文章目录
- 一、单点登录简介
- SSO 原理（单点登录的过程）
- SSO 实现技术
- SSO 常见方案
- 二、手写单点登录系统架构（代码篇）
- 三、单点登录详介（原理篇）
- 1.登录
- 2.注销
- 单点登陆的具体实现:
- 1.sso-client拦截未登录请求
- 2.sso-server拦截未登录请求
- 3.sso-server验证用户登录信息
- 4.sso-server创建授权令牌
- 5.sso-client取得令牌并校验
- 6.sso-server接收并处理校验令牌请求
- 7.sso-client校验令牌成功创建局部会话
- 8.注销过程
一、单点登录简介
什么是单点登录：⼀处登录，处处登录，⼀处登出，处处登出。
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。
SSO
Single Sign On 单点登录——企业业务整合解决⽅案。
生活实例举例：⼀票通，景点联票。
SSO 原理（单点登录的过程）
（结合示例说明）
- 当⽤户第⼀次访问淘宝的时候，因为还没有登录，会被引导到认证中⼼进⾏登录。
- 根据⽤户提供的登录信息，认证系统进⾏身份验证，如果通过，则登录成功，并返回给⽤户⼀个认证的凭据（token）。
- 当⽤户访问天猫时，就会将这个 token 带上，作为⾃⼰认证的凭据。
- 应⽤系统接收到请求后会把 token 送到认证中⼼进⾏校验，检查 token 的合法性。
- 如果通过校验，⽤户就可以在不⽤再次登录的情况下访问天猫了。
补充：token 是在服务端产生的。如果前端使用用户名/密码向服务端请求认证，服务端认证成功，那么在服务端会返回 token 给前端。前端可以在每次请求的时候带上 token 证明自己的合法地位。如果这个 token 在服务端持久化（比如存入数据库），那它就是一个永久的身份令牌。
下图是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。
SSO 实现技术
- 1.Cookie 单点登录
使⽤ Cookie 作为媒介，存放⽤户凭证。
⽤户登录淘宝之后，返回⼀个 token，存⼊客户端的 Cookie 中，当⽤户访问天猫的时候，会⾃动带上 Cookie，这样 token ⼜传给了认证中⼼，进⾏校验。
- 2.分布式 Session
1、⽤户第⼀次登录时，将会话信息，写⼊分布式 Session。
2、⽤户再次登录时，获取分布式 Session，判断是否有登录信息，如果没有则返回登录⻚⾯。
3、Session ⼀般存储到 Redis 中，因为它有持久化功能，如果分布式 Session 宕机后，重启之后可以从持久化存储中重新加载会话信息。
SSO 常见方案
- 1.OAuth2（第三方登录授权）
第三⽅系统访问主系统资源，⽤户⽆需将主系统的账户告知第三⽅，只需要通过主系统的授权，第三⽅就可以使⽤主系统的资源。
- 2.jwt
Json Web Token，是为了在⽹络应⽤之间传递信息⽽执⾏的⼀种，基于 JSON 的开放标准，难度较⾼，需要了解很多协议，偏向底层的东⻄，需要你基于 JWT 认证协议，⾃⼰开放 SSO 服务和权限控制。
- 3.CAS（不是并发的 CAS）
中央认证服务，Central Authentication ServiceCAS 是耶鲁⼤学发起的⼀个开源项⽬，为 Web 应⽤系统提供单点登录的解决⽅案，实现多个系统只需要登录⼀次，⽆需重复登录。
二、手写单点登录系统架构（代码篇）
Cookie 单点登录的实现（更注重底层）
- 开始写代码：
- CAS Server
- CAS Client
Server 和 Client 分别独⽴部署，Server 主要负责认证工作，Client 负责处理对客户端资源的访问请求，需要登录时，重定向到Server 进⾏认证。
1、授权服务器保存⼀个全局 session，多个客户端各⾃保存⾃⼰的session。
2、客户端登录时判断⾃⼰的 session 是否已经登录，如果没有登录，则重定向到服务器进⾏授权（带上⾃⼰的地址，⽤于回调）。
3、授权服务器判断全局的 session 是否已经登录，如果未登录则重定向到登录⻚⾯，提供⽤户登录，登录成功之后，授权服务器重定向到客户端，带上 token。
4、客户端收到 token 后，请求服务器获取⽤户信息。
5、服务器同意客户端授权后，服务器保存⽤户信息到全局session，客户端将⽤户信息保存⾄本地 session。
用到的技术框架：Spring Boot + layui + Thymelaf
在父工程下创建三个子模块（maven模块）：
- taobao sso_client_taobao
- tmall sso_client_tmall
- server sso_server
本代码git地址（下载即可使用）：https://github.com/liuwen766/SSO.git
代码结构如下：
操作说明（ReadMe）：
登录测试：
step1:
访问淘宝页面，输入:
http://localhost:8081/taobao
会验证token，若token为空，返回登录页面
username:admin password:123123
登录成功后，
step2:
访问天猫页面，输入:
http://localhost:8082/tmall
验证token，若token正确，直接登录天猫页面（不用再输入用户名，密码）
