刷新令牌轮换与重用检测

目标

搭建一个把令牌族存放在 Redis 里的小型签发方，并用真实的 HTTP 请求确认：每次使用 refresh 都会轮换、已用过的 refresh 再次出现时整个令牌族会被撤销、access 寿命很短、退出登录会切断令牌族。

为什么重要

让 access 短命，即使泄露受损窗口也很短，但代价是长寿的 refresh 成了新的目标。对于无法隐藏密钥的浏览器和移动应用，RFC 9700 要求把 refresh 绑定到客户端密钥，或使用轮换。轮换的力量来自复用检测——令牌泄露后，攻击者和正常客户端都使用它，两者中必有一方会拿出已用过的令牌，而服务器不知道谁是攻击者，所以切断整个令牌族。要让它生效，用过的 refresh 就不能删除，而要留作“已使用”，并且这个标记必须是原子的。本实验让你亲手写出这些规则并亲自证明。

步骤

在 127.0.0.1:8306 上启动 /root/st/refresh/app.py。GET /health 返回 200 和 {"ok":true}。存储使用 Redis 中的三种哈希：fam:<id>（user、state、current）、rt:<토큰>（user、fam、uses）和 at:<토큰>（user、fam）（占位符为令牌）。
把 POST /login（form user=alice&pw=wonderland）的响应正文保存到 /root/st/refresh/login.json。用该 access 调用 GET /api/me 返回 200，没有令牌、令牌是编造的、密码错误的登录都返回 401。
用新登录获得的 refresh 发送 POST /token，form 为 grant_type=refresh_token&refresh_token=<값>（占位符为值），把响应保存到 /root/st/refresh/refresh.json。
按“登录 → refresh（RT1）→ 用新的 RT2 再 refresh → 再次提交旧 RT1”的顺序测试，在 /root/st/refresh/rotate.txt 中写入 first_status= new_differs= new_status= old_status=。
用 bob/builder 登录并轮换一次后，再次提交旧 RT1，并尝试使用最新的 RT2 和 AT2，在 /root/st/refresh/reuse.txt 中写入 replay_status= active_after= access_after= family_state=。
把登录响应的 expires_in（1–300 秒）和 Redis 中 access、refresh 的 TTL，以 expires_in= access_ttl= refresh_ttl= 写入 /root/st/refresh/ttl.txt。已过期的 access 必须返回 401。
用 POST /revoke（form token=<refresh>）退出登录后，尝试使用同一个 refresh 和 access，在 /root/st/refresh/revoke.txt 中写入 revoke_status= refresh_after= access_after= family_state=。
用 /root/st/refresh/e2e.sh 测试轮换、复用检测和令牌族撤销，在 /root/st/refresh/e2e.out 中留下 rotate=ok、reuse_detected=yes、family_revoked=yes。

参考

POST 要用 curl -X POST --data-urlencode ... 明确指定。令牌值用 python3 -c 从 JSON 中取出。
对无效、过期、已撤销的 refresh，令牌端点返回 400 invalid_grant（RFC 6749 5.2），受保护的 API 返回 401 invalid_token（RFC 6750 3.1）。
“已使用”标记用 HINCRBY rt:<토큰> uses 1 这一条命令完成（占位符为令牌）。如果读取之后再另行写入，同时到来的两个请求都会通过。
常见错误 1：用过的 refresh 立刻删除——再次进来时无法与第一次见到的值区分，无法检测复用。
常见错误 2：只拒绝被复用的令牌而让令牌族继续存活——如果攻击者先轮换了，攻击者手里的最新令牌仍然有效。

启动令牌签发方

在 127.0.0.1:8306 上启动 /root/st/refresh/app.py。GET /health 返回 200 和 {"ok":true}。存储使用 Redis（127.0.0.1:6379）中的三种哈希：fam:<id>（user、state、current）、rt:<토큰>（user、fam、uses）和 at:<토큰>（user、fam）（占位符为令牌）。

Redis 已经在 6379 端口运行。把服务器放到后台运行，并轮询到 /health 有响应为止。没有 python-multipart，所以 form 正文要用 urllib.parse.parse_qs 自行解析。

