Autenticação entre serviços

OpenAPI | gRPC

Além de autenticar usuários, pode ser necessário permitir que outros serviços interajam com a API. Os aplicativos clientes podem fornecer aos usuários um prompt de login da Web para enviar suas credenciais, mas é preciso outra abordagem para uma comunicação segura entre serviços. Nesta página, você verá a abordagem recomendada para implementar autenticação entre serviços, além do código de amostra.

Visão geral

Para identificar um serviço que envia solicitações para a API, use uma conta de serviço. O serviço de chamada usa a chave privada da conta de serviço para assinar um JSON Web Token (JWT) [link em inglês] seguro e enviá-lo na solicitação para a API.

Para implementar o serviço de chamada e a autenticação entre serviços na API, faça o seguinte:

Crie uma conta de serviço e uma chave que será usada pelo serviço de chamada.
Acrescente compatibilidade para autenticação no documento OpenAPI do serviço Cloud Endpoints.
Adicione o código ao serviço de chamada que:
- cria um JWT e o assina com a chave privada da conta de serviço;
- envia o JWT assinado em uma solicitação à API.

O ESP verifica se as declarações no JWT correspondem à configuração no documento da OpenAPI antes de encaminhar a solicitação à API. No entanto, o ESP não confere as permissões do Cloud Identity concedidas na conta de serviço.

Pré-requisitos

Nesta página, presume-se que você já:

Como criar uma conta de serviço com uma chave

Você precisa de uma conta de serviço com um arquivo de chave privada que o serviço de chamada usa para assinar o JWT. Se você tiver mais de um serviço enviando solicitações para sua API, crie uma conta de serviço para representar todos os serviços de chamada. Caso precise diferenciar os serviços crie uma conta de serviço e uma chave para cada serviço de chamada, eles podem ter permissões diferentes, por exemplo.

Nesta seção, mostramos como usar o console do Google Cloud e a ferramenta de linha de comando gcloud para criar a conta de serviço e o arquivo de chave privada, além de atribuir o papel Criador de token de conta de serviço à conta de serviço. Para informações sobre como executar essa tarefa usando uma API, consulte Como criar e gerenciar contas de serviço.

Para criar uma conta de serviço e uma chave, faça o seguinte:

Console do Google Cloud

Crie uma conta de serviço:
1. No Console do Google Cloud, acesse a página Criar conta de serviço.
  
  Acesse a página "Criar conta de serviço"
2. Selecione o projeto desejado.
3. No campo Nome da conta de serviço, insira um nome.
4. Opcional: no campo Descrição da conta de serviço, digite uma descrição.
5. Clique em Criar.
6. Clique no campo Selecionar um papel. Em Todos os papéis, selecione Conta de serviço > Criador do token da conta de serviço.
7. Clique em Concluído.
  
  Não feche a janela do navegador. Você vai usá-lo na próxima etapa.
Crie uma chave de conta de serviço:
1. No console do Google Cloud, clique no endereço de e-mail da conta de serviço que você criou.
2. Clique em Chaves.
3. Clique em Adicionar chave e, depois, em Criar nova chave.
4. Clique em Criar. Será feito o download de um arquivo JSON contendo a chave privada da conta de serviço no seu computador.
5. Clique em Fechar.

gcloud

É possível executar os comandos a seguir usando a Google Cloud CLI na sua máquina local ou no Cloud Shell.

Defina a conta padrão para gcloud. Se você tiver mais de uma conta, escolha a conta que está no projeto do Google Cloud que quer usar.
```
gcloud auth login
```
Exibir os IDs do projeto para seus projetos do Google Cloud.
```
gcloud projects list
```
Defina o projeto padrão. Substitua PROJECT_ID pelo ID do projeto do Google Cloud que você quer usar.
```
gcloud config set project PROJECT_ID
```
Crie uma conta de serviço. Substitua SA_NAME e SA_DISPLAY_NAME pelo nome e o nome de exibição que você quer usar.
```
gcloud iam service-accounts create SA_NAME \
  --display-name "SA_DISPLAY_NAME"
```
Liste o endereço de e-mail da conta de serviço recém-criada.
```
gcloud iam service-accounts list
```

Adicione o papel de criador do token de conta de serviço. Substitua SA_EMAIL_ADDRESS pelo endereço de e-mail da conta de serviço.

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member serviceAccount:SA_EMAIL_ADDRESS \
  --role roles/iam.serviceAccountTokenCreator

Crie um arquivo de chave de conta de serviço no diretório de trabalho atual. Substitua FILE_NAME pelo nome escolhido para o arquivo de chaves. Por padrão, o comando gcloud cria um arquivo JSON.
```
gcloud iam service-accounts keys create FILE_NAME.json \
  --iam-account SA_EMAIL_ADDRESS
```

Consulte a referência da gcloud para mais informações sobre os comandos anteriores.

