AWS API Gateway 的授权器（Authorizers）：Lambda Authorizer 与 Cognito User Pools

各位亲爱的开发者朋友们，晚上好！我是你们的老朋友，今天咱们来聊聊AWS API Gateway的“守门神”——授权器（Authorizers）。API Gateway就像一扇大门，保护着我们辛辛苦苦构建的后端服务。而授权器，就是站在门口的保安，负责识别来访者的身份，决定谁能进，谁得吃闭门羹。

今天我们要重点探讨两位明星保安：Lambda Authorizer和Cognito User Pools。他们各自身怀绝技，适用于不同的场景，选择哪位，可是门大学问。别急，听我娓娓道来，保证让你们听得明白，记得牢，用得溜！

第一幕：API Gateway的授权世界，群雄逐鹿

在进入两位主角的个人秀之前，我们先来俯瞰一下API Gateway的授权世界。就像一个武林大会，各路英雄齐聚一堂，各显神通。除了Lambda Authorizer和Cognito User Pools，还有IAM role，Client Certificates等等。

简单来说，API Gateway的授权机制就是：

1. 收到请求： API Gateway接收到客户端发来的请求。
2. 身份验证： 检查请求头或者其他信息，看是否包含了身份凭证，例如token，用户名密码等等。
3. 授权： 根据身份凭证，调用授权器（就是我们说的“保安”），判断用户是否有权限访问这个API。
4. 放行/拒绝： 如果授权器说“OK，通行！”，API Gateway就把请求转发给后端服务；如果授权器说“不行，你走！”，API Gateway就返回一个401或者403错误。

这个过程，就像你去一家高级餐厅吃饭，门口的领班先看看你有没有预约（身份验证），然后查查你的会员等级（授权），最后决定把你领到哪个位置（放行/拒绝）。

第二幕：Lambda Authorizer——身手敏捷的“自定义保安”

首先登场的是Lambda Authorizer，江湖人称“自定义保安”。为什么这么说呢？因为它灵活多变，可以根据你的具体需求，定制授权逻辑。

Lambda Authorizer的“绝招”：

• 自定义逻辑： 这是Lambda Authorizer最大的优势。你可以编写Lambda函数，实现任何你想实现的授权逻辑。例如，你可以从数据库中查询用户权限，或者调用第三方认证服务。
• 灵活的身份验证： Lambda Authorizer可以从请求头、查询参数、甚至请求体中提取身份凭证。
• 精细的权限控制： Lambda Authorizer可以根据用户角色、权限级别等信息，控制用户可以访问哪些API，甚至可以控制用户可以执行哪些操作。
• 缓存机制： Lambda Authorizer支持缓存授权结果，避免每次请求都调用Lambda函数，提高性能。

Lambda Authorizer的工作原理：

1. 客户端发起请求： 客户端在请求头中携带身份凭证（例如JWT token）。
2. API Gateway触发Lambda函数： API Gateway收到请求后，提取身份凭证，并将其作为参数传递给Lambda函数。
3. Lambda函数验证身份凭证： Lambda函数根据你编写的逻辑，验证身份凭证的有效性。例如，验证JWT token的签名是否正确，是否过期。
4. Lambda函数返回授权策略： Lambda函数返回一个IAM策略，描述用户可以访问哪些资源。
5. API Gateway根据授权策略放行/拒绝请求： API Gateway根据Lambda函数返回的IAM策略，决定是否允许客户端访问API。

举个例子：

假设你有一个电商平台，需要根据用户角色控制API的访问权限。你可以编写一个Lambda Authorizer，实现以下逻辑：

• 如果用户是管理员，允许访问所有API。
• 如果用户是普通用户，只允许访问查询商品、下单等API。

代码示例 (Python):

import json

def lambda_handler(event, context):
    token = event['authorizationToken'] # 从请求头获取token
    # 验证token (这里只是示例，实际需要更严谨的验证)
    if token == "valid_token_admin":
        principal_id = "user123" # 用户ID
        policy = generate_policy(principal_id, "Allow", event['methodArn'])
        return policy
    elif token == "valid_token_user":
        principal_id = "user456"
        policy = generate_policy(principal_id, "Allow", event['methodArn'].replace("execute-api", "execute-api-restricted")) # 限定用户只能访问部分API
        return policy
    else:
        raise Exception('Unauthorized')

def generate_policy(principal_id, effect, resource):
    policy = {
        'principalId': principal_id,
        'policyDocument': {
            'Version': '2012-10-17',
            'Statement': [{
                'Action': 'execute-api:Invoke',
                'Effect': effect,
                'Resource': resource
            }]
        },
        'context': {
            'exampleKey': 'exampleValue' # 可以传递额外信息给后端
        }
    }
    return policy

