身份验证的三种方案,应用中的身份验证技术

古板 Web 应用中的身份验证技术

2016/12/13 · 基础技术 ·
WEB,
身份验证

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标题中的 “守旧Web应用”
这一说法并从未什么样官方概念,只是为着与“现代化Web应用”做相比较而自拟的2个概念。所谓“现代化Web应用”指的是这多少个基于分布式架构思想设计的,面向多少个端提供稳定可靠的高可用服务,并且在必要时能够横向增加的Web应用。绝对而言,守旧Web应用则器重是直接面向PC用户的Web应用程序,接纳单体架构较多,也恐怕在中间接选举用SOA的分布式运算技术。

一向以来,守旧Web应用为组合互连网表明了关键意义。因而守旧Web应用中的身份验证技术通过几代的进化,已经消除了不可胜举实在难题,并最后沉淀了有的实践格局。

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在叙述三种身份鉴权技术在此之前,要强调一点:在构建网络Web应用进程中,无论选择哪个种类技术,在传输用户名和密码时,请一定要运用安全连接格局。因为不论使用何种鉴权模型,都心有余而力不足保险用户凭据在传输进度中不被窃取。

标题中的 “古板Web应用”
这一说法并没有怎么官方概念,只是为着与“现代化Web应用”做相比而自拟的多少个概念。所谓“现代化Web应用”指的是那多少个基于分布式架构思想设计的,面向多少个端提供稳定可信的高可用服务,并且在必要时能够横向扩大的Web应用。绝对而言,守旧Web应用则重点是直接面向PC用户的Web应用程序,选取单体架构较多,也说不定在内部选择SOA的分布式运算技术。

当今多数的网站都有用户系统,某些工作只好登陆之后才能做,比如发一条和讯。有了用户系统就会有身份验证,本篇记录常用的客户端和服务器的身份验证方案,以备不时之需。

Basic和Digest鉴权

依照HTTP的Web应用离不开HTTP本人的莱芜特点中有关身份鉴权的一部分。即便HTTP标准定义了有个别种鉴权格局,但确实供Web应用开发者选取的并不多,那里差不多回想一下已经被广泛使用过的Basic
和 Digest鉴权。

不知底读者是还是不是熟习一种最直白向服务器提供身份的方法,即在U冠道L中直接写上用户名和密码:

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http://user:passwd@www.server.com/index.html
 

那正是Basic鉴权的一种方式。

Basic和Digest是通过在HTTP请求中央直机关接包涵用户名和密码,可能它们的哈希值来向服务器传输用户凭据的法子。Basic鉴权直接在各样请求的头顶或U福特ExplorerL中蕴藏明文的用户名或密码,可能通过Base64编码过的用户名或密码;而Digest则会选择服务器再次来到的自由值,对用户名和密码拼装后,使用频仍MD5哈希处理后再向服务器传输。服务器在处理每一种请求以前,读取收到的证据,并鉴定用户的地位。

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Basic和Digest鉴权有一层层的后天不足。它们需求在各样请求中提供证据,因而提供“记住登录状态”作用的网站中,不得不将用户凭据缓存在浏览器中,扩充了用户的长治危害。Basic鉴权基本不对用户名和密码等灵活音讯实行预处理,所以只适合于较安全的平安条件,如通过HTTPS安全连接传输,可能局域网。

看起来更安全的Digest在非安全连接传输进程中,也无从招架中间人经过篡改响应来要求客户端降级为Basic鉴权的抨击。Digest鉴权还有叁个欠缺:由于在服务器端需求审核收到的、由客户端经过再三MD5哈希值的合法性,要求运用原有密码做相同的运算,那让服务器无法在储存密码从前对其进展不可逆的加密。Basic
和Digest鉴权的通病控制了它们不容许在互连网Web应用中被大批量选择。

直接以来,古板Web应用为组合互连网表明了至关心珍重要功效。因而古板Web应用中的身份验证技术通过几代的前进,已经消除了重重实际难点,并最终沉淀了一部分推行格局。

压倒元白的用户身份验证标准(方案):