Para informações sobre como proteger a chave privada, consulte Práticas recomendadas para gerenciar credenciais.

Como configurar a API para dar suporte à autenticação

É preciso ter um objeto de requisito de segurança e um objeto de definições de segurança (ambos em inglês) no documento da OpenAPI para que o ESP valide as declarações no JWT assinado.

Adicione a conta de serviço como um emissor no documento da OpenAPI.

securityDefinitions:
  DEFINITION_NAME:
    authorizationUrl: ""
    flow: "implicit"
    type: "oauth2"
    x-google-issuer: "SA_EMAIL_ADDRESS"
    x-google-jwks_uri: "https://www.googleapis.com/robot/v1/metadata/x509/SA_EMAIL_ADDRESS"

Substitua DEFINITION_NAME por uma string que identifica essa definição de segurança. É possível substituí-lo pelo nome da conta de serviço ou por um nome que identifique o serviço de chamada.
Substitua SA_EMAIL_ADDRESS pelo endereço de e-mail da conta de serviço.
É possível estabelecer várias definições de segurança no documento da OpenAPI, mas cada uma delas precisa ter um x-google-issuer diferente. Caso tenha criado contas de serviço separadas para cada serviço de chamada, crie uma definição de segurança para cada uma delas, por exemplo:

securityDefinitions:
  service-1:
    authorizationUrl: ""
    flow: "implicit"
    type: "oauth2"
    x-google-issuer: "service-1@example-project-12345.iam.gserviceaccount.com"
    x-google-jwks_uri: "https://www.googleapis.com/robot/v1/metadata/x509/service-1@example-project-12345.iam.gserviceaccount.com"
  service-2:
    authorizationUrl: ""
    flow: "implicit"
    type: "oauth2"
    x-google-issuer: "service-2@example-project-12345.iam.gserviceaccount.com"
    x-google-jwks_uri: "https://www.googleapis.com/robot/v1/metadata/x509/service-2@example-project-12345.iam.gserviceaccount.com"

Se quiser, adicione x-google-audiences à seção securityDefinitions. Se você não adicionar x-google-audiences, o ESP vai exigir que a declaração "aud" (público-alvo) no JWT esteja no formato https://SERVICE_NAME, em que SERVICE_NAME é o nome do serviço do Endpoints, configurado no campo host do documento da OpenAPI, a menos que a sinalização --disable_jwt_audience_service_name_check seja usada. Se a sinalização for usada e x-google-audiences não for especificado, o campo aud do JWT não será verificado.
Se quiser, adicione x-google-jwt-locations à seção securityDefinitions. Use esse valor para definir um local personalizado do JWT. Os locais padrão do JWT são o cabeçalho Authorization (prefixado por "Bearer "), o cabeçalho X-Goog-Iap-Jwt-Assertion ou o parâmetro de consulta access_token. Observação:
- se você especificar x-google-jwt-locations, o Endpoints ignorará todos os locais padrão.
- O x-google-jwt-locations é compatível apenas com o ESPv2.
Adicione uma seção security no nível superior do arquivo (não recuada ou aninhada), a ser aplicada a toda a API, ou no nível dos métodos, a ser aplicada a um método específico. Se você usar seções security no nível da API e do método, as configurações no nível do método modificarão as configurações no nível da API.
```
security:
  - DEFINITION_NAME: []
```
- Substitua DEFINITION_NAME pelo nome usado na seção securityDefinitions.
- Se você tiver mais de uma definição na seção securityDefinitions, adicione-as na seção security. Por exemplo:
```
security:
  - service-1: []
  - service-2: []
```
Implante o documento OpenAPI atualizado. Substitua OPENAPI_DOC pelo nome do documento OpenAPI.
```
gcloud endpoints services deploy OPENAPI_DOC
```

Antes de o ESP encaminhar uma solicitação à API, ele verifica:

a assinatura do JWT usando a chave pública, que está localizada no URI especificado no campo x-google-jwks_uri no documento da OpenAPI;
se a declaração "iss" (emissor) no JWT corresponde ao valor especificado no campo x-google-issuer;
se a declaração "aud" (público) no JWT contém o nome do seu serviço do Endpoints ou corresponde a um dos valores especificados no campo x-google-audiences;
se o token não expirou, usando a declaração "exp" (prazo de validade).

Para mais informações sobre x-google-issuer, x-google-jwks_uri, x-google-audiences e x-google-jwt-locations, consulte Extensões da OpenAPI.

