真正單點登錄sso實現

背景

在企業發展初期,企業使用的系統很少,通常一個或者兩個,每個系統都有自己的登錄模塊,運營人員每天用自己的賬號登錄,很方便。
但隨着企業的發展,用到的系統隨之增多,運營人員在操作不同的系統時,需要多次登錄,而且每個系統的賬號都不一樣,這對於運營人員
來說,很不方便。於是,就想到是不是可以在一個系統登錄,其他系統就不用登錄了呢?這就是單點登錄要解決的問題。

單點登錄英文全稱Single Sign On,簡稱就是SSO。它的解釋是:在多個應用系統中,只需要登錄一次,就可以訪問其他相互信任的應用系統。

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如圖所示,圖中有4個系統,分別是Application1、Application2、Application3、和SSO。Application1、Application2、Application3沒有登錄模塊,而SSO只有登錄模塊,沒有其他的業務模塊,當Application1、Application2、Application3需要登錄時,將跳到SSO系統,SSO系統完成登錄,其他的應用系統也就隨之登錄了。這完全符合我們對單點登錄(SSO)的定義。

技術實現

在說單點登錄(SSO)的技術實現之前,我們先說一說普通的登錄認證機制。
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如上圖所示,我們在瀏覽器(Browser)中訪問一個應用,這個應用需要登錄,我們填寫完用戶名和密碼後,完成登錄認證。這時,我們在這個用戶的session中標記登錄狀態爲yes(已登錄),同時在瀏覽器(Browser)中寫入Cookie,這個Cookie是這個用戶的唯一標識。下次我們再訪問這個應用的時候,請求中會帶上這個Cookie,服務端會根據這個Cookie找到對應的session,通過session來判斷這個用戶是否登錄。如果不做特殊配置,這個Cookie的名字叫做jsessionid,值在服務端(server)是唯一的。

同域下的單點登錄

一個企業一般情況下只有一個域名,通過二級域名區分不同的系統。比如我們有個域名叫做:a.com,同時有兩個業務系統分別爲:app1.a.com和app2.a.com。我們要做單點登錄(SSO),需要一個登錄系統,叫做:sso.a.com。

我們只要在sso.a.com登錄,app1.a.com和app2.a.com就也登錄了。通過上面的登陸認證機制,我們可以知道,在sso.a.com中登錄了,其實是在sso.a.com的服務端的session中記錄了登錄狀態,同時在瀏覽器端(Browser)的sso.a.com下寫入了Cookie。那麼我們怎麼才能讓app1.a.com和app2.a.com登錄呢?這裏有兩個問題:

  • Cookie是不能跨域的,我們Cookie的domain屬性是sso.a.com,在給app1.a.com和app2.a.com發送請求是帶不上的。
  • sso、app1和app2是不同的應用,它們的session存在自己的應用內,是不共享的。

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那麼我們如何解決這兩個問題呢?針對第一個問題,sso登錄以後,可以將Cookie的域設置爲頂域,即.a.com,這樣所有子域的系統都可以訪問到頂域的Cookie。我們在設置Cookie時,只能設置頂域和自己的域,不能設置其他的域。比如:我們不能在自己的系統中給baidu.com的域設置Cookie。

Cookie的問題解決了,我們再來看看session的問題。我們在sso系統登錄了,這時再訪問app1,Cookie也帶到了app1的服務端(Server),app1的服務端怎麼找到這個Cookie對應的Session呢?這裏就要把3個系統的Session共享,如圖所示。共享Session的解決方案有很多,例如:Spring-Session。這樣第2個問題也解決了。

同域下的單點登錄就實現了,但這還不是真正的單點登錄。

不同域下的單點登錄

同域下的單點登錄是巧用了Cookie頂域的特性。如果是不同域呢?不同域之間Cookie是不共享的,怎麼辦?

這裏我們就要說一說CAS流程了,這個流程是單點登錄的標準流程。
cas_flow_diagram

上圖是CAS官網上的標準流程,具體流程如下:

  1. 用戶訪問app系統,app系統是需要登錄的,但用戶現在沒有登錄。
  2. 跳轉到CAS server,即SSO登錄系統,以後圖中的CAS Server我們統一叫做SSO系統。 SSO系統也沒有登錄,彈出用戶登錄頁。
  3. 用戶填寫用戶名、密碼,SSO系統進行認證後,將登錄狀態寫入SSO的session,瀏覽器(Browser)中寫入SSO域下的Cookie。
  4. SSO系統登錄完成後會生成一個ST(Service Ticket),然後跳轉到app系統,同時將ST作爲參數傳遞給app系統。
  5. app系統拿到ST後,從後臺向SSO發送請求,驗證ST是否有效。
  6. 驗證通過後,app系統將登錄狀態寫入session並設置app域下的Cookie。

至此,跨域單點登錄就完成了。以後我們再訪問app系統時,app就是登錄的。接下來,我們再看看訪問app2系統時的流程。

  1. 用戶訪問app2系統,app2系統沒有登錄,跳轉到SSO。
  2. 由於SSO已經登錄了,不需要重新登錄認證。
  3. SSO生成ST,瀏覽器跳轉到app2系統,並將ST作爲參數傳遞給app2。
  4. app2拿到ST,後臺訪問SSO,驗證ST是否有效。
  5. 驗證成功後,app2將登錄狀態寫入session,並在app2域下寫入Cookie。

這樣,app2系統不需要走登錄流程,就已經是登錄了。SSO,app和app2在不同的域,它們之間的session不共享也是沒問題的。

有的同學問我,SSO系統登錄後,跳回原業務系統時,帶了個參數ST,業務系統還要拿ST再次訪問SSO進行驗證,覺得這個步驟有點多餘。他想SSO登錄認證通過後,通過回調地址將用戶信息返回給原業務系統,原業務系統直接設置登錄狀態,這樣流程簡單,也完成了登錄,不是很好嗎?

其實這樣問題時很嚴重的,如果我在SSO沒有登錄,而是直接在瀏覽器中敲入回調的地址,並帶上僞造的用戶信息,是不是業務系統也認爲登錄了呢?這是很可怕的。

總結

單點登錄(SSO)的所有流程都介紹完了,原理大家都清楚了。總結一下單點登錄要做的事情:

  • 單點登錄(SSO系統)是保障各業務系統的用戶資源的安全 。
  • 各個業務系統獲得的信息是,這個用戶能不能訪問我的資源。
  • 單點登錄,資源都在各個業務系統這邊,不在SSO那一方。 用戶在給SSO服務器提供了用戶名密碼後,作爲業務系統並不知道這件事。 SSO隨便給業務系統一個ST,那麼業務系統是不能確定這個ST是用戶僞造的,還是真的有效,所以要拿着這個ST去SSO服務器再問一下,這個用戶給我的ST是否有效,是有效的我才能讓這個用戶訪問。
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