OCR/openspec/changes/migrate-to-external-api-authentication/IMPLEMENTATION_COMPLETE.md

External API Authentication Implementation - Complete ✅

實作日期

2025-11-14

狀態

✅ 後端實作完成 - Phase 1-8 已完成 ⏳ 前端實作待續 - Phase 9-11 待實作 📋 測試與文檔 - Phase 12-13 待完成

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📋 已完成階段 (Phase 1-8)

Phase 1: 資料庫架構設計 ✅

創建的模型文件：

1. backend/app/models/user_v2.py - 新用戶模型

   • 資料表：tool_ocr_users
   • 欄位：id, email, display_name, created_at, last_login, is_active
   • 特點：無密碼欄位（外部認證）、email 作為主要識別

2. backend/app/models/task.py - 任務模型

   • 資料表：tool_ocr_tasks, tool_ocr_task_files
   • 任務狀態：PENDING, PROCESSING, COMPLETED, FAILED
   • 用戶隔離：外鍵關聯 user_id，CASCADE 刪除

3. backend/app/models/session.py - Session 管理

   • 資料表：tool_ocr_sessions
   • 儲存：access_token, id_token, refresh_token (加密)
   • 追蹤：expires_at, ip_address, user_agent, last_accessed_at

資料庫遷移：

• 檔案：backend/alembic/versions/5e75a59fb763_add_external_auth_schema_with_task_.py
• 狀態：已套用 (alembic stamp head)
• 變更：創建 4 個新表 (users, sessions, tasks, task_files)
• 策略：保留舊表，不刪除（避免外鍵約束錯誤）

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Phase 2: 配置管理 ✅

環境變數 (.env.local):

# External Authentication
EXTERNAL_AUTH_API_URL=https://pj-auth-api.vercel.app
EXTERNAL_AUTH_ENDPOINT=/api/auth/login
EXTERNAL_AUTH_TIMEOUT=30
TOKEN_REFRESH_BUFFER=300

# Task Management
DATABASE_TABLE_PREFIX=tool_ocr_
ENABLE_TASK_HISTORY=true
TASK_RETENTION_DAYS=30
MAX_TASKS_PER_USER=1000

配置類 (backend/app/core/config.py):

• 新增外部認證配置屬性
• 新增 external_auth_full_url property
• 新增任務管理配置參數

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Phase 3: 服務層實作 ✅

1. 外部認證服務 (backend/app/services/external_auth_service.py)

核心功能：

class ExternalAuthService:
    async def authenticate_user(username, password) -> tuple[bool, AuthResponse, error]
        # 呼叫外部 API：POST https://pj-auth-api.vercel.app/api/auth/login
        # 重試邏輯：3 次，指數退避
        # 返回：success, auth_data (tokens + user_info), error_msg

    async def validate_token(access_token) -> tuple[bool, payload]
        # TODO: 完整 JWT 驗證（簽名、過期時間等）

    def is_token_expiring_soon(expires_at) -> bool
        # 檢查是否在 TOKEN_REFRESH_BUFFER 內過期

錯誤處理：

• HTTP 超時自動重試
• 5xx 錯誤指數退避
• 完整日誌記錄

2. 任務管理服務 (backend/app/services/task_service.py)

核心功能：

class TaskService:
    # 創建與查詢
    def create_task(db, user_id, filename, file_type) -> Task
    def get_task_by_id(db, task_id, user_id) -> Task  # 用戶隔離
    def get_user_tasks(db, user_id, status, skip, limit) -> (tasks, total)

    # 更新
    def update_task_status(db, task_id, user_id, status, error, time_ms) -> Task
    def update_task_results(db, task_id, user_id, paths...) -> Task

    # 刪除與清理
    def delete_task(db, task_id, user_id) -> bool
    def auto_cleanup_expired_tasks(db) -> int  # 根據 TASK_RETENTION_DAYS

    # 統計
    def get_user_stats(db, user_id) -> dict  # 按狀態統計

安全特性：

• 所有查詢強制 user_id 過濾
• 自動任務限額檢查
• 過期任務自動清理

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Phase 4-6: API 端點實作 ✅

1. 認證端點 (backend/app/routers/auth_v2.py)

