单点登录SSO

什么是单点登录背景

在企业发展初期，企业使用的系统很少，通常一个或者两个，每个系统都有自己的登录模块，运营人员每天用自己的账号登录，很方便。
但随着企业的发展，用到的系统随之增多，运营人员在操作不同的系统时，需要多次登录，而且每个系统的账号都不一样，这对于运营人员
来说，很不方便。于是，就想到是不是可以在一个系统登录，其他系统就不用登录了呢？这就是单点登录要解决的问题。

单点登录英文全称Single Sign On，简称就是SSO。它的解释是：在多个应用系统中，只需要登录一次，就可以访问其他相互信任的应用系统。

在这里插入图片描述
如图所示，图中有4个系统，分别是Application1、Application2、Application3、和SSO。Application1、Application2、Application3没有登录模块，而SSO只有登录模块，没有其他的业务模块，当Application1、Application2、Application3需要登录时，将跳到SSO系统，SSO系统完成登录，其他的应用系统也就随之登录了。这完全符合我们对单点登录（SSO）的定义。

同域下的单点登录——单系统登录

众所周知，HTTP是无状态的协议，这意味着服务器无法确认用户的信息。于是乎，W3C就提出了：给每一个用户都发一个通行证，无论谁访问的时候都需要携带通行证，这样服务器就可以从通行证上确认用户的信息。通行证就是Cookie。

如果说Cookie是检查用户身上的”通行证“来确认用户的身份，那么Session就是通过检查服务器上的”客户明细表“来确认用户的身份的。Session相当于在服务器中建立了一份“客户明细表”。

HTTP协议是无状态的，Session不能依据HTTP连接来判断是否为同一个用户。于是乎：服务器向用户浏览器发送了一个名为JESSIONID的Cookie，它的值是Session的id值。其实Session是依据Cookie来识别是否是同一个用户。

所以，一般我们单系统实现登录会这样做：

如果在Session对象中能查到，说明已经登录
如果在Session对象中查不到，说明没登录（或者已经退出了登录）

注销（退出登录）：从Session中删除用户的信息
记住我（关闭掉浏览器后，重新打开浏览器还能保持登录状态）：配合Cookie来用

Demo代码：

 /**
 * 用户登陆
 */
@PostMapping(value = "/user/session", produces = {"application/json;charset=UTF-8"})
public Result login(String mobileNo, String password, String inputCaptcha, HttpSession session, HttpServletResponse response) {

    //判断验证码是否正确
    if (WebUtils.validateCaptcha(inputCaptcha, "captcha", session)) {

        //判断有没有该用户
        User user = userService.userLogin(mobileNo, password);
        if (user != null) {
            /*设置自动登陆，一个星期.  将token保存在数据库中*/
            String loginToken = WebUtils.md5(new Date().toString() + session.getId());
            user.setLoginToken(loginToken);
            User user1 = userService.userUpload(user);

            session.setAttribute("user", user1);

            CookieUtil.addCookie(response,"loginToken",loginToken,604800);

            return ResultUtil.success(user1);

        } else {
            return ResultUtil.error(ResultEnum.LOGIN_ERROR);
        }
    } else {
        return ResultUtil.error(ResultEnum.CAPTCHA_ERROR);
    }

}

/**
 * 用户退出
 */
@DeleteMapping(value = "/session", produces = {"application/json;charset=UTF-8"})
public Result logout(HttpSession session,HttpServletRequest request,HttpServletResponse response ) {

    //删除session和cookie
    session.removeAttribute("user");

    CookieUtil.clearCookie(request, response, "loginToken");

    return ResultUtil.success();
}
/**
* @author ozc
* @version 1.0
* <p>
* 拦截器；实现自动登陆功能
*/
public class UserInterceptor implements HandlerInterceptor {


@Autowired
private UserService userService;

public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object o) throws Exception {
    User sessionUser = (User) request.getSession().getAttribute("user");

    // 已经登陆了，放行
    if (sessionUser != null) {
        return true;
    } else {
        //得到带过来cookie是否存在
        String loginToken = CookieUtil.findCookieByName(request, "loginToken");
        if (StringUtils.isNotBlank(loginToken)) {
            //到数据库查询有没有该Cookie
            User user = userService.findUserByLoginToken(loginToken);
            if (user != null) {
                request.getSession().setAttribute("user", user);
                return true;
            } else {
                //没有该Cookie与之对应的用户(Cookie不匹配)
                CookieUtil.clearCookie(request, response, "loginToken");
                return false;
            }
        } else {

            //没有cookie、也没有登陆。是index请求获取用户信息，可以放行
            if (request.getRequestURI().contains("session")) {
                return true;
            }

            //没有cookie凭证
            response.sendRedirect("/login.html");
            return false;
        }
    }
}
}

举例说明：

一个企业一般情况下只有一个域名，通过二级域名区分不同的系统。比如我们有个域名叫做：a.com，同时有两个业务系统分别为：app1.a.com和app2.a.com。我们要做单点登录（SSO），需要一个登录系统，叫做：sso.a.com。

