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Protege tu FastAPI con control de acceso basado en roles (RBAC) y validación de JWT

Esta guía te ayudará a implementar autorización para asegurar tus APIs de FastAPI utilizando el control de acceso basado en roles (RBAC) y JSON Web Tokens (JWTs) emitidos por Logto.

Antes de comenzar​

Tus aplicaciones cliente necesitan obtener tokens de acceso (Access tokens) de Logto. Si aún no has configurado la integración del cliente, consulta nuestras Guías rápidas para React, Vue, Angular u otros frameworks de cliente, o revisa nuestra Guía de máquina a máquina para el acceso de servidor a servidor.

Esta guía se centra en la validación del lado del servidor de esos tokens en tu aplicación FastAPI.

Una figura que muestra el enfoque de esta guía

Lo que aprenderás​

  • Validación de JWT: Aprende a validar tokens de acceso (Access tokens) y extraer información de autenticación (Authentication)
  • Implementación de middleware: Crea middleware reutilizable para la protección de API
  • Modelos de permisos: Comprende e implementa diferentes patrones de autorización (Authorization):
    • Recursos de API globales para endpoints a nivel de aplicación
    • Permisos de organización para el control de funciones específicas de inquilinos
    • Recursos de API a nivel de organización para el acceso a datos multi-inquilino
  • Integración de RBAC: Aplica permisos y alcances (Scopes) basados en roles (Roles) en tus endpoints de API

Requisitos previos​

  • Última versión estable de Python instalada
  • Conocimientos básicos de FastAPI y desarrollo de API web
  • Una aplicación Logto configurada (consulta las Guías rápidas si es necesario)

Resumen de modelos de permisos​

Antes de implementar la protección, elige el modelo de permisos que se adapte a la arquitectura de tu aplicación. Esto se alinea con los tres principales escenarios de autorización de Logto:

RBAC de recursos de API globales
  • Caso de uso: Proteger recursos de API compartidos en toda tu aplicación (no específicos de una organización)
  • Tipo de token: Token de acceso (Access token) con audiencia global
  • Ejemplos: APIs públicas, servicios principales del producto, endpoints de administración
  • Ideal para: Productos SaaS con APIs utilizadas por todos los clientes, microservicios sin aislamiento de inquilinos
  • Más información: Proteger recursos de API globales

💡 Elige tu modelo antes de continuar: la implementación hará referencia a tu enfoque elegido a lo largo de esta guía.

Pasos rápidos de preparación​

Configura recursos y permisos de Logto​

  1. Crea un recurso de API: Ve a Consola → Recursos de API y registra tu API (por ejemplo, https://api.yourapp.com)
  2. Define permisos: Añade alcances como read:products, write:orders – consulta Definir recursos de API con permisos
  3. Crea roles globales: Ve a Consola → Roles y crea roles que incluyan los permisos de tu API – consulta Configurar roles globales
  4. Asigna roles: Asigna roles a usuarios o aplicaciones M2M que necesiten acceso a la API
¿Nuevo en RBAC?:

Comienza con nuestra Guía de control de acceso basado en roles (RBAC) para instrucciones paso a paso.

Actualiza tu aplicación cliente​

Solicita los alcances apropiados en tu cliente:

El proceso normalmente implica actualizar la configuración de tu cliente para incluir uno o más de los siguientes:

  • Parámetro scope en los flujos OAuth
  • Parámetro resource para acceso a recursos de API
  • organization_id para el contexto de organización
Antes de programar:

Asegúrate de que el usuario o la aplicación M2M que estás probando tenga asignados los roles o roles de organización adecuados que incluyan los permisos necesarios para tu API.

