Autenticazione degli utenti con Go

Le app in esecuzione su piattaforme gestite di Google Cloud, come App Engine, possono evitare di gestire l'autenticazione degli utenti e la gestione delle sessioni utilizzando Identity-Aware Proxy (IAP) per controllare l'accesso. IAP non solo può controllare l'accesso all'app, ma fornisce anche informazioni sugli utenti autenticati, inclusi l'indirizzo email e un identificatore permanente dell'app sotto forma di nuove intestazioni HTTP.

Obiettivi

  • Richiedi agli utenti dell'app App Engine di eseguire l'autenticazione utilizzando IAP.

  • Accedi alle identità degli utenti nell'app per visualizzare l'indirizzo email autenticato dell'utente corrente.

Costi

In questo documento vengono utilizzati i seguenti componenti fatturabili di Google Cloud:

Per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto, utilizza il Calcolatore prezzi. I nuovi utenti di Google Cloud possono essere idonei a una prova senza costi aggiuntivi.

Una volta completate le attività descritte in questo documento, puoi evitare la fatturazione continua eliminando le risorse che hai creato. Per ulteriori informazioni, consulta la pagina Pulizia.

Prima di iniziare

  1. Accedi al tuo account Google Cloud. Se non conosci Google Cloud, crea un account per valutare le prestazioni dei nostri prodotti in scenari reali. I nuovi clienti ricevono anche 300 $di crediti gratuiti per l'esecuzione, il test e il deployment dei carichi di lavoro.

  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  3. Installa Google Cloud CLI.

  4. Per initialize gcloud CLI, esegui questo comando: 

    gcloud init
    5.

  5. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  6. Installa Google Cloud CLI.

  7. Per initialize gcloud CLI, esegui questo comando: 

    gcloud init
    8.
  8. Prepara l'ambiente di sviluppo.

Configurazione del progetto

  1. Nella finestra del terminale, clona il repository dell'app di esempio sulla tua macchina locale:

    git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples.git

  2. Passa alla directory che contiene il codice di esempio:

    cd golang-samples/getting-started/authenticating-users

Contesto

Questo tutorial utilizza IAP per autenticare gli utenti. Questo è solo uno dei tanti possibili approcci. Per scoprire di più sui vari metodi per autenticare gli utenti, consulta la sezione Concetti di autenticazione.

L'app Hello user-email-address

L'app per questo tutorial è un'app App Engine Hello World minima, con una funzionalità non tipica: al posto di "Hello world" viene visualizzato "Hello user-email-address", dove user-email-address è l'indirizzo email dell'utente autenticato.

Questa funzionalità è possibile esaminando le informazioni autenticate che IAP aggiunge a ogni richiesta web che passa alla tua app. A ogni richiesta web che raggiunge la tua app vengono aggiunte tre nuove intestazioni di richiesta. Le prime due intestazioni sono stringhe di testo normale che puoi utilizzare per identificare l'utente. La terza intestazione è un oggetto firmato tramite crittografia con le stesse informazioni.

  • X-Goog-Authenticated-User-Email: l'indirizzo email di un utente lo identifica. Non memorizzare informazioni personali se la tua app può evitarle. Questa app non memorizza i dati, ma li restituisce all'utente.

  • X-Goog-Authenticated-User-Id: questo ID utente assegnato da Google non mostra informazioni sull'utente, ma consente a un'app di sapere che un utente che ha eseguito l'accesso è lo stesso visualizzato in precedenza.

  • X-Goog-Iap-Jwt-Assertion: puoi configurare le app Google Cloud in modo che accettino richieste web da altre app cloud, bypassando IAP, oltre alle richieste web internet. Se un'app è così configurata, è possibile che queste richieste abbiano intestazioni contraffatte. Anziché utilizzare una delle intestazioni di testo normale menzionate in precedenza, puoi utilizzare e verificare questa intestazione firmata tramite crittografia per controllare che le informazioni siano state fornite da Google. L'indirizzo email e l'ID utente permanente dell'utente sono disponibili come parte di questa intestazione firmata.

