给服务提供商

IdP 将此断言发送回用户的浏览器。浏览器随后将断言发送给 SP，通常通过 HTTP POST 请求。这确保了 SP 接收到经过验证的身份信息。

6. 服务提供商验证并授予访问权限

SP 接收到断言。它会验证断言上的数字签名，以确保它是由受信任的 IdP 签发的且未被篡改。验证通过后，SP 从断言中提取用户的身份和属性，并授予用户访问所请求资源的权限。

从用户的初始访问尝试到进入 SP 的整个过程，对用户来说是无缝发生的，他们通常甚至没有意识到自己被重定向到另一个服务进行身份验证。

联合身份管理的优势

实施 FIM 为组织和用户都带来了诸多好处：

对用户而言：增强的用户体验

• 减少密码疲劳： 用户不再需要为不同的服务记住和管理多个复杂的密码，从而减少了忘记密码的情况和挫败感。
• 简化访问流程： 一次登录即可访问多种应用程序，使用户能够更快、更轻松地使用所需工具。
• 提高安全意识： 当用户不必管理众多密码时，他们更有可能为其主要的 IdP 账户采用更强大、更独特的密码。

对组织而言：提升安全性与效率

• 集中化身份管理： 所有用户身份和访问策略都在一个地方（IdP）进行管理，简化了管理、入职和离职流程。
• 增强安全态势： 通过在 IdP 层面集中进行身份验证并强制执行强凭据策略（如 MFA），组织可以显著减少攻击面和凭据填充攻击的风险。如果账户被盗，只需管理一个账户。
• 简化合规性： FIM 通过提供集中的访问审计跟踪并确保在所有连接的服务中应用一致的安全策略，有助于满足法规合规性要求（例如 GDPR、HIPAA）。
• 节约成本： 减少了与管理单个用户账户、密码重置以及多个应用程序的帮助台工单相关的 IT 开销。
• 提高生产力： 用户花在身份验证问题上的时间减少，意味着有更多时间专注于工作。
• 无缝集成： 实现与第三方应用程序和云服务的轻松集成，营造一个联系更紧密、协作性更强的数字环境。

常见的 FIM 协议和标准

FIM 的成功取决于促进 IdP 和 SP 之间安全和可互操作通信的标准化协议。最主要的有：

SAML (安全断言标记语言)

SAML 是一个基于 XML 的标准，用于在各方之间（特别是身份提供商和服务提供商之间）交换身份验证和授权数据。它在企业环境中尤其普遍，用于基于 Web 的 SSO。

工作原理：

• 经过身份验证的用户向 SP 请求服务。
• SP 向 IdP 发送一个身份验证请求（SAML 请求）。
• IdP 验证用户（如果尚未验证）并生成一个 SAML 断言，这是一个包含用户身份和属性的签名 XML 文档。
• IdP 将 SAML 断言返回给用户的浏览器，浏览器再将其转发给 SP。
• SP 验证 SAML 断言的签名并授予访问权限。

用例： 云应用的企业 SSO，不同内部公司系统之间的单点登录。

OAuth 2.0 (开放授权)

OAuth 2.0 是一个授权框架，允许用户在不共享凭据的情况下，授予第三方应用程序对其在另一服务上资源的有限访问权限。它本身是一个授权协议，而不是身份验证协议，但它是 OIDC 的基础。

工作原理：

• 用户希望授予一个应用程序（客户端）访问其在资源服务器（例如 Google Drive）上的数据。
• 应用程序将用户重定向到授权服务器（例如 Google 的登录页面）。
• 用户登录并授予权限。
• 授权服务器向应用程序颁发一个访问令牌。
• 应用程序使用该访问令牌访问用户在资源服务器上的数据。

用例： “使用 Google/Facebook 登录”按钮，授予应用程序访问社交媒体数据的权限，API 访问委托。

OpenID Connect (OIDC)

OIDC 在 OAuth 2.0 的基础上增加了一个身份层。它允许客户端基于授权服务器执行的身份验证来验证最终用户的身份，并获取有关最终用户的基本个人资料信息。它是现代 Web 和移动身份验证的标准。

工作原理：

• 用户在客户端应用程序上发起登录。
• 客户端将用户重定向到 OpenID 提供商 (OP)。
• 用户通过 OP 进行身份验证。
• OP 向客户端返回一个 ID 令牌（一个 JWT）以及可能的一个访问令牌。ID 令牌包含有关已验证用户的信息。
• 客户端验证 ID 令牌并用它来确定用户身份。

用例： 现代 Web 和移动应用程序身份验证，“使用...登录”功能，保护 API。

实施联合身份管理：最佳实践

成功采用 FIM 需要仔细的规划和执行。以下是为组织提供的一些最佳实践：

1. 选择合适的身份提供商

选择一个在安全功能、可扩展性、集成便利性、对相关协议（SAML、OIDC）的支持以及成本方面与您的组织需求相符的 IdP。考虑以下因素：

• 安全功能： 支持多因素身份验证 (MFA)、条件访问策略、基于风险的身份验证。
• 集成能力： 为您的关键应用程序（SaaS 和本地部署）提供连接器，支持 SCIM 进行用户预配。
• 用户目录集成： 与您现有的用户目录（例如 Active Directory、LDAP）兼容。
• 报告和审计： 强大的日志记录和报告功能，用于合规和安全监控。

2. 优先实施多因素身份验证 (MFA)

