单点登录(SSO)
产生背景
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。
简介
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。
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。
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。
上图是 CAS 官网上的标准流程,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。
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。
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。
- 系统a要退出登录时,重定向到sso系统,去掉sso系统的cookie,再去掉用户会话,系统a再去掉本地cookie,系统a就退出登录了。
- 系统b再访问的时候因sso系统没有cookie,并且没有用户会话,那么也就可以让系统b退出登录了。