Se hai la certezza che l'app è configurata in modo da poter raggiungere solo le richieste web Internet e che nessuno può disabilitare il servizio IAP per l'app, il recupero di un ID utente univoco richiede una sola riga di codice:

userID := r.Header.Get("X-Goog-Authenticated-User-ID")

Tuttavia, un'app resiliente dovrebbe aspettarsi che si verifichino problemi, ad esempio problemi di configurazione o ambientali imprevisti, pertanto consigliamo invece di creare una funzione che utilizzi e verifichi l'intestazione firmata tramite crittografia. La firma dell'intestazione non può essere contraffatta e, una volta verificata, può essere utilizzata per restituire l'identificazione.

Nozioni di base sul codice

Questa sezione spiega come funziona il codice. Se vuoi eseguire l'app, puoi passare direttamente alla sezione Deployment dell'app.

  • Il file go.mod definisce un modulo Go e i moduli da cui dipende.

    module github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples/getting-started/authenticating-users

go 1.19

require (
	cloud.google.com/go/compute/metadata v0.3.0
	github.com/golang-jwt/jwt v3.2.2+incompatible
)

  • Il file app.yaml indica ad App Engine l'ambiente linguistico richiesto dal tuo codice.

    runtime: go112

  • L'app inizia importando i pacchetti e definendo una funzione main. La funzione main registra un gestore di indici e avvia un server HTTP.

    
// The authenticating-users program is a sample web server application that
// extracts and verifies user identity data passed to it via Identity-Aware
// Proxy.
package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	"log"
	"net/http"
	"os"
	"time"

	"cloud.google.com/go/compute/metadata"
	"github.com/golang-jwt/jwt"
)

// app holds the Cloud IAP certificates and audience field for this app, which
// are needed to verify authentication headers set by Cloud IAP.
type app struct {
	certs map[string]string
	aud   string
}

func main() {
	a, err := newApp()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	http.HandleFunc("/", a.index)

	port := os.Getenv("PORT")
	if port == "" {
		port = "8080"
		log.Printf("Defaulting to port %s", port)
	}

	log.Printf("Listening on port %s", port)
	if err := http.ListenAndServe(":"+port, nil); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

// newApp creates a new app, returning an error if either the Cloud IAP
// certificates or the app's audience field cannot be obtained.
func newApp() (*app, error) {
	certs, err := certificates()
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	aud, err := audience()
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	a := &app{
		certs: certs,
		aud:   aud,
	}
	return a, nil
}

  • La funzione index ottiene il valore dell'intestazione dell'asserzione JWT che IAP ha aggiunto dalla richiesta in entrata e chiama la funzione validateAssertion per convalidare il valore firmato tramite crittografia. L'indirizzo email viene quindi utilizzato in una risposta web minima.

    
// index responds to requests with our greeting.
func (a *app) index(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	if r.URL.Path != "/" {
		http.NotFound(w, r)
		return
	}

	assertion := r.Header.Get("X-Goog-IAP-JWT-Assertion")
	if assertion == "" {
		fmt.Fprintln(w, "No Cloud IAP header found.")
		return
	}
	email, _, err := validateAssertion(assertion, a.certs, a.aud)
	if err != nil {
		log.Println(err)
		fmt.Fprintln(w, "Could not validate assertion. Check app logs.")
		return
	}

	fmt.Fprintf(w, "Hello %s\n", email)
}

  • La funzione validateAssertion convalida che l'asserzione sia stata firmata correttamente e restituisce l'indirizzo email e l'ID utente associati.

    Per convalidare un'asserzione JWT è necessario conoscere i certificati di chiave pubblica dell'entità che ha firmato l'asserzione (in questo caso Google) e il pubblico a cui è destinata l'asserzione. Per un'app App Engine, il segmento di pubblico è una stringa con informazioni di identificazione del progetto Google Cloud. La funzione validateAssertion recupera i certificati dalla funzione certs e la stringa di pubblico dalla funzione audience.