Inicializa tu proyecto de API​

Para inicializar un nuevo proyecto FastAPI, crea un directorio y configura la estructura básica:

mkdir your-api-name
cd your-api-name

Crea un archivo de requisitos:

requirements.txt
fastapi
uvicorn[standard]

Instala las dependencias:

pip install -r requirements.txt

Crea una aplicación básica de FastAPI:

main.py
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
def read_root():
    return {"message": "Hello from FastAPI"}

Inicia el servidor de desarrollo:

uvicorn main:app --reload
nota:

Consulta la documentación de FastAPI para más detalles sobre cómo configurar operaciones de ruta, inyección de dependencias y otras características.

Inicializa constantes y utilidades​

Define las constantes y utilidades necesarias en tu código para manejar la extracción y validación de tokens. Una solicitud válida debe incluir un encabezado Authorization en la forma Bearer <token de acceso (access token)>.

auth_middleware.py
JWKS_URI = 'https://your-tenant.logto.app/oidc/jwks'
ISSUER = 'https://your-tenant.logto.app/oidc'

class AuthInfo:
    def __init__(self, sub: str, client_id: str = None, organization_id: str = None,
                 scopes: list = None, audience: list = None):
        self.sub = sub
        self.client_id = client_id
        self.organization_id = organization_id
        self.scopes = scopes or []
        self.audience = audience or []

    def to_dict(self):
        return {
            'sub': self.sub,
            'client_id': self.client_id,
            'organization_id': self.organization_id,
            'scopes': self.scopes,
            'audience': self.audience
        }

class AuthorizationError(Exception):
    def __init__(self, message: str, status: int = 403):
        self.message = message
        self.status = status
        super().__init__(self.message)

def extract_bearer_token_from_headers(headers: dict) -> str:
    """
    Extrae el token bearer de los encabezados HTTP.

    Nota: FastAPI y Django REST Framework tienen extracción de tokens incorporada,
    por lo que esta función es principalmente para Flask y otros frameworks.
    """
    authorization = headers.get('authorization') or headers.get('Authorization')

    if not authorization:
        raise AuthorizationError('El encabezado de autorización falta', 401)

    if not authorization.startswith('Bearer '):
        raise AuthorizationError('El encabezado de autorización debe comenzar con "Bearer "', 401)

    return authorization[7:]  # Elimina el prefijo 'Bearer '

Recupera información sobre tu tenant de Logto​

Necesitarás los siguientes valores para validar los tokens emitidos por Logto:

  • URI de JSON Web Key Set (JWKS): La URL a las claves públicas de Logto, utilizada para verificar las firmas de JWT.
  • Emisor (Issuer): El valor esperado del emisor (la URL OIDC de Logto).

Primero, encuentra el endpoint de tu tenant de Logto. Puedes encontrarlo en varios lugares:

  • En la Consola de Logto, en Configuración → Dominios.
  • En cualquier configuración de aplicación que hayas configurado en Logto, Configuración → Endpoints y Credenciales.

Obtener desde el endpoint de descubrimiento de OpenID Connect​

Estos valores pueden obtenerse desde el endpoint de descubrimiento de OpenID Connect de Logto:

https://<your-logto-endpoint>/oidc/.well-known/openid-configuration

Aquí tienes un ejemplo de respuesta (otros campos omitidos por brevedad):

{
  "jwks_uri": "https://your-tenant.logto.app/oidc/jwks",
  "issuer": "https://your-tenant.logto.app/oidc"
}

Dado que Logto no permite personalizar la URI de JWKS ni el emisor, puedes codificar estos valores directamente en tu código. Sin embargo, esto no se recomienda para aplicaciones en producción, ya que puede aumentar la carga de mantenimiento si alguna configuración cambia en el futuro.