登出测试:
step1:在两个页面已登录状态，任意退出登录一个页面；
step2:刷新另一个页面，页面自动登出。
三、单点登录详介（原理篇）
（这里代码仅仅用于示例，与上面的git仓库里的代码略有不同）
什么是单点登录？单点登录全称Single Sign On（以下简称SSO），是指在多系统应用群中登录一个系统，便可在其他所有系统中得到授权而无需再次登录，包括单点登录与单点注销两部分。
1.登录
相比于单系统登录，sso需要一个独立的认证中心，只有认证中心能接受用户的用户名密码等安全信息，其他系统不提供登录入口，只接受认证中心的间接授权。间接授权通过令牌实现，sso认证中心验证用户的用户名密码没问题，创建授权令牌，在接下来的跳转过程中，授权令牌作为参数发送给各个子系统，子系统拿到令牌，即得到了授权，可以借此创建局部会话，局部会话登录方式与单系统的登录方式相同。这个过程，也就是单点登录的原理，用下图说明：
下面对上图简要描述
- 用户访问系统1的受保护资源，系统1发现用户未登录，跳转至sso认证中心，并将自己的地址作为参数
- sso认证中心发现用户未登录，将用户引导至登录页面
- 用户输入用户名密码提交登录申请
- sso认证中心校验用户信息，创建用户与sso认证中心之间的会话，称为全局会话，同时创建授权令牌
- sso认证中心带着令牌跳转会最初的请求地址（系统1）
- 系统1拿到令牌，去sso认证中心校验令牌是否有效
- sso认证中心校验令牌，返回有效，注册系统1
- 系统1使用该令牌创建与用户的会话，称为局部会话，返回受保护资源
- 用户访问系统2的受保护资源
- 系统2发现用户未登录，跳转至sso认证中心，并将自己的地址作为参数
- sso认证中心发现用户已登录，跳转回系统2的地址，并附上令牌
- 系统2拿到令牌，去sso认证中心校验令牌是否有效
- sso认证中心校验令牌，返回有效，注册系统2
- 系统2使用该令牌创建与用户的局部会话，返回受保护资源
用户登录成功之后，会与sso认证中心及各个子系统建立会话，用户与sso认证中心建立的会话称为全局会话，用户与各个子系统建立的会话称为局部会话，局部会话建立之后，用户访问子系统受保护资源将不再通过sso认证中心，全局会话与局部会话有如下约束关系
- 局部会话存在，全局会话一定存在
- 全局会话存在，局部会话不一定存在
- 全局会话销毁，局部会话必须销毁
2.注销
单点登录自然也要单点注销，在一个子系统中注销，所有子系统的会话都将被销毁，用下面的图来说明
sso认证中心一直监听全局会话的状态，一旦全局会话销毁，监听器将通知所有注册系统执行注销操作,下面对上图简要说明
- 用户向系统1发起注销请求
- 系统1根据用户与系统1建立的会话id拿到令牌，向sso认证中心发起注销请求
- sso认证中心校验令牌有效，销毁全局会话，同时取出所有用此令牌注册的系统地址
- sso认证中心向所有注册系统发起注销请求
- 各注册系统接收sso认证中心的注销请求，销毁局部会话
- sso认证中心引导用户至登录页面
单点登陆的具体实现:
这里只是简要介绍下基于java的实现过程，不提供完整源码，用于明白原理。sso采用客户端/服务端架构，我们先看sso-client与sso-server要实现的功能（下面：sso认证中心=sso-server）
sso-client
1 . 拦截子系统未登录用户请求，跳转至sso认证中心
2 . 接收并存储sso认证中心发送的令牌
3 . 与sso-server通信，校验令牌的有效性
4 . 建立局部会话
5 . 拦截用户注销请求，向sso认证中心发送注销请求
6 . 接收sso认证中心发出的注销请求，销毁局部会话
sso-server
1 . 验证用户的登录信息
2 . 创建全局会话
3 . 创建授权令牌
4 . 与sso-client通信发送令牌
5 . 校验sso-client令牌有效性
6 . 系统注册
7 . 接收sso-client注销请求，注销所有会话
接下来，按照原理来一步步实现sso！
1.sso-client拦截未登录请求
java拦截请求的方式有servlet、filter、listener三种方式，我们采用filter。在sso-client中新建LoginFilter.java类并实现Filter接口，在doFilter()方法中加入对未登录用户的拦截
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;HttpSession session = req.getSession();if (session.getAttribute("isLogin")) {chain.doFilter(request, response);return;}//跳转至sso认证中心res.sendRedirect("sso-server-url-with-system-url");
}
2.sso-server拦截未登录请求
拦截从sso-client跳转至sso认证中心的未登录请求，跳转至登录页面，这个过程与sso-client完全一样
3.sso-server验证用户登录信息
用户在登录页面输入用户名密码，请求登录，sso认证中心校验用户信息，校验成功，将会话状态标记为“已登录”
@RequestMapping("/login")