使用场景：

• 需要自定义授权逻辑： 例如，需要从数据库中查询用户权限，或者调用第三方认证服务。
• 需要灵活的身份验证： 例如，需要从请求头、查询参数、甚至请求体中提取身份凭证。
• 需要精细的权限控制： 例如，需要根据用户角色、权限级别等信息，控制用户可以访问哪些API，甚至可以控制用户可以执行哪些操作。
• 需要集成现有的认证系统： 例如，需要集成公司内部的LDAP服务器。

优势：

• 高度灵活： 可以根据具体需求定制授权逻辑。
• 可扩展性强： 可以随着业务发展，不断扩展授权功能。
• 集成性好： 可以集成各种认证系统。

劣势：

• 开发成本高： 需要编写Lambda函数，实现授权逻辑。
• 维护成本高： 需要维护Lambda函数，确保其正常运行。
• 安全性风险： Lambda函数的安全性直接影响API的安全性。

总结：

Lambda Authorizer就像一位身手敏捷的“自定义保安”，可以根据你的需求，定制各种各样的授权逻辑。但是，它也需要你付出更多的开发和维护成本。

第三幕：Cognito User Pools——经验丰富的“专业保安”

接下来登场的是Cognito User Pools，江湖人称“专业保安”。为什么这么说呢？因为它是由AWS提供的，专门用于管理用户身份验证和授权的服务。

Cognito User Pools的“绝招”：

• 用户注册和登录： Cognito User Pools提供用户注册和登录功能，包括用户名/密码、社交登录（例如Google、Facebook）、多因素认证等。
• 用户管理： Cognito User Pools提供用户管理功能，包括创建用户、修改用户属性、禁用用户等。
• 身份验证： Cognito User Pools使用JWT（JSON Web Token）进行身份验证。
• 授权： Cognito User Pools可以与API Gateway集成，实现基于JWT token的授权。

Cognito User Pools的工作原理：

1. 用户注册/登录： 用户通过Cognito User Pools注册或登录。
2. Cognito User Pools颁发JWT token： Cognito User Pools验证用户身份后，颁发一个JWT token。
3. 客户端发起请求： 客户端在请求头中携带JWT token。
4. API Gateway验证JWT token： API Gateway收到请求后，验证JWT token的签名是否正确，是否过期。
5. API Gateway根据JWT token中的信息放行/拒绝请求： API Gateway可以根据JWT token中的信息（例如用户角色、权限级别），决定是否允许客户端访问API。

举个例子：

假设你正在开发一个移动应用，需要实现用户注册、登录、忘记密码等功能。你可以使用Cognito User Pools来管理用户身份验证和授权。

使用场景：

• 需要用户注册和登录功能： 例如，需要用户注册、登录、忘记密码等功能。
• 需要社交登录功能： 例如，需要支持Google、Facebook等社交登录。
• 需要多因素认证功能： 例如，需要支持短信验证码、TOTP等双因素认证。
• 需要标准的身份验证和授权流程： 例如，需要使用JWT token进行身份验证和授权。

优势：

• 易于使用： Cognito User Pools提供了一套完整的用户身份验证和授权解决方案，无需编写大量代码。
• 安全性高： Cognito User Pools由AWS提供，安全性有保障。
• 可扩展性强： Cognito User Pools可以随着用户数量的增长而扩展。
• 降低开发成本： 无需自行开发用户身份验证和授权功能。
• 降低维护成本： 无需自行维护用户身份验证和授权功能。