路由前綴：/api/v2/auth

端點	方法	描述	認證
/login	POST	外部 API 登入	無
/logout	POST	登出 (刪除 session)	需要
/me	GET	獲取當前用戶資訊	需要
/sessions	GET	列出用戶所有 sessions	需要

Login 流程：

1. 呼叫外部 API 認證
2. 獲取 access_token, id_token, user_info
3. 在資料庫中創建/更新用戶 (email)
4. 創建 session 記錄 (tokens, IP, user agent)
5. 生成內部 JWT (包含 user_id, session_id)
6. 返回內部 JWT 給前端

2. 任務管理端點 (backend/app/routers/tasks.py)

路由前綴：/api/v2/tasks

端點	方法	描述	認證
/	POST	創建新任務	需要
/	GET	列出用戶任務 (分頁/過濾)	需要
/stats	GET	獲取任務統計	需要
/{task_id}	GET	獲取任務詳情	需要
/{task_id}	PATCH	更新任務	需要
/{task_id}	DELETE	刪除任務	需要

查詢參數：

• status: pending/processing/completed/failed
• page: 頁碼 (從 1 開始)
• page_size: 每頁筆數 (max 100)
• order_by: 排序欄位 (created_at/updated_at/completed_at)
• order_desc: 降序排列

3. Schema 定義

認證 (backend/app/schemas/auth.py):

• LoginRequest: username, password
• Token: access_token, token_type, expires_in, user (V2)
• UserInfo: id, email, display_name
• UserResponse: 完整用戶資訊
• TokenData: JWT payload 結構

任務 (backend/app/schemas/task.py):

• TaskCreate: filename, file_type
• TaskUpdate: status, error_message, paths...
• TaskResponse: 任務基本資訊
• TaskDetailResponse: 任務 + 文件列表
• TaskListResponse: 分頁結果
• TaskStatsResponse: 統計數據

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Phase 7: JWT 驗證依賴 ✅

更新 backend/app/core/deps.py

新增 V2 依賴：

def get_current_user_v2(credentials, db) -> UserV2:
    # 1. 解析 JWT token
    # 2. 從資料庫查詢用戶 (tool_ocr_users)
    # 3. 檢查用戶是否活躍
    # 4. 驗證 session (如果有 session_id)
    # 5. 檢查 session 是否過期
    # 6. 更新 last_accessed_at
    # 7. 返回用戶對象

def get_current_active_user_v2(current_user) -> UserV2:
    # 確保用戶處於活躍狀態

安全檢查：

• JWT 簽名驗證
• 用戶存在性檢查
• 用戶活躍狀態檢查
• Session 有效性檢查
• Session 過期時間檢查

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Phase 8: 路由註冊 ✅

更新 backend/app/main.py

# Legacy V1 routers (保留向後兼容)
from app.routers import auth, ocr, export, translation

# V2 routers (新外部認證系統)
from app.routers import auth_v2, tasks

app.include_router(auth.router)      # V1: /api/v1/auth
app.include_router(ocr.router)       # V1: /api/v1/ocr
app.include_router(export.router)    # V1: /api/v1/export
app.include_router(translation.router)  # V1: /api/v1/translation

app.include_router(auth_v2.router)  # V2: /api/v2/auth
app.include_router(tasks.router)    # V2: /api/v2/tasks

版本策略：

• V1 API 保持不變 (向後兼容)
• V2 API 使用新認證系統
• 前端可逐步遷移

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🔐 安全特性

1. 用戶隔離

• ✅ 所有任務查詢強制 user_id 過濾
• ✅ 用戶 A 無法訪問用戶 B 的任務
• ✅ Row-level security 在服務層實施
• ✅ 外鍵 CASCADE 刪除保證資料一致性

2. Session 管理

• ✅ 追蹤 IP 位址和 User Agent
• ✅ 自動過期檢查
• ✅ 最後訪問時間更新
• ⚠️ Token 加密待實作 (目前明文儲存)

3. 認證流程

• ✅ 外部 API 認證 (Azure AD)
• ✅ 內部 JWT 生成 (包含 user_id + session_id)
• ✅ 雙重驗證 (JWT + session 檢查)
• ✅ 錯誤重試機制 (3 次，指數退避)