我们只要在sso.a.com登录，app1.a.com和app2.a.com就也登录了。通过上面的登陆认证机制，我们可以知道，在sso.a.com中登录了，其实是在sso.a.com的服务端的session中记录了登录状态，同时在浏览器端（Browser）的sso.a.com下写入了Cookie。那么我们怎么才能让app1.a.com和app2.a.com登录呢？这里有两个问题：

1. Cookie是不能跨域的，我们Cookie的domain属性是sso.a.com，在给app1.a.com和app2.a.com发送请求是带不上的。
1. sso、app1和app2是不同的应用，它们的session存在自己的应用内，是不共享的。

在这里插入图片描述

那么我们如何解决这两个问题呢？

针对第一个问题，sso登录以后，可以将Cookie的域设置为顶域，即.a.com，这样所有子域的系统都可以访问到顶域的Cookie。我们在设置Cookie时，只能设置顶域和自己的域，不能设置其他的域。比如：我们不能在自己的系统中给baidu.com的域设置Cookie。
Cookie的问题解决了，我们再来看看session的问题。我们在sso系统登录了，这时再访问app1，Cookie也带到了app1的服务端（Server），app1的服务端怎么找到这个Cookie对应的Session呢？这里就要把3个系统的Session共享，如图所示。共享Session的解决方案有很多：
- Tomcat集群Session全局复制（集群内每个tomcat的session完全同步）【会影响集群的性能呢，不建议】
- 根据请求的IP进行Hash映射到对应的机器上（这就相当于请求的IP一直会访问同一个服务器）【如果服务器宕机了，会丢失了一大部分Session的数据，不建议】
- 把Session数据放在Redis中（使用Redis模拟Session）【建议】

同域下的单点登录就实现了，但这还不是真正的单点登录。

不同域下的单点登录

Session不共享问题

单系统登录功能主要是用Session保存用户信息来实现的，但我们清楚的是：多系统即可能有多个Tomcat，而Session是依赖当前系统的Tomcat，所以系统A的Session和系统B的Session是不共享的。

在这里插入图片描述
我们可以将登录功能单独抽取出来，做成一个子系统。

SSO（登录系统）的逻辑如下：

// 登录功能(SSO单独的服务)
@Override
public TaotaoResult login(String username, String password) throws Exception {
	
	//根据用户名查询用户信息
	TbUserExample example = new TbUserExample();
	Criteria criteria = example.createCriteria();
	criteria.andUsernameEqualTo(username);
	List<TbUser> list = userMapper.selectByExample(example);
	if (null == list || list.isEmpty()) {
		return TaotaoResult.build(400, "用户不存在");
	}
	//核对密码
	TbUser user = list.get(0);
	if (!DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes()).equals(user.getPassword())) {
		return TaotaoResult.build(400, "密码错误");
	}
	//登录成功，把用户信息写入redis
	//生成一个用户token
	String token = UUID.randomUUID().toString();
	jedisCluster.set(USER_TOKEN_KEY + ":" + token, JsonUtils.objectToJson(user));
	//设置session过期时间
	jedisCluster.expire(USER_TOKEN_KEY + ":" + token, SESSION_EXPIRE_TIME);
	return TaotaoResult.ok(token);
}

其他子系统登录时，请求SSO（登录系统）进行登录，将返回的token写到Cookie中，下次访问时则把Cookie带上：

public TaotaoResult login(String username, String password, 
		HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
	//请求参数
	Map<String, String> param = new HashMap<>();
	param.put("username", username);
	param.put("password", password);
	//登录处理
	String stringResult = HttpClientUtil.doPost(REGISTER_USER_URL + USER_LOGIN_URL, param);
	TaotaoResult result = TaotaoResult.format(stringResult);
	//登录出错
	if (result.getStatus() != 200) {
		return result;
	}
	//登录成功后把取token信息，并写入cookie
	String token = (String) result.getData();
	//写入cookie
	CookieUtils.setCookie(request, response, "TT_TOKEN", token);
	//返回成功
	return result;
	
}

总结：

SSO系统生成一个token，并将用户信息存到Redis中，并设置过期时间
其他系统请求SSO系统进行登录，得到SSO返回的token，写到Cookie中
每次请求时，Cookie都会带上，拦截器得到token，判断是否已经登录

到这里，其实我们会发现其实就两个变化：

将登陆功能抽取为一个系统（SSO），其他系统请求SSO进行登录
本来将用户信息存到Session，现在将用户信息存到Redis

Cookie跨域的问题

上面我们解决了Session不能共享的问题，但其实还有另一个问题。Cookie是不能跨域的
比如说，我们请求<https://www.google.com/>时，浏览器会自动把google.com的Cookie带过去给google的服务器，而不会把<https://www.baidu.com/>的Cookie带过去给google的服务器。
这就意味着，由于域名不同，用户向系统A登录后，系统A返回给浏览器的Cookie，用户再请求系统B的时候不会将系统A的Cookie带过去。
针对Cookie存在跨域问题，有几种解决方案：