public String login(String username, String password, HttpServletRequest req) {this.checkLoginInfo(username, password);req.getSession().setAttribute("isLogin", true);return "success";
}
4.sso-server创建授权令牌
授权令牌是一串随机字符，以什么样的方式生成都没有关系，只要不重复、不易伪造即可，下面是一个例子
String token = UUID.randomUUID().toString();
5.sso-client取得令牌并校验
sso认证中心登录后，跳转回子系统并附上令牌，子系统（sso-client）取得令牌，然后去sso认证中心校验，在LoginFilter.java的doFilter()中添加几行
// 请求附带token参数
String token = req.getParameter("token");
if (token != null) {// 去sso认证中心校验tokenboolean verifyResult = this.verify("sso-server-verify-url", token);if (!verifyResult) {res.sendRedirect("sso-server-url");return;}chain.doFilter(request, response);
}
verify()方法使用httpClient实现，这里仅简略介绍，httpClient详细使用方法请参考官方文档
HttpPost httpPost = new HttpPost("sso-server-verify-url-with-token");
HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpPost);
6.sso-server接收并处理校验令牌请求
用户在sso认证中心登录成功后，sso-server创建授权令牌并存储该令牌，所以，sso-server对令牌的校验就是去查找这个令牌是否存在以及是否过期，令牌校验成功后sso-server将发送校验请求的系统注册到sso认证中心（就是存储起来的意思）
令牌与注册系统地址通常存储在key-value数据库（如redis）中，redis可以为key设置有效时间也就是令牌的有效期。redis运行在内存中，速度非常快，正好sso-server不需要持久化任何数据。
令牌与注册系统地址可以用下图描述的结构存储在redis中，可能你会问，为什么要存储这些系统的地址？如果不存储，注销的时候就麻烦了，用户向sso认证中心提交注销请求，sso认证中心注销全局会话，但不知道哪些系统用此全局会话建立了自己的局部会话，也不知道要向哪些子系统发送注销请求注销局部会话
7.sso-client校验令牌成功创建局部会话
令牌校验成功后，sso-client将当前局部会话标记为“已登录”，修改LoginFilter.java，添加几行
if (verifyResult) {session.setAttribute("isLogin", true);
}
sso-client还需将当前会话id与令牌绑定，表示这个会话的登录状态与令牌相关，此关系可以用java的hashmap保存，保存的数据用来处理sso认证中心发来的注销请求
8.注销过程
用户向子系统发送带有“logout”参数的请求（注销请求），sso-client拦截器拦截该请求，向sso认证中心发起注销请求
String logout = req.getParameter("logout");
if (logout != null) {this.ssoServer.logout(token);
}
sso认证中心也用同样的方式识别出sso-client的请求是注销请求（带有“logout”参数），sso认证中心注销全局会话
@RequestMapping("/logout")
public String logout(HttpServletRequest req) {HttpSession session = req.getSession();if (session != null) {session.invalidate();//触发LogoutListener}return "redirect:/";
}
sso认证中心有一个全局会话的监听器，一旦全局会话注销，将通知所有注册系统注销
public class LogoutListener implements HttpSessionListener {@Overridepublic void sessionCreated(HttpSessionEvent event) {}@Overridepublic void sessionDestroyed(HttpSessionEvent event) {//通过httpClient向所有注册系统发送注销请求}
}
![[CGAL] CGAL的编译与使用](https://img-blog.csdnimg.cn/92de1f1ce7ed402980245204d30821f3.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAZ2VvZG9lcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