通过登录获得一对令牌

把 POST /login（form user=alice&pw=wonderland）的响应正文原样保存到 /root/st/refresh/login.json。正文中必须有 access_token、refresh_token、token_type（Bearer）、expires_in，用该 access 调用 GET /api/me 返回 200 和 user=alice，没有令牌或令牌是编造的返回 401，密码错误的登录返回 401。

给 curl 明确指定 -X POST，并用 --data-urlencode 发送 form。受保护的 API 用 Authorization: Bearer 请求头调用。RFC 9700 禁止密码授权模式，所以第一个令牌由 /login 而不是 /token 给出。

用 refresh 获得新的 access

用新登录获得的 refresh 发送 POST /token，form 为 grant_type=refresh_token&refresh_token=<값>（占位符为值），把 200 响应正文保存到 /root/st/refresh/refresh.json。新的 access_token 必须与登录时不同，并且在 GET /api/me 中返回 200。

这是 RFC 6749 第 6 节的 refresh 授权。正文是 form-urlencoded。如果再次使用 login.json 里的 refresh，它可能已经是用过的令牌，所以请重新登录来获得。

轮换：新的 refresh 可用，旧的被拒绝

按“登录 → refresh（RT1）→ 用响应中的新 refresh（RT2）再次 refresh → 再提交一次旧 RT1”的顺序测试，在 /root/st/refresh/rotate.txt 中写入 first_status=200、new_differs=yes、new_status=200、old_status=<400 또는 401>（占位符为 400 或 401）。

每次使用 refresh 都给出新的 refresh，用过的 refresh 不要删除，只提高 uses 作为标记。如果返回相同的值，或者继续接受旧的，就不是轮换。

复用检测：撤销整个令牌族

用 bob/builder 登录，用 RT1 轮换一次（得到 RT2、AT2）后，再次提交旧 RT1，接着测试用 RT2 做 refresh、用 AT2 调用 GET /api/me，在 /root/st/refresh/reuse.txt 中写入 replay_status=<400|401>、active_after=<400|401>、access_after=401、family_state=revoked（family_state 取自 redis-cli HGET fam:<계열> state，占位符为令牌族 ID）。

服务器无法知道是谁提交了旧 RT1。所以要把该令牌族当前的 refresh 和 access 也全部杀掉。别让 /api/me 只看 access 键，也要看令牌族状态。

access 短命，refresh 长寿

把登录响应的 expires_in，以及 Redis 的 TTL at:<access>、TTL rt:<refresh>，以 expires_in= access_ttl= refresh_ttl= 写入 /root/st/refresh/ttl.txt。expires_in 为 1–300 秒，access_ttl 为正数且不大于 expires_in，refresh_ttl 必须大于 access_ttl。在 Redis 中已过期（键消失）的 access，在 GET /api/me 中必须返回 401。

access 寿命用 Redis 键的 TTL 来表示，过期就会自动发生。refresh 的 TTL 起到不活动过期（RFC 9700 第 4.14.2 节）的作用。

退出登录会撤销令牌族

登录后用 POST /revoke（form token=<refresh>）退出登录，再次使用同一个 refresh 和 access，在 /root/st/refresh/revoke.txt 中写入 revoke_status=200、refresh_after=<400|401>、access_after=401、family_state=revoked。用未知令牌调用 /revoke 也必须返回 200。

这是 RFC 7009 的样子。建议在撤销 refresh 时，把出自同一次授权的 access 也一并作废，对未知令牌也返回 200。只删除 refresh 的键，access 就会继续有效。

一次性证明轮换、复用和撤销

让 /root/st/refresh/e2e.sh 依次测试登录 → 轮换 → 再次提交旧 refresh → 复用最新的 refresh 和 access，输出 rotate=ok、reuse_detected=yes、family_revoked=yes 三行，并把该输出保存到 /root/st/refresh/e2e.out。评分器还会重新运行 e2e.sh，查看是否得到同样的结果。

把前面各步用一个脚本串起来。每次都重新登录，运行多少次结果才会一样。family_revoked 只有在最新 refresh 被拒绝且 access 返回 401 两者都成立时才是 yes。