4. 資料庫安全

• ✅ 資料表前綴命名空間隔離 (tool_ocr_)
• ✅ 索引優化 (email, task_id, status, created_at)
• ✅ 外鍵約束確保參照完整性
• ✅ 軟刪除支援 (file_deleted flag)

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📊 資料庫架構

資料表關係圖：

tool_ocr_users (1)
    ├── tool_ocr_sessions (N)  [FK: user_id, CASCADE]
    └── tool_ocr_tasks (N)     [FK: user_id, CASCADE]
            └── tool_ocr_task_files (N)  [FK: task_id, CASCADE]

索引策略：

-- 用戶表
CREATE INDEX ix_tool_ocr_users_email ON tool_ocr_users(email);  -- 登入查詢
CREATE INDEX ix_tool_ocr_users_is_active ON tool_ocr_users(is_active);

-- Session 表
CREATE INDEX ix_tool_ocr_sessions_user_id ON tool_ocr_sessions(user_id);
CREATE INDEX ix_tool_ocr_sessions_expires_at ON tool_ocr_sessions(expires_at);  -- 過期檢查
CREATE INDEX ix_tool_ocr_sessions_created_at ON tool_ocr_sessions(created_at);

-- 任務表
CREATE UNIQUE INDEX ix_tool_ocr_tasks_task_id ON tool_ocr_tasks(task_id);  -- UUID 查詢
CREATE INDEX ix_tool_ocr_tasks_user_id ON tool_ocr_tasks(user_id);  -- 用戶查詢
CREATE INDEX ix_tool_ocr_tasks_status ON tool_ocr_tasks(status);    -- 狀態過濾
CREATE INDEX ix_tool_ocr_tasks_created_at ON tool_ocr_tasks(created_at);  -- 排序
CREATE INDEX ix_tool_ocr_tasks_filename ON tool_ocr_tasks(filename);  -- 搜尋

-- 任務文件表
CREATE INDEX ix_tool_ocr_task_files_task_id ON tool_ocr_task_files(task_id);
CREATE INDEX ix_tool_ocr_task_files_file_hash ON tool_ocr_task_files(file_hash);  -- 去重

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🧪 測試端點 (Swagger UI)

訪問 API 文檔：

http://localhost:8000/docs

測試流程：

1. 登入測試

POST /api/v2/auth/login
Content-Type: application/json

{
  "username": "user@example.com",
  "password": "your_password"
}

# 成功回應：
{
  "access_token": "eyJhbGc...",
  "token_type": "bearer",
  "expires_in": 86400,
  "user": {
    "id": 1,
    "email": "user@example.com",
    "display_name": "User Name"
  }
}

2. 獲取當前用戶

GET /api/v2/auth/me
Authorization: Bearer eyJhbGc...

# 回應：
{
  "id": 1,
  "email": "user@example.com",
  "display_name": "User Name",
  "created_at": "2025-11-14T16:00:00",
  "last_login": "2025-11-14T16:30:00",
  "is_active": true
}

3. 創建任務

POST /api/v2/tasks/
Authorization: Bearer eyJhbGc...
Content-Type: application/json

{
  "filename": "document.pdf",
  "file_type": "application/pdf"
}

# 回應：
{
  "id": 1,
  "user_id": 1,
  "task_id": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",
  "filename": "document.pdf",
  "file_type": "application/pdf",
  "status": "pending",
  "created_at": "2025-11-14T16:35:00",
  ...
}

4. 列出任務

GET /api/v2/tasks/?status=completed&page=1&page_size=10
Authorization: Bearer eyJhbGc...

# 回應：
{
  "tasks": [...],
  "total": 25,
  "page": 1,
  "page_size": 10,
  "has_more": true
}

5. 獲取統計

GET /api/v2/tasks/stats
Authorization: Bearer eyJhbGc...

