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  • 单点登录(Single Sign On)看这一篇就够了
  • 2023-10-08 10:07:46
  • open harmony

    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。

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     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。

    image

    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。

    技术实现
    在说单点登录(sso)的技术实现之前,我们先说一说普通的登录认证机制。

    如上图所示,我们在浏览器(browser)中访问一个应用,这个应用需要登录,我们填写完用户名和密码后,完成登录认证。这时,我们在这个用户的session中标记登录状态为yes(已登录),同时在浏览器(browser)中写入cookie,这个cookie是这个用户的唯一标识。下次我们再访问这个应用的时候,请求中会带上这个cookie,服务端会根据这个cookie找到对应的session,通过session来判断这个用户是否登录。如果不做特殊配置,这个cookie的名字叫做jsessionid,值在服务端(server)是唯一的。

    同域下的单点登录
    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:

    • 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。
    • 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。

    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,例如:spring-session。这样第2个问题也解决了。

    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
    同域下的单点登录是巧用了cookie顶域的特性。如果是不同域呢?不同域之间cookie是不共享的,怎么办?

    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。

    cas_flow_diagram

    上图是cas官网上的标准流程,具体流程如下:

    1. 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。
    2. 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。
    3. 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。
    4. 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。
    5. app系统拿到st后,从后台向sso发送请求,验证st是否有效。
    6. 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。

    1. 用户访问app2系统,app2系统没有登录,跳转到sso。
    2. 由于sso已经登录了,不需要重新登录认证。
    3. sso生成st,浏览器跳转到app2系统,并将st作为参数传递给app2。
    4. app2拿到st,后台访问sso,验证st是否有效。
    5. 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。

    有的同学问我,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。

    总结

    单点登录(sso)的所有流程都介绍完了,原理大家都清楚了。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。