    
// validateAssertion validates assertion was signed by Google and returns the
// associated email and userID.
func validateAssertion(assertion string, certs map[string]string, aud string) (email string, userID string, err error) {
	token, err := jwt.Parse(assertion, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
		keyID := token.Header["kid"].(string)

		_, ok := token.Method.(*jwt.SigningMethodECDSA)
		if !ok {
			return nil, fmt.Errorf("unexpected signing method: %q", token.Header["alg"])
		}

		cert := certs[keyID]
		return jwt.ParseECPublicKeyFromPEM([]byte(cert))
	})

	if err != nil {
		return "", "", err
	}

	claims, ok := token.Claims.(jwt.MapClaims)
	if !ok {
		return "", "", fmt.Errorf("could not extract claims (%T): %+v", token.Claims, token.Claims)
	}

	if claims["aud"].(string) != aud {
		return "", "", fmt.Errorf("mismatched audience. aud field %q does not match %q", claims["aud"], aud)
	}
	return claims["email"].(string), claims["sub"].(string), nil
}

  • Puoi cercare l'ID numerico e il nome del progetto Google Cloud e inserirlo autonomamente nel codice sorgente, ma la funzione audience lo fa per te eseguendo una query sul servizio di metadati standard reso disponibile per ogni app di App Engine. Poiché il servizio di metadati è esterno al codice dell'app, questo risultato viene salvato in una variabile globale che viene restituita senza dover cercare i metadati nelle chiamate successive.

    Il servizio di metadati di App Engine (e servizi di metadati simili per altri servizi di computing di Google Cloud) hanno l'aspetto di un sito web e vengono interrogati da query web standard. Tuttavia, il servizio di metadati non è un sito esterno, ma una funzionalità interna che restituisce le informazioni richieste sull'app in esecuzione, quindi è sicuro utilizzare http anziché https richieste. Il servizio di metadati viene utilizzato per ottenere gli attuali identificatori di Google Cloud necessari per definire il pubblico previsto dell'asserzione JWT.

    
// audience returns the expected audience value for this service.
func audience() (string, error) {
	projectNumber, err := metadata.NumericProjectID()
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("metadata.NumericProjectID: %w", err)
	}

	projectID, err := metadata.ProjectID()
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("metadata.ProjectID: %w", err)
	}

	return "/projects/" + projectNumber + "/apps/" + projectID, nil
}

  • La verifica di una firma digitale richiede il certificato di chiave pubblica del firmatario. Google fornisce un sito web che restituisce tutti i certificati di chiave pubblica attualmente utilizzati. Questi risultati vengono memorizzati nella cache nel caso in cui siano nuovamente necessari nella stessa istanza di app.

    
// certificates returns Cloud IAP's cryptographic public keys.
func certificates() (map[string]string, error) {
	const url = "https://www.gstatic.com/iap/verify/public_key"
	client := http.Client{
		Timeout: 5 * time.Second,
	}
	resp, err := client.Get(url)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("Get: %w", err)
	}

	var certs map[string]string
	dec := json.NewDecoder(resp.Body)
	if err := dec.Decode(&certs); err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("Decode: %w", err)
	}

	return certs, nil
}

Deployment dell'app

Ora puoi eseguire il deployment dell'app e abilitare IAP per richiedere agli utenti di eseguire l'autenticazione prima di poter accedere all'app.

  1. Nella finestra del terminale, vai alla directory contenente il file app.yaml ed esegui il deployment dell'app in App Engine:

    gcloud app deploy

  2. Quando richiesto, seleziona una regione nelle vicinanze.

  3. Quando ti viene chiesto se vuoi continuare l'operazione di deployment, inserisci Y.

    La tua app sarà attiva su internet entro pochi minuti.

  4. Visualizza l'app:

    gcloud app browse

    Nell'output, copia web-site-url, l'indirizzo web dell'app.

  5. In una finestra del browser, incolla web-site-url per aprire l'app.

    Non viene visualizzata alcuna email perché non stai ancora utilizzando IAP, quindi non vengono inviate informazioni dell'utente all'app.

Abilita IAP

Ora che esiste un'istanza App Engine, puoi proteggerla con IAP:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Identity-Aware Proxy.

    Vai alla pagina Identity-Aware Proxy

  2. Poiché è la prima volta che attivi un'opzione di autenticazione per il progetto, visualizzerai un messaggio che ti informa che devi configurare la schermata di consenso OAuth prima di poter utilizzare IAP.

    Fai clic su Configura schermata per il consenso.

  3. Nella scheda Schermata consenso OAuth della pagina Credenziali, compila i seguenti campi:

    • Se il tuo account fa parte di un'organizzazione Google Workspace, seleziona Esterno e fai clic su Crea. All'inizio, l'app sarà disponibile soltanto per gli utenti autorizzati esplicitamente.

    • Nel campo Nome applicazione, inserisci IAP Example.

    • Nel campo Email assistenza, inserisci il tuo indirizzo email.