Como fazer uma chamada autenticada para uma API do Endpoints

Para fazer uma solicitação autenticada, o serviço de chamada envia um JWT assinado pela conta de serviço especificada no documento OpenAPI. É preciso que o serviço de chamada:

crie um JWT assinado com a chave privada da conta de serviço;
envie o JWT assinado em uma solicitação à API.

O código de amostra a seguir demonstra esse processo para algumas linguagens. Para fazer uma solicitação autenticada em outras linguagens, consulte jwt.io (em inglês) para ver uma lista de bibliotecas compatíveis.

No serviço de chamada, adicione a seguinte função e transmita os seguintes parâmetros:

Java

saKeyfile: o caminho completo para o arquivo da chave privada da conta de serviço.
saEmail: o endereço de e-mail da conta de serviço.
audience: se você adicionou o campo x-google-audiences ao seu documento da OpenAPI, defina audience como um dos valores especificados para x-google-audiences. Caso contrário, defina audience como https://SERVICE_NAME, em que SERVICE_NAME é o nome do serviço do Google Endpoints.
expiryLength: o prazo de validade do JWT, em segundos.

Python

sa_keyfile: o caminho completo para o arquivo da chave privada da conta de serviço.
sa_email: o endereço de e-mail da conta de serviço.
audience: se você adicionou o campo x-google-audiences ao documento da OpenAPI, defina audience como um dos valores especificados para x-google-audiences. Caso contrário, defina audience como https://SERVICE_NAME, em que SERVICE_NAME é o nome do serviço do Google Endpoints.
expiry_length: o prazo de validade do JWT, em segundos.

saKeyfile: o caminho completo para o arquivo da chave privada da conta de serviço.
saEmail: o endereço de e-mail da conta de serviço.
audience: se você adicionou o campo x-google-audiences ao documento da OpenAPI, defina audience como um dos valores especificados para x-google-audiences. Caso contrário, defina audience como https://SERVICE_NAME, em que SERVICE_NAME é o nome do serviço do Google Endpoints.
expiryLength: o prazo de validade do JWT, em segundos.

A função cria um JWT e o assina usando o arquivo de chave privada. Em seguida, retorna o JWT assinado.

Java

/**
 * Generates a signed JSON Web Token using a Google API Service Account
 * utilizes com.auth0.jwt.
 */
public static String generateJwt(final String saKeyfile, final String saEmail,
    final String audience, final int expiryLength)
    throws FileNotFoundException, IOException {

  Date now = new Date();
  Date expTime = new Date(System.currentTimeMillis() + TimeUnit.SECONDS.toMillis(expiryLength));

  // Build the JWT payload
  JWTCreator.Builder token = JWT.create()
      .withIssuedAt(now)
      // Expires after 'expiryLength' seconds
      .withExpiresAt(expTime)
      // Must match 'issuer' in the security configuration in your
      // swagger spec (e.g. service account email)
      .withIssuer(saEmail)
      // Must be either your Endpoints service name, or match the value
      // specified as the 'x-google-audience' in the OpenAPI document
      .withAudience(audience)
      // Subject and email should match the service account's email
      .withSubject(saEmail)
      .withClaim("email", saEmail);

  // Sign the JWT with a service account
  FileInputStream stream = new FileInputStream(saKeyfile);
  ServiceAccountCredentials cred = ServiceAccountCredentials.fromStream(stream);
  RSAPrivateKey key = (RSAPrivateKey) cred.getPrivateKey();
  Algorithm algorithm = Algorithm.RSA256(null, key);
  return token.sign(algorithm);
}

Python

def generate_jwt(
    sa_keyfile,
    sa_email="account@project-id.iam.gserviceaccount.com",
    audience="your-service-name",
    expiry_length=3600,
):
    """Generates a signed JSON Web Token using a Google API Service Account."""

    now = int(time.time())

    # build payload
    payload = {
        "iat": now,
        # expires after 'expiry_length' seconds.
        "exp": now + expiry_length,
        # iss must match 'issuer' in the security configuration in your
        # swagger spec (e.g. service account email). It can be any string.
        "iss": sa_email,
        # aud must be either your Endpoints service name, or match the value
        # specified as the 'x-google-audience' in the OpenAPI document.
        "aud": audience,
        # sub and email should match the service account's email address
        "sub": sa_email,
        "email": sa_email,
    }

    # sign with keyfile
    signer = google.auth.crypt.RSASigner.from_service_account_file(sa_keyfile)
    jwt = google.auth.jwt.encode(signer, payload)

    return jwt


// generateJWT creates a signed JSON Web Token using a Google API Service Account.
func generateJWT(saKeyfile, saEmail, audience string, expiryLength int64) (string, error) {
	now := time.Now().Unix()