MFA 对于保护由 IdP 管理的主要身份凭据至关重要。为所有用户实施 MFA，以显著加强对凭据泄露的防护。这可以包括身份验证器应用、硬件令牌或生物识别技术。

3. 定义清晰的身份治理与管理 (IGA) 策略

为用户预配、取消预配、访问审查和角色管理建立健全的策略。这确保了在员工入职、离职或变更角色时，能够适当地授予和及时撤销访问权限。

4. 战略性地实施单点登录 (SSO)

从联合访问您最关键和最常用的应用程序开始。随着经验和信心的增长，逐步将范围扩大到更多服务。优先考虑基于云且支持标准联合协议的应用程序。

5. 保护断言过程

确保断言经过数字签名并在必要时加密。正确配置 IdP 和 SP 之间的信任关系。定期审查和更新签名证书。

6. 教育您的用户

向用户传达 FIM 的好处以及登录流程的变化。提供关于如何使用新系统的清晰说明，并强调保护其主要 IdP 凭据（尤其是 MFA 方法）的重要性。

7. 定期监控和审计

持续监控登录活动，审计日志以发现可疑模式，并定期进行访问审查。这种主动的方法有助于迅速检测和响应潜在的安全事件。

8. 规划多样化的国际需求

为全球用户实施 FIM 时，请考虑：

• 区域性 IdP 可用性： 确保您的 IdP 在不同地理位置的用户都能获得足够的性能和服务。
• 语言支持： IdP 界面和登录提示应提供与您用户群相关的语言版本。
• 数据驻留和合规性： 注意数据驻留法律（例如欧洲的 GDPR）以及您的 IdP 如何处理跨不同司法管辖区的用户数据。
• 时区差异： 确保身份验证和会话管理能够正确处理不同时区的问题。

联合身份管理的全球案例

FIM 不仅仅是一个企业概念；它已经融入了现代互联网体验的方方面面：

• 全球云套件： 像微软（用于 Office 365 的 Azure AD）和谷歌（Google Workspace Identity）这样的公司提供 FIM 功能，允许用户通过一次登录访问庞大的云应用程序生态系统。一家跨国公司可以使用 Azure AD 来管理员工访问 Salesforce、Slack 及其内部 HR 门户的权限。
• 社交登录： 当您在网站和移动应用上看到“使用 Facebook 登录”、“使用 Google 登录”或“使用 Apple 继续”时，您正在体验一种由 OAuth 和 OIDC 促成的 FIM 形式。这允许用户快速访问服务而无需创建新账户，利用他们对这些社交平台作为 IdP 的信任。例如，巴西的用户可能会使用他们的 Google 账户登录本地的电子商务网站。
• 政府举措： 许多政府正在实施利用 FIM 原理的国家数字身份框架，允许公民使用单一的数字身份安全地访问各种政府服务（例如税务门户、医疗记录）。例如澳大利亚的 MyGovID 或许多欧洲国家的国家 eID 计划。
• 教育领域： 大学和教育机构通常使用 FIM 解决方案（如使用 SAML 的 Shibboleth），为学生和教职员工提供对不同部门和附属组织的学术资源、图书馆服务和学习管理系统 (LMS) 的无缝访问。学生可能会使用他们的大学 ID 访问由外部提供商托管的研究数据库。

挑战与考量

尽管 FIM 带来了显著优势，但组织也必须意识到潜在的挑战：

• 信任管理： 建立和维护 IdP 与 SP 之间的信任需要仔细的配置和持续的监控。配置错误可能导致安全漏洞。
• 协议复杂性： 理解和实施像 SAML 和 OIDC 这样的协议在技术上可能很复杂。
• 用户预配和取消预配： 确保在用户加入或离开组织时，能够自动在所有连接的 SP 中预配和取消预配用户账户至关重要。这通常需要与跨域身份管理系统 (SCIM) 协议集成。
• 服务提供商兼容性： 并非所有应用程序都支持标准的联合协议。遗留系统或设计不佳的应用程序可能需要定制集成或替代解决方案。
• 密钥管理： 安全地管理用于断言的数字签名证书至关重要。过期或泄露的证书可能会中断身份验证。

Web身份的未来

Web身份的格局在不断演变。新兴趋势包括：

• 去中心化身份 (DID) 和可验证凭证： 转向以用户为中心的模型，个人可以控制自己的数字身份，并可以有选择地共享经过验证的凭证，而无需依赖中央 IdP 进行每次交易。
• 自主主权身份 (SSI)： 一种个人对其数字身份拥有最终控制权的范式，自己管理数据和凭证。
• 身份管理中的人工智能和机器学习： 利用 AI 进行更复杂的基于风险的身份验证、异常检测和自动化策略执行。
• 无密码身份验证： 大力推动完全淘汰密码，依赖生物识别、FIDO 密钥或魔法链接进行身份验证。

结论

对于在全球数字经济中运营的组织而言，联合身份管理不再是奢侈品，而是必需品。它提供了一个强大的用户访问管理框架，可增强安全性、改善用户体验并提高运营效率。通过采用 SAML、OAuth 和 OpenID Connect 等标准化协议，并遵循实施和治理的最佳实践，企业可以为其全球用户创造一个更安全、无缝且高效的数字环境。随着数字世界的不断扩展，通过 FIM 掌握 Web 身份是释放其全部潜力同时降低内在风险的关键一步。