    • Nel campo Dominio autorizzato, inserisci la parte del nome host dell'URL dell'app, ad esempio iap-example-999999.uc.r.appspot.com. Premi il tasto Enter dopo aver inserito il nome host nel campo.

    • Nel campo Link alla home page dell'applicazione, inserisci l'URL dell'app, ad esempio https://iap-example-999999.uc.r.appspot.com/.

    • Nel campo Riga delle norme sulla privacy dell'applicazione, utilizza lo stesso URL del link della home page a scopo di test.

  4. Fai clic su Salva. Quando ti viene chiesto di creare le credenziali, puoi chiudere la finestra.

  5. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Identity-Aware Proxy.

    Vai alla pagina Identity-Aware Proxy

  6. Per aggiornare la pagina, fai clic su Aggiorna . La pagina mostra un elenco di risorse che puoi proteggere.

  7. Nella colonna IAP, fai clic per attivare IAP per l'app.

  8. Nel browser, visita di nuovo web-site-url.

  9. Invece della pagina web, c'è una schermata di accesso per autenticarvi. Quando accedi, ti viene negato l'accesso perché IAP non ha un elenco di utenti a cui consentire di accedere all'app.

Aggiungere utenti autorizzati all'app

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Identity-Aware Proxy.

    Vai alla pagina Identity-Aware Proxy

  2. Seleziona la casella di controllo per l'app App Engine, quindi fai clic su Aggiungi entità.

  3. Inserisci allAuthenticatedUsers, quindi seleziona il ruolo Utente applicazione web con protezione IAP/Cloud IAP.

  4. Fai clic su Salva.

Ora qualsiasi utente che Google può autenticare può accedere all'app. Se vuoi, puoi limitare ulteriormente l'accesso aggiungendo solo una o più persone o gruppi come entità:

  • Qualsiasi indirizzo email Gmail o Google Workspace

  • L'indirizzo email di un gruppo Google

  • Un nome di dominio Google Workspace

Accedi all'app

  1. Nel browser, vai a web-site-url.

  2. Per aggiornare la pagina, fai clic su Aggiorna .

  3. Nella schermata di accesso, accedi con le tue credenziali Google.

    Viene visualizzata la pagina "Ciao user-email-address" con il tuo indirizzo email.

    Se vedi ancora la stessa pagina di prima, potrebbe esserci un problema con il browser che non aggiorna completamente le nuove richieste ora che hai abilitato IAP. Chiudi tutte le finestre del browser, riaprile e riprova.

Concetti sull'autenticazione

Un'app può autenticare i propri utenti e limitare l'accesso solo agli utenti autorizzati in diversi modi. Nelle sezioni seguenti sono elencati i metodi di autenticazione più comuni, che riducono il livello di impegno per l'app.

Opzione Vantaggi Svantaggi
Autenticazione app
  • L'app può essere eseguita su qualsiasi piattaforma, con o senza connessione a internet
  • Gli utenti non devono utilizzare altri servizi per gestire l'autenticazione
  • L'app deve gestire le credenziali utente in modo sicuro e non deve essere divulgata
  • L'app deve conservare i dati delle sessioni degli utenti che hanno eseguito l'accesso
  • L'app deve fornire registrazione utente, modifiche della password e recupero della password
OAuth2
  • L'app può essere eseguita su qualsiasi piattaforma connessa a internet, inclusa una workstation di sviluppo
  • L'app non richiede registrazione utente, modifiche della password o funzioni di recupero della password.
  • Il rischio di divulgazione delle informazioni degli utenti è delegato ad un altro servizio
  • Nuove misure di sicurezza dell'accesso gestite al di fuori dell'app
  • Gli utenti devono registrarsi al servizio di identità
  • L'app deve conservare i dati delle sessioni degli utenti che hanno eseguito l'accesso
IAP
  • L'app non deve contenere codice per gestire gli utenti, l'autenticazione o lo stato delle sessioni
  • L'app non ha credenziali utente che potrebbero essere violate
  • L'app può essere eseguita solo su piattaforme supportate dal servizio. In particolare, alcuni servizi Google Cloud che supportano IAP, come App Engine.