简言之实用的记名技术

对此网络Web应用来说,不行使Basic或Digest鉴权的理由主要有八个:

  1. 不能够承受在各样请求中发送用户名和密码凭据
  2. 亟待在服务器端对密码进行不可逆的加密

故此,互连网Web应用开发已经形成了1个主旨的推行格局,能够在服务端对密码强加密之后存款和储蓄,并且尽量减弱鉴权进度中对证据的传输。其进度如下图所示:

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这一进程的原理非常的粗略,专门发送二个鉴权请求,只在这么些请求头中蕴藏原始用户名和密码凭据,经服务器验证合法之后,由服务器发给2个对话标识(Session
ID),客户端将会话标识存储在 Cookie
中,服务器记录会话标识与通过证实的用户的相应关系;后续客户端采取会话标识、而不是原有凭据去与服务器交互,服务器读取到会话标识后从自作者的对话存款和储蓄中读取已在率先个鉴权请求中验证过的用户身份。为了维护用户的本来面目凭据在传输中的安全,只须要为率先个鉴权请求创设平安连接帮助。

服务端的代码包罗第1回鉴权和继续检查并授权访问的进程:

IUser _user_; if( validateLogin( nameFromReq, pwdFromReq, out _user
_)){ Session[“CurrentUser”] = _user_; }

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IUser _user_;  
if( validateLogin( nameFromReq, pwdFromReq, out _user _)){  
  Session["CurrentUser"] = _user_;  
}
 

(第三遍鉴权)

IUser _user_ = Session[“CurrentUser”] as IUser; if( _user_ == null
){ Response.Redirect( “/login?return_uri=” + Request.Url.ToString() );
return; }

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IUser _user_ = Session["CurrentUser"] as IUser;  
if( _user_ == null ){  
     Response.Redirect( "/login?return_uri=" +
     Request.Url.ToString() );  
     return;  
}
 

(后续检查并驳回未识其他用户)

类似那样的技术简易方便,不难操作,由此大量被选取于广大网络Web应用中。它在客户端和传导凭据进度中大概一向不做特殊处理,所以在那八个环节更是要留心对用户凭据的掩护。不过,随着大家对系统的渴求进一步复杂,那样不难的贯彻形式也有局地显明的欠缺。比如,要是不加以封装,很不难出现在服务器应用程序代码中冒出大量对用户身份的重复检查、错误的重定向等;然则最显著的标题只怕是对服务器会话存款和储蓄的依靠,服务器程序的对话存储往往在服务器程序重启之后丢失,因此或然会导致用户突然被登出的情况。即使能够引入单独的对话存款和储蓄程序来制止那类难点,但引入八个新的中间件就会增多系统的复杂。

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  1. HTTP BASIC Authentication
  2. HTTP Digest Authentication
  3. Form-based Authentication
  4. Token Based Authentication
  5. X.509 Certificate Authentication

价值观Web应用中身份验证最棒实践

上文提到的简单实用的记名技术早已得以支持建立对用户身份验证的为主气象,在部分简短的施用场景中早已足够满意须求了。但是,用户鉴权就是有这种“你能够有很各类主意,正是有个别优雅”
的题材。

极品实践指的是那么些通过了大气验证、被验证有效的措施。而用户鉴权的超级实践就是运用自包含的、含有加密内容的
库克ie
作为代表凭据。其鉴权进度与上文所涉及基于会话标识的技巧没有何样界别,而珍视区别在于不再公布会话标识,取而代之的是1个代表身份的、经过加密的
“身份 库克ie”。

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  1. 只在鉴权请求中发送2次用户名和密码凭据
  2. 事业有成凭据之后,由劳动器生成代表用户地方的 Cookie,发送给客户端
  3. 客户端在持续请求中指引上一步中接收的 “身份 Cookie”
  4. 服务器解密”身份 Cookie”,并对亟待拜访的资源予以授权

