序
本文主要来研究一下二维码登录的相关场景和原理。
场景
主要的场景有如下几个：
- app扫二维码登录pc版系统
比如微信web版，在手机端微信登录的前提下，扫二维码确认，自动登录网页版。这里的app可以分为两大类，一个是自有的app，一个是第三方的app。
自己的app自有认证体系，在登录前提下完成pc端的扫描登录。
第三方app扫描登录场景，比如使用手机端的微信APP扫描登录PC端系统，这种情况下，一般是利用微信的oauth体系，服务端完成自有账户体系与微信账号的绑定，然后实现PC端的自动登录
app扫二维码作为双因素验证
比如微信公众号平台，在账户密码登录PC端的情况下，再使用手机端微信登录的前提下，扫描二维码再次确认，登录网页版Secure QR Login (SQRL)
完全使用二维码登录，替代用户密码。这个有SQRL协议及相关实现。
步骤
以下所有的都基于这个前提，就是手机app已经登录，自带有登录的凭证，然后要扫描登录pc端的系统
- 打开pc端显示登录二维码(
pc端未登录的前提下)
这个时候请求服务端生成一个登陆二维码
服务端生成二维码，该二维码包含了这个pc端的唯一标识，比如sessionId，或者是新生成一个uuid跟这个sessionId关联
- pc端同时开启轮询(
有长连接等其他实现，这里以轮询方式介绍)
获取二维码之后，pc端开启定时轮询，轮询二维码的状态，主要有如下状态：NEW,SCANED,CONFIRMED,REFUSED,EXPIRED
- 手机端扫描二维码
手机端已经登录的情况下，扫描网页二维码，二维码状态变为已扫描，然后手机端跳转到确认页面
- 手机端确认
手机端扫描二维码之后，点击确认，二维码状态变为确认
- pc端跳转成功/二维码过期/拒绝
二维码状态变为确认之后，跳转自动登录，完成PC端登录态建立
如果app端拒绝这次请求，则二维码状态变为被拒绝，不再轮询
如果二维码状态在一定时间没有变化，则显示二维码过期，不再轮询
PC客户端
- 请求登录二维码
- 轮询二维码状态
- 跳到到登陆后的页面
手机客户端
- 扫描登录二维码
- 确认登录
服务端
- 生成登录二维码，绑定二维码与pc客户端
- 处理二维码轮询
- 处理手机端扫描二维码
- 处理手机端确认二维码登录
- 处理pc端自动登录
实现
PC端如何自动登录
这个问题相当于
同一个帐号多设备同时登录的问题
在二维码被具有登录态的app端扫描确认之后，PC端如何完成自动登录。有如下几个方案：
- session拷贝
其实就是在原来基于账号密码的登录鉴权逻辑基础上，新增支持无需账号密码的登录。也就相当于绕过了基于用户名密码，内部重新设置了一个登录态
如果是基于session的鉴权，相当于基于原有的一个已经鉴权的session，拷贝信息到另外一个新的session中，在server端关联
- 复用已有token
如果是基于token的鉴权，一种方案就是复用token，让pc端也复用手机app端的token，这样的好处是原来基于token的鉴权逻辑都不用改
- 仿照oauth授权颁发新token
整个过程其实有点像oauth，pc端是client，server端是资源和认证中心，手机端是具有登录态的用户。手机端扫描二维码，然后用户确认授权，server端给pc端颁发token，然后pc端就可以访问server端的资源了。这种就在原来的认证基础上支持另外一类oauth的token校验，貌似有点复杂
另外一个变形是新颁发token，但跟app端的token有个关联映射，最终鉴权的时候还去找原来授权的token去鉴权，这样的好处是原来的token失效，经过它授权的token也失效
二维码过期
一种是基于redis来做过期，一种是使用数据库，但是设置expired time来判断
安全问题
QRLJacking全称Quick Response Code Login Jacking，是session劫持的一种。
原理
具体是怎么劫持的呢，假设攻击者将web登录二维码伪装为公众号二维码，让用户去扫描，用户一不小心点击确认，攻击者的就可以登录用户的web系统，或者利用那个token/session去盗取用户的相关信息或做相关操作。
防范
二维码超时机制
二维码增加超时机制之后，会增加攻击者攻击的难度，不过攻击者也可能利用脚本去自动刷新二维码确认机制
二维码扫描一定要有这个确认的页面，明确告知用户要做的操作，假设没有确认这个环节，那么是极其容易上当的。另外，二维码扫描确认之后，再往用户app或手机等发送登录提醒的通知，告知如果不是本人登录的，则建议用户立即修改密码Sound-based Authentication
确认阶段改为双边语音确认，而不是简单的用户点击确认按钮。语音是根据用户id、二维码id等加密生成，在app端播放，然后pc端语音识别之后才能完成整个登录过程。这个可以有效防止远程攻击。同样的思路，改语音为one time password也行，增加了确认过程的复杂度，也就增加了攻击的难度。
小结
二维码扫描登录是个挺潮流的功能，这要求既有系统增加改造，也要求针对这种形式的登录带来潜在的攻击进行安全防范。