劣势：

• 灵活性有限： Cognito User Pools提供的授权逻辑是固定的，无法自定义。
• 定制性差： 无法完全控制用户界面和用户体验。

总结：

Cognito User Pools就像一位经验丰富的“专业保安”，可以为你提供一套完整的用户身份验证和授权解决方案。但是，它的灵活性有限，无法满足所有需求。

第四幕：Lambda Authorizer vs Cognito User Pools，巅峰对决

好了，两位主角都介绍完了，现在到了激动人心的巅峰对决时刻！我们用一张表格来总结一下它们的区别：

特性	Lambda Authorizer	Cognito User Pools
灵活性	非常高，可以自定义授权逻辑	较低，授权逻辑固定
开发成本	较高，需要编写Lambda函数	较低，使用AWS提供的服务
维护成本	较高，需要维护Lambda函数	较低，由AWS负责维护
安全性	取决于Lambda函数的代码质量	较高，由AWS提供安全保障
适用场景	需要自定义授权逻辑、需要灵活的身份验证、需要精细的权限控制、需要集成现有的认证系统	需要用户注册和登录功能、需要社交登录功能、需要多因素认证功能、需要标准的身份验证和授权流程
用户体验	需要自行设计用户界面和用户体验	AWS 提供默认的用户界面，也可以自定义但成本较高
集成难度	与其他AWS服务集成需要手动配置	与其他AWS服务集成相对简单
额外功能	可以添加自定义逻辑，例如记录审计日志，执行其他操作	提供用户管理，密码找回，多因素认证等功能
成本	取决于Lambda函数的调用次数和执行时间	取决于用户数量和使用的功能
是否需要编程	需要编写Lambda函数，需要一定的编程能力	基本不需要编程，只需要配置

如何选择？

选择哪个“保安”，取决于你的具体需求：

• 如果你需要高度灵活的授权逻辑，并且愿意付出更多的开发和维护成本，那么Lambda Authorizer是你的首选。 就像你需要定制一套独一无二的盔甲，保护你的API安全。
• 如果你需要一套标准的身份验证和授权解决方案，并且希望降低开发和维护成本，那么Cognito User Pools是你的明智之选。 就像你需要一套标准的安保系统，快速部署，保障API安全。

总结一下：

• Lambda Authorizer： 适合需要自定义授权逻辑的场景。
• Cognito User Pools： 适合需要标准的用户身份验证和授权解决方案的场景。

第五幕：实战演练，手把手教你配置

光说不练假把式，接下来我们来实战演练一下，手把手教你如何配置Lambda Authorizer和Cognito User Pools。

(由于篇幅限制，这里只提供大致步骤，具体配置请参考AWS官方文档)

1. 配置Lambda Authorizer：

• 创建Lambda函数： 编写Lambda函数，实现授权逻辑。
• 创建API Gateway Authorizer： 在API Gateway中创建一个Lambda Authorizer，指定Lambda函数的ARN。
• 配置API方法： 在API Gateway中配置API方法，将Authorizer设置为刚创建的Lambda Authorizer。
• 测试API： 使用Postman或者其他工具测试API，验证授权是否生效。

2. 配置Cognito User Pools：

• 创建Cognito User Pool： 在Cognito中创建一个User Pool，配置用户注册、登录、密码策略等。
• 创建App Client： 在Cognito User Pool中创建一个App Client，用于客户端应用访问Cognito User Pools。
• 集成API Gateway： 在API Gateway中创建一个Cognito User Pools Authorizer，指定Cognito User Pool的ARN。
• 配置API方法： 在API Gateway中配置API方法，将Authorizer设置为刚创建的Cognito User Pools Authorizer。
• 测试API： 使用Postman或者其他工具测试API，验证授权是否生效。

第六幕：安全最佳实践，保驾护航

最后，我们来聊聊安全最佳实践，确保你的API安全可靠：

• 使用HTTPS： 确保API使用HTTPS协议，防止数据在传输过程中被窃听。
• 验证输入： 验证所有输入数据，防止SQL注入、XSS等攻击。
• 限制请求频率： 限制每个客户端的请求频率，防止DDoS攻击。
• 定期审计： 定期审计API的访问日志，发现异常行为。
• 最小权限原则： 授予用户最小的权限，防止越权访问。

总结：

API Gateway的授权器是保护后端服务的关键组件。Lambda Authorizer和Cognito User Pools各有优势，适用于不同的场景。选择合适的授权器，并遵循安全最佳实践，可以确保你的API安全可靠。

希望今天的分享对大家有所帮助！ 记住，选择合适的“保安”，才能让你的API安全无忧！ 谢谢大家！ (๑•̀ㅂ•́)و✧