那般,大家清除了对服务器会话存款和储蓄的借助,Cookie自己就有有效期的概念,由此顺便能够轻松提供“记住登录意况”的作用。

除此以外,由于解密Cookie、既而检查用户身份的操作相对繁琐,工程师不得不考虑对其抽取专门的服务,最后利用了面向切面包车型客车格局对身份验证的进度进展了打包,而支出时只须要选用部分天性标注(Attribute
Annotation)对特定财富予以标记,即可轻松做到地方验证预处理。

在讲述两种身份鉴权技术此前,要强调一点:在创设网络Web应用进度中,无论接纳哪一类技术,在传输用户名和密码时,请一定要使用安全连接方式。因为随便使用何种鉴权模型,都不大概保险用户凭据在传输进度中不被窃取。

日常景况下用户认证战败在HTTP协议中的表现是:”401,Access Denied”

历史观Web应用中的单点登录

单点登录的须求在向用户提供种种劳动的商户普遍存在,出发点是希望用户在一个站点中登录之后,在任何兄弟站点中就不必要再行登录。

www.301.net,若是几个子站所在的一等域名一致,基于上文所述的执行,能够依据Cookie共享完结最简易的单点登录:在多个子站中央银行使同一的加密、解密配置,并且在用户登录成功后装置身份
Cookie时将domain值设置为五星级域名即可。那样,只要在其中2个网站登录,其地点Cookie将在用户访问别的子站时也一块儿带上。不超过实际在意况中,那个方案的利用场景很简单,终归种种子站使用的用户数据模型恐怕不完全一致,而加密密钥多处共享也增多了服务器应用程序的平安风险。此外,那种方式与“在八个网站中分头存款和储蓄相同的用户名与密码”的做法相似,能够说是一种“相同的记名”(Same
Sign-On),而不是“单点登录”(Single Sign-On)。

对此单点登录要求来说,域名相同与否并不是最大的挑战,集成登录系统对各样子站点的系统在统一筹划上的影响才是。大家期待有利于用户的同时,也期待各种子系统仍有所独立用户身份、独立管理和平运动维的油滑。由此大家引入独立的鉴权子站点。

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当用户到达业务站点A时,被重定向到鉴权站点;登录成功以往,用户被重定向回到事情站点
A、同时叠加三个提示“已有用户登录”的令牌串——此时事情站点A使用令牌串,在劳务器端从鉴权子站点查询并记下当前已报到的用户。当用户到达业务站点B时,执行同一流程。由于已有用户登录,所以用户登录的进程会被电动省略。

诸如此类的单点登录系统能够较好地消除在多少个站点中国共产党享用户登录状态的须求。可是,如若在编制程序实践进程中略有差池,就会让用户陷入巨大的平安风险中。例如,在上述重定向进程中,一旦鉴权系统不许证实再次回到U奥迪Q7L的合法性,就便于导致用户被钓鱼网站使用。在价值观Web应用开发实践中,被大面积安顿的身份验证种类是比较重量级的WS-Federation
和 SMAL 等鉴权协议和相对轻量级的 OpenID 等技能。

Basic和Digest鉴权

传说HTTP的Web应用离不开HTTP本人的辽阳特点中关于身份鉴权的片段。即便HTTP标准定义了好两种鉴权情势,但确确实实供Web应用开发者接纳的并不多,这里大约回顾一下一度被大面积采纳过的Basic

Digest鉴权。

不知底读者是或不是熟知一种最直接向服务器提供身份的点子,即在U本田UR-VL中一贯写上用户名和密码:

 http://user:passwd@www.server.com/index.html

那就是Basic鉴权的一种情势。

Basic和Digest是因此在HTTP请求中一贯包括用户名和密码,大概它们的哈希值来向服务器传输用户凭据的主意。Basic鉴权直接在每一种请求的头顶或U兰德酷路泽L中含有明文的用户名或密码,大概经过Base64编码过的用户名或密码;而Digest则会动用服务器重返的即兴值,对用户名和密码拼装后,使用频仍MD5哈希处理后再向服务器传输。服务器在拍卖每一种请求在此之前,读取收到的凭据,并鉴定用户的地位。