  • URI de JWKS: https://<your-logto-endpoint>/oidc/jwks
  • Emisor: https://<your-logto-endpoint>/oidc

Valida el token y los permisos​

Después de extraer el token y obtener la configuración OIDC, valida lo siguiente:

  • Firma: El JWT debe ser válido y estar firmado por Logto (a través de JWKS).
  • Emisor (Issuer): Debe coincidir con el emisor de tu tenant de Logto.
  • Audiencia (Audience): Debe coincidir con el indicador de recurso de la API registrado en Logto, o el contexto de la organización si corresponde.
  • Expiración: El token no debe estar expirado.
  • Permisos (Alcances / scopes): El token debe incluir los alcances requeridos para tu API / acción. Los alcances son cadenas separadas por espacios en el reclamo scope.
  • Contexto de organización: Si proteges recursos de API a nivel de organización, valida el reclamo organization_id.

Consulta JSON Web Token para aprender más sobre la estructura y los reclamos de JWT.

Qué verificar para cada modelo de permisos​

  • Reclamo de audiencia (aud): Indicador de recurso de API
  • Reclamo de organización (organization_id): No presente
  • Alcances (permisos) a verificar (scope): Permisos de recurso de API

Para los permisos de organización que no son de API, el contexto de la organización está representado por el reclamo aud (por ejemplo, urn:logto:organization:abc123). El reclamo organization_id solo está presente para tokens de recursos de API a nivel de organización.
tip:

Valida siempre tanto los permisos (alcances) como el contexto (audiencia, organización) para APIs multi-tenant seguras.

Añade la lógica de validación​

Usamos PyJWT para validar JWTs. Instálalo si aún no lo has hecho:

pip install pyjwt[crypto]

Primero, añade estas utilidades compartidas para manejar la validación de JWT:

jwt_validator.py
import jwt
from jwt import PyJWKClient
from typing import Dict, Any
from auth_middleware import AuthInfo, AuthorizationError, JWKS_URI, ISSUER

jwks_client = PyJWKClient(JWKS_URI)

def validate_jwt(token: str) -> Dict[str, Any]:
    """Validar JWT y devolver el payload"""
    try:
        signing_key = jwks_client.get_signing_key_from_jwt(token)

        payload = jwt.decode(
            token,
            signing_key.key,
            algorithms=['RS256'],
            issuer=ISSUER,
            options={'verify_aud': False}  # Verificaremos la audiencia manualmente
        )

        verify_payload(payload)
        return payload

    except jwt.InvalidTokenError as e:
        raise AuthorizationError(f'Token inválido: {str(e)}', 401)
    except Exception as e:
        raise AuthorizationError(f'La validación del token falló: {str(e)}', 401)

def create_auth_info(payload: Dict[str, Any]) -> AuthInfo:
    """Crear AuthInfo desde el payload del JWT"""
    scopes = payload.get('scope', '').split(' ') if payload.get('scope') else []
    audience = payload.get('aud', [])
    if isinstance(audience, str):
        audience = [audience]

    return AuthInfo(
        sub=payload.get('sub'),
        client_id=payload.get('client_id'),
        organization_id=payload.get('organization_id'),
        scopes=scopes,
        audience=audience
    )

def verify_payload(payload: Dict[str, Any]) -> None:
    """Verificar el payload según el modelo de permisos"""
    # Implementa aquí tu lógica de verificación basada en el modelo de permisos
    # Esto se mostrará en la sección de modelos de permisos a continuación
    pass

Luego, implementa el middleware para verificar el token de acceso:

auth_middleware.py
from fastapi import HTTPException, Depends
from fastapi.security import HTTPBearer, HTTPAuthorizationCredentials
from jwt_validator import validate_jwt, create_auth_info

security = HTTPBearer()

async def verify_access_token(credentials: HTTPAuthorizationCredentials = Depends(security)) -> AuthInfo:
    try:
        token = credentials.credentials
        payload = validate_jwt(token)
        return create_auth_info(payload)

    except AuthorizationError as e:
        raise HTTPException(status_code=e.status, detail=str(e))

