引言
在雲原生應用開發中,授權(Authorization)常被視為後置的技術考量,卻直接影響系統安全性與開發效率。隨著微服務架構與容器化技術的普及,傳統耦合於業務邏輯的授權實現方式已無法滿足現代應用的靈活性與可維護性需求。本文探討如何將授權納入開發流程核心,透過標準化、工具化與流程化,實現安全與開發效率的平衡。
核心概念與原則
授權悖論與開發者體驗
每個請求必須驗證用戶是否有權限執行特定動作,但此需求常被忽視,導致授權實現與業務邏輯耦合,造成代碼混亂、維護困難與安全缺口。解決此問題需遵循以下核心原則:
領域驅動授權:以業務領域建模權限,使用業務語言(如「編輯者」「審閱者」)定義權限,而非技術術語(如CRUD操作),建立產品與開發團隊共通語言。
聲明式策略:以聲明式語言描述「應該允許什麼」,而非「如何驗證」,使政策可版本控制、審閱與獨立測試,避免分散在應用程式碼中的條件判斷式。
外部決策點:將授權邏輯解耦於應用程式碼,使用統一授權服務(如OPA)進行一致驗證,微服務調用相同服務提升可維護性。
情境感知授權:考慮時間、地點、資源屬性等上下文因素,支援動態基於屬性權限控制(ABAC),例如醫療系統在非工作時間需額外審批。
技術實現與工具生態系統
授權工具與架構選擇
OPA(Open Policy Agent)
- 定義:CNCF畢業專案,通用策略引擎,支援聲明式策略語言(REgo)。
- 特性:用於Kubernetes准入控制、微服務API授權,政策與程式碼解耦,提升可維護性。
- 適用場景:需廣泛策略執行(如配置驗證、Kubernetes准入控制)。
- 挑戰:學習曲線較高,REgo語法複雜度影響普及度。
Open FGA
- 定義:CNCF沙盒項目,專注於關係型授權,基於Google Zanzibar系統設計。
- 特性:支援大規模物件間關係建模,優化高吞吐量場景。
- 適用場景:需處理複雜使用者間共享關係(如Google Drive樣式權限)。
- 挑戰:不適合簡單RBAC模型,需具備較高抽象概念理解。
Seros
- 定義:以YAML語法定義可讀策略,支援開發者直接審閱與測試。
- 特性:內建策略測試框架與模擬請求功能,強化開發者體驗。
- 適用場景:需快速迭代授權邏輯且強調開發者參與的場景。
OpenID Foundation Ozen工作組
- 定義:推動授權API標準化,建立跨平臺/跨廠商的通用介面。
- 特性:以OpenID Connect為基礎,強調系統間互操作性。
- 重點:建立授權系統間的共通語言,而非特定實現。
架構模式與實作策略
Policy as a Service:將授權邏輯封裝於專用服務,提供REST/gRPC API進行策略查詢,優點為集中化策略管理,降低應用程式耦合度。
Sidecar模式:在Kubernetes中每個Pod配置授權引擎(如Envoy),優點為降低網路延遲,提升授權檢查效能。
多層授權:分層處理不同粒度授權:
- API網關層:粗粒度驗證(如身份驗證)
- 服務層:業務邏輯授權(如使用者權限)
- 資料層:資料層級授權(如行級存取控制)
開發流程整合與技術效益
開發流程整合
- 需求階段:權限模型與功能需求同步定義。
- API設計:明確授權需求於API規格中。
- 實現階段:使用標準化授權接口,避免重複實現。
- 測試階段:專門測試授權邏輯,確保100%覆蓋。
- 運維階段:整合授權決策至日誌與審計追蹤。
技術效益
- 降低開發成本:減少上下文切換與重複實現。
- 提升安全性:集中授權邏輯,避免分散風險。
- 加速開發週期:標準化授權接口簡化整合。
- 改善可維護性:聲明式政策與外部服務解耦。
- 促進團隊協作:清晰權限模型加快新人上手速度。
總結
授權應作為開發流程核心,而非附加功能。透過標準化、工具化與流程化,實現安全與開發效率的平衡。根據需求選擇合適工具(如OPA適用廣泛策略執行,Open FGA適用複雜關係授權),並透過分層架構與策略驅動設計提升系統安全性。開發者應以授權需求為起點,先定義策略測試用例再實現功能,確保授權邏輯符合業務需求。