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Basic和Digest鉴权有一多元的后天不足。它们必要在种种请求中提供证据,因而提供“记住登录状态”功效的网站中,不得不将用户凭据缓存在浏览器中,扩大了用户的平安风险。Basic鉴权基本不对用户名和密码等趁机音讯举行预处理,所以只适合于较安全的平安条件,如通过HTTPS安全连接传输,或许局域网。

看起来更安全的Digest在非安全连接传输进度中,也不可能抵御中间人经过篡改响应来需要客户端降级为Basic鉴权的抨击。Digest鉴权还有二个欠缺:由于在服务器端须要核对收到的、由客户端经过反复MD5哈希值的合法性,要求运用原有密码做相同的运算,那让服务器不大概在储存密码此前对其进展不可逆的加密。Basic
和Digest鉴权的症结控制了它们不容许在网络Web应用中被多量施用。

HTTP BASIC Authentication

什么是 HTTP Basic
Authentication?见Basic_access_authentication
,在实际情景中的表现是:当用访问必要报到验证的页面时,浏览器会自行弹出贰个对话框,供给输入用户名/密码,输入正确后得以符合规律访问。

在那种方法,浏览器会把用户名和密码通过BASE64编码在HTTP HEAD 里面

Authorization: Basic QWxhZGRpbjpPcGVuU2VzYW1l

劳务器端解析之后做身份验证,并给客户端再次来到

WWW-Authenticate: Basic realm="User Visible Realm"

客户端每趟请求都会带走用户名密码,必要经过HTTPs来保障安全。此外客户端必要缓存用户名和密码,以有限协助不必每回请求都要用户重新输入用户名和密码,平日浏览器会在地点保存13分钟左右的时日,抢先之后需求用户再一次输入用户名密码。

那是依照HTTP协议的比较古板的身份验证方案,未来一度很少使用。

总结

本文简要总结了在观念Web应用中,被周边选用的三种典型用户登录时的鉴权处理流程。总体来说,在单体
Web
应用中,身份验证进度并不复杂,只要稍加管理,能够较轻松地消除用户鉴权的标题。但在守旧Web
应用中,为了缓解单点登录的要求,人们也尝尝了八种措施,最后依旧只有利用部分较复杂的方案才能较好地解决难点。

在现代化 Web
应用中,围绕登录这一须求,简直已经衍生出了二个新的工程。“登录工程”
并不简单,在此起彼伏篇目准将会介绍现代化 Web 应用的非凡需要及消除措施。

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简短实用的登录技术

对此互连网Web应用来说,不利用Basic或Digest鉴权的理由主要有五个:

  1. 无法经受在各种请求中发送用户名和密码凭据
  2. 须求在劳务器端对密码实行不可逆的加密

故此,互连网Web应用开发已经形成了壹当中坚的履行情势,能够在服务端对密码强加密之后存款和储蓄,并且尽量裁减鉴权进程中对证据的传输。其经过如下图所示:

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这一进度的原理一点也不细略,专门发送二个鉴权请求,只在这些请求头中含有原始用户名和密码凭据,经服务器验证合法之后,由服务器发给三个会话标识(Session
ID),客户端将会话标识存款和储蓄在 Cookie
中,服务器记录会话标识与通过验证的用户的对应关系;后续客户端选择会话标识、而不是固有凭据去与服务器交互,服务器读取到会话标识后从自家的对话存款和储蓄中读取已在率先个鉴权请求中验证过的用户地方。为了有限帮忙用户的原来凭据在传输中的安全,只必要为率先个鉴权请求营造筑和安装全连接帮助。

服务端的代码包涵第①次鉴权和继承检查并授权访问的经过:

IUser _user_;  
if( validateLogin( nameFromReq, pwdFromReq, out _user _)){  
  Session["CurrentUser"] = _user_;  
}

(首回鉴权)

 IUser _user_ = Session["CurrentUser"] as IUser;  
 if( _user_ == null ){  
     Response.Redirect( "/login?return_uri=" + 
     Request.Url.ToString() );  
     return;  
 }

(后续检查并拒绝未识别的用户)