服务端将Cookie写到客户端后，客户端对Cookie进行解析，将Token解析出来，此后请求都把这个Token带上就行了
多个域名共享Cookie，在写到客户端的时候设置Cookie的domain。
将Token保存在SessionStroage中（不依赖Cookie就没有跨域的问题了）

到这里，我们已经可以实现单点登录了。

利用CAS原理分析

如果已经将登录单独抽取成系统出来，我们还能这样玩。现在我们有两个系统，分别是www.java3y.com和www.java4y.com，一个SSOwww.sso.com

在这里插入图片描述
首先，用户想要访问系统Awww.java3y.com受限的资源(比如说购物车功能，购物车功能需要登录后才能访问)，系统Awww.java3y.com发现用户并没有登录，于是重定向到sso认证中心，并将自己的地址作为参数。请求的地址如下：

www.sso.com?service=www.java3y.com

sso认证中心发现用户未登录，将用户引导至登录页面，用户进行输入用户名和密码进行登录，用户与认证中心建立全局会话（生成一份Token，写到Cookie中，保存在浏览器上）

在这里插入图片描述随后，认证中心重定向回系统A，并把Token携带过去给系统A，重定向的地址如下：

www.java3y.com?token=xxxxxxx

接着，系统A去sso认证中心验证这个Token是否正确，如果正确，则系统A和用户建立局部会话**（创建Session）**。到此，系统A和用户已经是登录状态了。

在这里插入图片描述
此时，用户想要访问系统Bwww.java4y.com受限的资源(比如说订单功能，订单功能需要登录后才能访问)，系统Bwww.java4y.com发现用户并没有登录，于是**重定向到sso认证中心，并将自己的地址作为参数。**请求的地址如下：

www.sso.com?service=www.java4y.com

注意，因为之前用户与认证中心www.sso.com已经建立了全局会话（当时已经把Cookie保存到浏览器上了），所以这次系统B重定向到认证中心www.sso.com是可以带上Cookie的。

认证中心根据带过来的Cookie发现已经与用户建立了全局会话了，认证中心重定向回系统B，并把Token携带过去给系统B，重定向的地址如下：

www.java4y.com?token=xxxxxxx

接着，系统B去sso认证中心验证这个Token是否正确，如果正确，则系统B和用户建立局部会话（创建Session）。到此，系统B和用户已经是登录状态了。

在这里插入图片描述

看到这里，其实SSO认证中心就类似一个中转站。

总结流程

这里我们就要说一说CAS流程了，这个流程是单点登录的标准流程。
具体流程如下：

用户访问app系统，app系统是需要登录的，但用户现在没有登录。
跳转到CAS server，即SSO登录系统，以后图中的CAS Server我们统一叫做SSO系统。 SSO系统也没有登录，弹出用户登录页。
用户填写用户名、密码，SSO系统进行认证后，将登录状态写入SSO的session，浏览器（Browser）中写入SSO域下的Cookie。
SSO系统登录完成后会生成一个ST（Service Ticket），然后跳转到app系统，同时将ST作为参数传递给app系统。
app系统拿到ST后，从后台向SSO发送请求，验证ST是否有效。
验证通过后，app系统将登录状态写入session并设置app域下的Cookie。

至此，跨域单点登录就完成了。以后我们再访问app系统时，app就是登录的。接下来，我们再看看访问app2系统时的流程。

用户访问app2系统，app2系统没有登录，跳转到SSO。
由于SSO已经登录了，不需要重新登录认证。
SSO生成ST，浏览器跳转到app2系统，并将ST作为参数传递给app2。
app2拿到ST，后台访问SSO，验证ST是否有效。
验证成功后，app2将登录状态写入session，并在app2域下写入Cookie。

这样，app2系统不需要走登录流程，就已经是登录了。SSO，app和app2在不同的域，它们之间的session不共享也是没问题的。

存在的疑问

SSO系统登录后，跳回原业务系统时，带了个参数ST，业务系统还要拿ST再次访问SSO进行验证，觉得这个步骤有点多余。他想SSO登录认证通过后，通过回调地址将用户信息返回给原业务系统，原业务系统直接设置登录状态，这样流程简单，也完成了登录，不是很好吗？

其实这样问题时很严重的，如果我在SSO没有登录，而是直接在浏览器中敲入回调的地址，并带上伪造的用户信息，是不是业务系统也认为登录了呢？这是很可怕的。

SSO系统的总结

总结一下单点登录要做的事情：

单点登录（SSO系统）是保障各业务系统的用户资源的安全。
各个业务系统获得的信息是，这个用户能不能访问我的资源。
单点登录，资源都在各个业务系统这边，不在SSO那一方。用户在给SSO服务器提供了用户名密码后，作为业务系统并不知道这件事。 SSO随便给业务系统一个ST，那么业务系统是不能确定这个ST是用户伪造的，还是真的有效，所以要拿着这个ST去SSO服务器再问一下，这个用户给我的ST是否有效，是有效的我才能让这个用户访问。

posted @ 2021-04-25 23:14 your_棒棒糖阅读(66) 评论(0) 编辑收藏举报

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