	// Build the JWT payload.
	jwt := &jws.ClaimSet{
		Iat: now,
		// expires after 'expiryLength' seconds.
		Exp: now + expiryLength,
		// Iss must match 'issuer' in the security configuration in your
		// swagger spec (e.g. service account email). It can be any string.
		Iss: saEmail,
		// Aud must be either your Endpoints service name, or match the value
		// specified as the 'x-google-audience' in the OpenAPI document.
		Aud: audience,
		// Sub and Email should match the service account's email address.
		Sub:           saEmail,
		PrivateClaims: map[string]interface{}{"email": saEmail},
	}
	jwsHeader := &jws.Header{
		Algorithm: "RS256",
		Typ:       "JWT",
	}

	// Extract the RSA private key from the service account keyfile.
	sa, err := ioutil.ReadFile(saKeyfile)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("Could not read service account file: %w", err)
	}
	conf, err := google.JWTConfigFromJSON(sa)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("Could not parse service account JSON: %w", err)
	}
	block, _ := pem.Decode(conf.PrivateKey)
	parsedKey, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("private key parse error: %w", err)
	}
	rsaKey, ok := parsedKey.(*rsa.PrivateKey)
	// Sign the JWT with the service account's private key.
	if !ok {
		return "", errors.New("private key failed rsa.PrivateKey type assertion")
	}
	return jws.Encode(jwsHeader, jwt, rsaKey)
}

No serviço de chamada, adicione a seguinte função para enviar o JWT assinado no cabeçalho Authorization: Bearer na solicitação para a API:

Java

/**
 * Makes an authorized request to the endpoint.
 */
public static String makeJwtRequest(final String signedJwt, final URL url)
    throws IOException, ProtocolException {

  HttpURLConnection con = (HttpURLConnection) url.openConnection();
  con.setRequestMethod("GET");
  con.setRequestProperty("Content-Type", "application/json");
  con.setRequestProperty("Authorization", "Bearer " + signedJwt);

  InputStreamReader reader = new InputStreamReader(con.getInputStream());
  BufferedReader buffReader = new BufferedReader(reader);

  String line;
  StringBuilder result = new StringBuilder();
  while ((line = buffReader.readLine()) != null) {
    result.append(line);
  }
  buffReader.close();
  return result.toString();
}

Python

def make_jwt_request(signed_jwt, url="https://your-endpoint.com"):
    """Makes an authorized request to the endpoint"""
    headers = {
        "Authorization": "Bearer {}".format(signed_jwt.decode("utf-8")),
        "content-type": "application/json",
    }
    response = requests.get(url, headers=headers)
    print(response.status_code, response.content)
    response.raise_for_status()


// makeJWTRequest sends an authorized request to your deployed endpoint.
func makeJWTRequest(signedJWT, url string) (string, error) {
	client := &http.Client{
		Timeout: 10 * time.Second,
	}

	req, err := http.NewRequest("GET", url, nil)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("failed to create HTTP request: %w", err)
	}
	req.Header.Add("Authorization", "Bearer "+signedJWT)
	req.Header.Add("content-type", "application/json")

	response, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("HTTP request failed: %w", err)
	}
	defer response.Body.Close()
	responseData, err := ioutil.ReadAll(response.Body)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("failed to parse HTTP response: %w", err)
	}
	return string(responseData), nil
}

Ao enviar uma solicitação usando um JWT, por motivos de segurança, recomenda-se colocar o token de autenticação no cabeçalho Authorization: Bearer. Exemplo:

curl --request POST \
  --header "Authorization: Bearer ${TOKEN}" \
  "${ENDPOINTS_HOST}/echo"

em que ENDPOINTS_HOST e TOKEN são variáveis de ambiente contendo o nome do host da API e o token de autenticação, respectivamente.

Como receber resultados autenticados na API

O ESP geralmente encaminha todos os cabeçalhos recebidos. No entanto, ele substitui o cabeçalho Authorization original quando o endereço de back-end é especificado por x-google-backend na especificação OpenAPI ou BackendRule na configuração do serviço de gRPC.

O ESP enviará o resultado da autenticação no X-Endpoint-API-UserInfo para a API de back-end. Recomendamos usar esse cabeçalho em vez do cabeçalho Authorization original. Esse cabeçalho é uma string que base64url codifica um objeto JSON. O formato do objeto JSON é diferente no ESPv2 e no ESP. Para o ESPv2, o objeto JSON é exatamente o payload do JWT original. Para o ESP, o objeto JSON usa nomes de campo diferentes e coloca o payload do JWT original no campo claims. Consulte Gerenciar JWTs no serviço de back-end para mais informações sobre o formato.

A seguir

Como solucionar problemas de validação do JWT