恍如那样的技艺简易方便,不难操作,因而大批量被使用于广大互连网Web应用中。它在客户端和传导凭据进度中大概从未做越发处理,所以在那五个环节更是要专注对用户凭据的保卫安全。然则,随着大家对系统的须要越发复杂,那样回顾的兑现格局也有局地鲜明的阙如。比如,假如不加以封装,很简单并发在服务器应用程序代码中冒出大批量对用户地方的双重检查、错误的重定向等;可是最显著的题材只怕是对服务器会话存款和储蓄的依赖,服务器程序的对话存款和储蓄往往在服务器程序重启之后丢失,因而大概会导致用户突然被登出的状态。即便能够引入单独的对话存款和储蓄程序来防止那类难点,但引入二个新的中间件就会追加系统的纷纭。

HTTP Digest Authentication

实际见维基:Digest Access
Authentication

Digest authentication 是对前方 Basic access authentication
的晋级版本,它不再接纳Base64的用户名/密码而是对于用户名密码做哈希获得1个摘要
字符串再传给服务器,那样在传输的长河中不会揭示用户名和密码。

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价值观Web应用中身份验证最棒实践

上文提到的简要实用的报到技术已经能够辅助建立对用户身份验证的着力情形,在一部分简练的运用场景中一度足足满意急需了。可是,用户鉴权就是有那种“你可以有很四种办法,便是多少优雅”
的难题。

至上实践指的是那一个通过了汪洋认证、被认证行之有效的不二法门。而用户鉴权的最好实践正是利用自包含的、含有加密内容的
Cookie
作为替代凭据。其鉴权进度与上文所波及基于会话标识的技巧尚未什么分别,而关键分化在于不再宣布会话标识,取而代之的是三个意味着身份的、经过加密的
“身份 Cookie”。

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  1. 只在鉴权请求中发送1次用户名和密码凭据
  2. 中标凭据之后,由服务器生成代表用户身份的 Cookie,发送给客户端
  3. 客户端在此起彼伏请求中指点上一步中收取的 “身份 Cookie”
  4. 服务器解密”身份 Cookie”,并对须求拜访的财富予以授权

如此那般,大家清除了对服务器会话存储的依赖性,Cookie本身就有有效期的概念,因此顺便能够轻松提供“记住登录处境”的作用。

其余,由于解密Cookie、既而检查用户身份的操作相对繁琐,工程师不得不考虑对其抽取专门的劳务,最后使用了面向切面包车型客车情势对身份验证的经过进展了打包,而支出时只须求使用部分特征标注(Attribute
Annotation)对一定能源予以标记,即可轻松做到地点验证预处理。

Form-based Authentication

近日截止大家在登陆网页时看到的登陆页面基本都以遵照Form-based
Authentication,是最流行的身份验证方式。

当用户访问二个未授权网页的时候,服务器会回到一个登陆页面,用户输入用户名/密码并点击提交按钮,浏览器把表单消息发送给服务器,服务器验证之后成立Session,并把库克ie再次回到给浏览器。在下次恳请的时候,浏览器会把库克ie附加在每种请求的HEAD里面,服务器通过验证Cookie来校验接下去的央求。由于表单音讯是当面传输的,所以要求相当的法子来确定保障卫安全全(比如:HTTPS)。

PS:网上偶然叫做 Cookie-Based Authentication

历史观Web应用中的单点登录

单点登录的急需在向用户提供各类劳务的小卖部普遍存在,出发点是梦想用户在二个站点中登录之后,在任何兄弟站点中就不要求再行登录。

一旦七个子站所在的五星级域名一致,基于上文所述的实施,能够依据Cookie共享完毕最简便的单点登录:在多个子站中利用同一的加密、解密配置,并且在用户登录成功后装置身份
Cookie时将domain值设置为甲级域名即可。那样,只要在其间1个网站登录,其位置库克ie将在用户访问其余子站时也一并带上。不超过实际在意况中,那个方案的选用场景很单薄,毕竟种种子站使用的用户数据模型或许不完全一致,而加密密钥多处共享也平添了服务器应用程序的安全风险。其余,那种方法与“在多少个网站中分别存款和储蓄相同的用户名与密码”的做法相似,能够说是一种“相同的记名”(Same
Sign-On),而不是“单点登录”(Single Sign-On)。

