单点登录SSO
一、什么是单点登录SSO(Single Sign-On)
SSO是一种统一认证和授权机制,指访问同一服务器不同应用中的受保护资源的同一用户,只需要登录一次,即通过一个应用中的安全验证后,再访问其他应用中的受保护资源时,不再需要重新登录验证。
二、单点登录解决了什么问题
解决了用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统,而不用重复登录。
三、单点登录的技术实现机制
如下图所示:
当用户第一次访问应用系统1的时候,因为还没有登录,会被引导到认证系统中进行登录;根据用户提供的登录信息,认证系统进行身份效验,如果通过效验,应该返回给用户一个认证的凭据--ticket;用户再访问别的应用的时候,就会将这个ticket带上,作为自己认证的凭据,应用系统接受到请求之后会把ticket送到认证系统进行效验,检查ticket的合法性(4,6)。如果通过效验,用户就可以在不用再次登录的情况下访问应用系统2和应用系统3了。
从上图可以看出sso的实现技术点:
1)所有应用系统共享一个身份认证系统。
统一的认证系统是SSO的前提之一。认证系统的主要功能是将用户的登录信息和用户信息库相比较,对用户进行登录认证;认证成功后,认证系统应该生成统一的认证标志(ticket),返还给用户。另外,认证系统还应该对ticket进行效验,判断其有效性。
2)所有应用系统能够识别和提取ticket信息
要实现SSO的功能,让用户只登录一次,就必须让应用系统能够识别已经登录过的用户。应用系统应该能对ticket进行识别和提取,通过与认证系统的通讯,能自动判断当前用户是否登录过,从而完成单点登录的功能。
关于统一身份认证机制:如下图
①用户请求访问业务系统。
②业务系统在系统中查看是否有对应请求的有效令牌,若有,则读取对应的身份信息,允许其访问;若没有或令牌无效,则把用户重定向到统一身份认证平台,并携带业务系统地址,进入第③步。
③在统一身份认证平台提供的页面中,用户输入身份凭证信息,平台验证此身份凭证信息,若有效,则生成一个有效的令牌给用户,进入第④步;若无效,则继续进行认证,直到认证成功或退出为止。
④用户携带第③步获取的令牌,再次访问业务系统。
⑤业务系统获取用户携带的令牌,提交到认证平台进行有效性检查和身份信息获取。
⑥若令牌通过有效性检查,则认证平台会把令牌对应的用户身份信息返回给业务系统,业务系统把身份信息和有效令牌写入会话状态中,允许用户以此身份信息进行业务系统的各种操作;若令牌未通过有效性检查,则会再次重定向到认证平台,返回第③步。
通过统一身份认证平台获取的有效令牌,可以在各个业务系统之间实现应用漫游。
四、单点登录的优点
1)提高用户的效率。
用户不再被多次登录困扰,也不需要记住多个 ID 和密码。另外,用户忘记密码并求助于支持人员的情况也会减少。
2)提高开发人员的效率。
SSO 为开发人员提供了一个通用的身份验证框架。实际上,如果 SSO 机制是独立的,那么开发人员就完全不需要为身份验证操心。他们可以假设,只要对应用程序的请求附带一个用户名,身份验证就已经完成了。
3)简化管理。
如果应用程序加入了单点登录协议,管理用户帐号的负担就会减轻。简化的程度取决于应用程序,因为 SSO 只处理身份验证。所以,应用程序可能仍然需要设置用户的属性(比如访问特权)。
五、单点登录的缺点
1)不利于重构
因为涉及到的系统很多,要重构必须要兼容所有的系统,可能很耗时
2) 无人看守桌面
因为只需要登录一次,所有的授权的应用系统都可以访问,可能导致一些很重要的信息泄露。
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单点登录SSO(Single Sign On)说得简单点就是在一个多系统共存的环境下,用户在一处登录后,就不用在其他系统中登录,也就是用户的一次登录能得到其他所有系统的信任。单点登录在大型网站里使用得非常频繁,例如像阿里巴巴这样的网站,在网站的背后是成百上千的子系统,用户一次操作或交易可能涉及到几十个子系统的协作,如果每个子系统都需要用户认证,不仅用户会疯掉,各子系统也会为这种重复认证授权的逻辑搞疯掉。实现单点登录说到底就是要解决如何产生和存储那个信任,再就是其他系统如何验证这个信任的有效性,因此要点也就以下几个:
- 存储信任
- 验证信任
只要解决了以上的问题,达到了开头讲得效果就可以说是SSO。最简单实现SSO的方法就是用Cookie,实现流程如下所示:
不然发现以上的方案是把信任存储在客户端的Cookie里,这种方法虽然实现方便但立马会让人质疑两个问题:
- Cookie不安全
- 不能跨域免登
对于第一个问题一般都是通过加密Cookie来处理,第二个问题是硬伤,其实这种方案的思路的就是要把这个信任关系存储在客户端,要实现这个也不一定只能用Cookie,用flash也能解决,flash的Shared Object API就提供了存储能力。
一般说来,大型系统会采取在服务端存储信任关系的做法,实现流程如下所示:
以上方案就是要把信任关系存储在单独的SSO系统(暂且这么称呼它)里,说起来只是简单地从客户端移到了服务端,但其中几个问题需要重点解决:
- 如何高效存储大量临时性的信任数据
- 如何防止信息传递过程被篡改
- 如何让SSO系统信任登录系统和免登系统
对于第一个问题,一般可以采用类似与memcached的分布式缓存的方案,既能提供可扩展数据量的机制,也能提供高效访问。对于第二个问题,一般采取数字签名的方法,要么通过数字证书签名,要么通过像md5的方式,这就需要SSO系统返回免登URL的时候对需验证的参数进行md5加密,并带上token一起返回,最后需免登的系统进行验证信任关系的时候,需把这个token传给SSO系统,SSO系统通过对token的验证就可以辨别信息是否被改过。对于最后一个问题,可以通过白名单来处理,说简单点只有在白名单上的系统才能请求生产信任关系,同理只有在白名单上的系统才能被免登录。
以上只是提供了些简单的实现技术,但需要强调的是这只是技术实现而已,仅仅是为了解决上面谈到的一些问题,SSO本身来说并不是什么高科技,有了这个认识比较有利于我们深入探索SSO