# 回應：
{
  "total": 25,
  "pending": 3,
  "processing": 2,
  "completed": 18,
  "failed": 2
}

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⚠️ 待實作項目

高優先級 (阻塞性)：

1. Token 加密 - Session 表中的 tokens 目前明文儲存

   • 需要：AES-256 加密
   • 位置：backend/app/routers/auth_v2.py login endpoint

2. 完整 JWT 驗證 - 目前僅解碼，未驗證簽名

   • 需要：Azure AD 公鑰驗證
   • 位置：backend/app/services/external_auth_service.py

3. 前端實作 - Phase 9-11

   • 認證服務 (token 管理)
   • 任務歷史 UI 頁面
   • API 整合

中優先級 (功能性)：

4. Token 刷新機制 - 自動刷新即將過期的 token
5. 檔案上傳整合 - 將 OCR 服務與新任務系統整合
6. 任務通知 - 任務完成時通知用戶
7. 錯誤追蹤 - 詳細的錯誤日誌和監控

低優先級 (優化)：

8. 效能測試 - 大量任務的查詢效能
9. 快取層 - Redis 快取用戶 session
10. API 速率限制 - 防止濫用
11. 文檔生成 - 自動生成 API 文檔

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📝 遷移指南 (前端開發者)

1. 更新登入流程

舊 V1 方式：

// V1: Local authentication
const response = await fetch('/api/v1/auth/login', {
  method: 'POST',
  body: JSON.stringify({ username, password })
});
const { access_token } = await response.json();

新 V2 方式：

// V2: External Azure AD authentication
const response = await fetch('/api/v2/auth/login', {
  method: 'POST',
  body: JSON.stringify({ username, password })  // Same interface!
});
const { access_token, user } = await response.json();

// Store token and user info
localStorage.setItem('token', access_token);
localStorage.setItem('user', JSON.stringify(user));

2. 使用新的任務 API

// 獲取任務列表
const response = await fetch('/api/v2/tasks/?page=1&page_size=20', {
  headers: {
    'Authorization': `Bearer ${token}`
  }
});
const { tasks, total, has_more } = await response.json();

// 獲取統計
const statsResponse = await fetch('/api/v2/tasks/stats', {
  headers: { 'Authorization': `Bearer ${token}` }
});
const stats = await statsResponse.json();
// { total: 25, pending: 3, processing: 2, completed: 18, failed: 2 }

3. 處理認證錯誤

const response = await fetch('/api/v2/tasks/', {
  headers: { 'Authorization': `Bearer ${token}` }
});

if (response.status === 401) {
  // Token 過期或無效，重新登入
  if (data.detail === "Session expired, please login again") {
    // 清除本地 token，導向登入頁
    localStorage.removeItem('token');
    window.location.href = '/login';
  }
}

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🔍 除錯與監控

日誌位置：

./logs/app.log

重要日誌事件：

• Authentication successful for user: {email} - 登入成功
• Created session {id} for user {email} - Session 創建
• Authenticated user: {email} (ID: {id}) - JWT 驗證成功
• Expired session {id} for user {email} - Session 過期
• Created task {task_id} for user {email} - 任務創建

資料庫查詢：

-- 檢查用戶
SELECT * FROM tool_ocr_users WHERE email = 'user@example.com';

-- 檢查 sessions
SELECT * FROM tool_ocr_sessions WHERE user_id = 1 ORDER BY created_at DESC;

-- 檢查任務
SELECT * FROM tool_ocr_tasks WHERE user_id = 1 ORDER BY created_at DESC LIMIT 10;

-- 統計
SELECT status, COUNT(*) FROM tool_ocr_tasks WHERE user_id = 1 GROUP BY status;

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✅ 總結

已完成：

• ✅ 完整的資料庫架構設計 (4 個新表)
• ✅ 外部 API 認證服務整合
• ✅ 用戶 Session 管理系統
• ✅ 任務管理服務 (CRUD + 隔離)
• ✅ RESTful API 端點 (認證 + 任務)
• ✅ JWT 驗證依賴項
• ✅ 資料庫遷移腳本
• ✅ API Schema 定義

待繼續：

• ⏳ 前端認證服務
• ⏳ 前端任務歷史 UI
• ⏳ 整合測試
• ⏳ 文檔更新

技術債務：

• ⚠️ Token 加密 (高優先級)
• ⚠️ 完整 JWT 驗證 (高優先級)
• ⚠️ Token 刷新機制

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實作完成日期：2025-11-14 實作人員：Claude Code 審核狀態：待用戶測試與審核