Autenticazione gestita da app

Con questo metodo, l'app gestisce autonomamente ogni aspetto dell'autenticazione utente. L'app deve mantenere il proprio database di credenziali utente e gestire le sessioni utente, nonché fornire funzioni per gestire account utente e password, verificare le credenziali utente e emettere, controllare e aggiornare le sessioni utente ad ogni accesso autenticato. Il seguente diagramma illustra il metodo di autenticazione gestito dall'app.

Flusso gestito dall'applicazione

Come mostrato nel diagramma, dopo che l'utente ha eseguito l'accesso, l'app crea e gestisce le informazioni sulla sessione dell'utente. Quando l'utente invia una richiesta all'app, la richiesta deve includere informazioni sulla sessione di cui l'app è responsabile della verifica.

Il vantaggio principale di questo approccio è che è indipendente, sotto il controllo dell'app. Non è necessario che sia disponibile su internet. Lo svantaggio principale è che l'app è ora responsabile di fornire tutte le funzionalità di gestione degli account e di proteggere tutti i dati delle credenziali sensibili.

Autenticazione esterna con OAuth2

Una buona alternativa alla gestione di tutto ciò che riguarda l'app è quella di utilizzare un servizio di identità esterno, come Google, che gestisca tutte le informazioni e le funzionalità degli account utente ed è responsabile della salvaguardia delle credenziali sensibili. Quando un utente tenta di accedere all'app, la richiesta viene reindirizzata al servizio di identità, che autentica l'utente e quindi reindirizza la richiesta all'app fornendo le informazioni di autenticazione necessarie. Per ulteriori informazioni, consulta Utilizzo di OAuth 2.0 per applicazioni server web.

Il seguente diagramma illustra l'autenticazione esterna con il metodo OAuth2.

Flusso OAuth2

Il flusso nel diagramma inizia quando l'utente invia una richiesta di accesso all'app. Anziché rispondere direttamente, l'app reindirizza il browser dell'utente alla piattaforma di identità di Google, che mostra una pagina per accedere a Google. Dopo aver eseguito l'accesso, il browser dell'utente viene reindirizzato all'app. Questa richiesta include informazioni che l'app può utilizzare per cercare informazioni sull'utente ora autenticato e l'app ora risponde all'utente.

Questo metodo offre molti vantaggi per l'app. Delega tutte le funzionalità e i rischi di gestione degli account al servizio esterno, che può migliorare la sicurezza di accessi e account senza che l'app debba apportare modifiche. Tuttavia, come mostrato nel diagramma precedente, l'app deve avere accesso a internet per poter utilizzare questo metodo. L'app è responsabile anche della gestione delle sessioni dopo l'autenticazione dell'utente.

Identity-Aware Proxy

Il terzo approccio, trattato in questo tutorial, consiste nell'utilizzare IAP per gestire l'autenticazione e la gestione delle sessioni con eventuali modifiche all'app. IAP intercetta tutte le richieste web alla tua app, blocca quelle che non sono state autenticate e ne trasmette altre con i dati sull'identità degli utenti aggiunti a ogni richiesta.

La gestione delle richieste è illustrata nel diagramma seguente.

Flusso IAP

Le richieste degli utenti vengono intercettate da IAP, che blocca le richieste non autenticate. Le richieste autenticate vengono trasmesse all'app, a condizione che l'utente autenticato sia presente nell'elenco degli utenti consentiti. Alle richieste trasmesse tramite IAP vengono aggiunte intestazioni che identificano l'utente che ha effettuato la richiesta.

L'app non deve più gestire alcun account utente o informazioni sulla sessione. Qualsiasi operazione che abbia bisogno di conoscere un identificatore univoco per l'utente può ottenerlo direttamente da ogni richiesta web in entrata. Tuttavia, può essere utilizzato solo per i servizi di computing che supportano IAP, come App Engine e i bilanciatori del carico. Non puoi utilizzare IAP su un computer di sviluppo locale.

Esegui la pulizia

Per evitare che al tuo Account Google Cloud vengano addebitati costi relativi alle risorse utilizzate in questo tutorial, elimina il progetto che contiene le risorse oppure mantieni il progetto ed elimina le singole risorse.

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Gestisci risorse.

    Vai a Gestisci risorse

  2. Nell'elenco dei progetti, seleziona il progetto che vuoi eliminare, quindi fai clic su Elimina.
  3. Nella finestra di dialogo, digita l'ID del progetto e fai clic su Chiudi per eliminare il progetto.