对此单点登录需要来说,域名相同与否并不是最大的挑战,集成登录系统对各种子站点的种类在统一筹划上的震慑才是。大家希望有利于用户的同时,也冀望各样子系统仍存有独立用户地点、独立管理和平运动维的灵活性。因而大家引入独立的鉴权子站点。

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当用户到达业务站点A时,被重定向到鉴权站点;登录成功之后,用户被重定向回到事情站点
A、同时叠加3个指令“已有用户登录”的令牌串——此时作业站点A使用令牌串,在服务器端从鉴权子站点查询并记录当前已报到的用户。当用户到达业务站点B时,执行同顶级程。由于已有用户登录,所以用户登录的进度会被电动省略。

那样的单点登录系统能够较好地消除在多少个站点中国共产党享用户登录景况的须求。但是,要是在编制程序实践进度中略有差池,就会让用户陷入巨大的平安危害中。例如,在上述重定向进程中,一旦鉴权系统不许证实再次回到UEscortL的合法性,就简单导致用户被钓鱼网站使用。在价值观Web应用开发实践中,被广大布置的身份验证种类是比较重量级的WS-Federation
和 SMAL 等鉴权协议和争辩轻量级的 OpenID 等技术。

Token Authentication

那种授权格局源于OAuth,以往在单页面应用(SPA)中国和东瀛益流行起来(普遍采纳在移动App中)。它的大约进程和依据Form/库克ie的授权格局相同,客户端
出殡用户名/密码给服务器,服务器再次回到3个Token(token包蕴叁个超时岁月)给客户端

{
    "refresh_token":"xxxx"
    "token": "xxxxx"
}

客户端得到Token之后被缓存在地点,未来每一回请求的时候在HEAD里面带上Token,这样服务器便足以印证客户端,
若是Token过期客户端能够透过RefreshToken再一次获得新的Token。。

Authorization: xxxx

不足为奇在依照Cookie的身份验证中,Cookie存款和储蓄的是SessionId,服务器端必要通过Session来保卫安全会话的图景。不过在SPA或许移动类的REST应用中,状态在本地维护一般选用token来贯彻无状态的服务器,简化服务器端的逻辑。

愈来愈多关于Token和Cookie的对照看上边两篇小说:

  1. Token Based Authentication for Single Page Apps
    (SPAs)
  2. Cookies vs Tokens. Getting auth right with
    Angular.JS

总结

本文简要总括了在守旧Web应用中,被周边接纳的二种典型用户登录时的鉴权处理流程。总体来说,在单体
Web
应用中,身份验证进程并不复杂,只要稍加管理,能够较轻松地化解用户鉴权的标题。但在古板Web
应用中,为了缓解单点登录的必要,人们也尝尝了二种措施,最终依然唯有利用部分较复杂的方案才能较好地消除难点。

在现代化 Web
应用中,围绕登录这一必要,几乎已经衍生出了一个新的工程。“登录工程”
并不简单,在再而三篇目少校会介绍现代化 Web 应用的出众须求及化解方法。

X.509 Certificate Authentication

那种验证措施在面向普通公众的Web服务中很少见到,但是在开发人员中相比较盛行。比如利用Git给Github上的Repo提交代码,须要提前在Github网站上安顿公钥并在该地~/.ssh目录配置私钥。那就是超人的证件验证配置。

除此以外一种典型应用是HTTPS,可是这里证书的配置并不是为了表明用户地方,而是为了表达服务器的地方同时创设安全的三番五次(SSL/TLS)。一般情状下,服务器提供的证书是由新鲜的CA结构(持有根证书)认证的,而浏览器在通知的时候都会提早预值根证书,那样当用户用浏览器访问三个网页的时候,浏览器会用根证书验证服务器端的证件以确认服务器不是名不副实的(或然是中间人)。

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