De acuerdo con tu modelo de permisos, implementa la lógica de verificación apropiada en jwt_validator.py:

jwt_validator.py
def verify_payload(payload: Dict[str, Any]) -> None:
    """Verificar el payload para recursos de API globales"""
    # Verifica que el claim de audiencia coincida con tu indicador de recurso de API
    audiences = payload.get('aud', [])
    if isinstance(audiences, str):
        audiences = [audiences]

    if 'https://your-api-resource-indicator' not in audiences:
        raise AuthorizationError('Audiencia inválida')

    # Verifica los alcances requeridos para recursos de API globales
    required_scopes = ['api:read', 'api:write']  # Reemplaza con tus alcances requeridos reales
    scopes = payload.get('scope', '').split(' ') if payload.get('scope') else []
    if not all(scope in scopes for scope in required_scopes):
        raise AuthorizationError('Alcance insuficiente')

Aplica el middleware a tu API​

Ahora, aplica el middleware a tus rutas de API protegidas.

app.py
from fastapi import FastAPI, Depends
from auth_middleware import verify_access_token, AuthInfo

app = FastAPI()

@app.get("/api/protegido")
async def protected_endpoint(auth: AuthInfo = Depends(verify_access_token)):
    # Accede a la información de autenticación directamente desde el parámetro auth
    return {"auth": auth.to_dict()}

Prueba tu API protegida​

Obtener tokens de acceso (Access tokens)​

Desde tu aplicación cliente: Si has configurado una integración de cliente, tu aplicación puede obtener tokens automáticamente. Extrae el token de acceso y úsalo en las solicitudes a la API.

Para pruebas con curl / Postman:

  1. Tokens de usuario: Usa las herramientas de desarrollador de tu aplicación cliente para copiar el token de acceso desde localStorage o la pestaña de red.

  2. Tokens máquina a máquina: Utiliza el flujo de credenciales de cliente. Aquí tienes un ejemplo no normativo usando curl:

    curl -X POST https://your-tenant.logto.app/oidc/token \
      -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" \
      -d "grant_type=client_credentials" \
      -d "client_id=your-m2m-client-id" \
      -d "client_secret=your-m2m-client-secret" \
      -d "resource=https://your-api-resource-indicator" \
      -d "scope=api:read api:write"

    Puede que necesites ajustar los parámetros resource y scope según tu recurso de API y permisos; también puede ser necesario un parámetro organization_id si tu API está asociada a una organización.

tip:

¿Necesitas inspeccionar el contenido del token? Usa nuestro decodificador de JWT para decodificar y verificar tus JWTs.

Probar endpoints protegidos​

Solicitud con token válido
curl -H "Authorization: Bearer eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9..." \
  http://localhost:3000/api/protected

Respuesta esperada:

{
  "auth": {
    "sub": "user123",
    "clientId": "app456",
    "organizationId": "org789",
    "scopes": ["api:read", "api:write"],
    "audience": ["https://your-api-resource-indicator"]
  }
}
Token ausente
curl http://localhost:3000/api/protected

Respuesta esperada (401):

{
  "error": "Authorization header is missing"
}
Token inválido
curl -H "Authorization: Bearer invalid-token" \
  http://localhost:3000/api/protected

Respuesta esperada (401):

{
  "error": "Invalid token"
}

Pruebas específicas del modelo de permisos​

Escenarios de prueba para APIs protegidas con alcances globales:

  • Alcances válidos: Prueba con tokens que incluyan los alcances de API requeridos (por ejemplo, api:read, api:write)
  • Alcances ausentes: Espera 403 Prohibido cuando el token no tenga los alcances requeridos
  • Audiencia incorrecta: Espera 403 Prohibido cuando la audiencia no coincida con el recurso de API
# Token sin los alcances requeridos - espera 403
curl -H "Authorization: Bearer token-without-required-scopes" \
  http://localhost:3000/api/protected

Lecturas adicionales​

RBAC en la práctica: Implementando autorización segura para tu aplicación

Crea una aplicación SaaS multi-inquilino: Una guía completa desde el diseño hasta la implementación