从登陆鉴权到sso(单点登录)

  1. session 知识点
    http协议是无状态的,所以我们连续访问100次和1次没有区别,都是没有记忆的。所以我们不能让用户每次访问网站都登陆一次,session 方案就被提出来了。
    通过cookie和session为用户建立一次会话,在用户授权成功时给他一个cookie,是唯一的会话id。比如PHP就会为建立会话的用户默认设置一个名为phpsessid,cookie中存有phpsessid,返回给客户端,下次用户在请求的的时候带这个cookie,服务端就知道刚刚请求过了,不需要再登录了。
    那么如何展示用户信息的,信息存在哪里呢?这时候可以用内存、也可以用文件,也可以用数据库,要求是数据需要用用户的会话id即可取到,比如php就默认会把会话id为abc的用户会话数据存储到/tmp/phpsess_abc【1】的文件里面,每次读取都要反序列化程序可以理解的数据,写的时候又需要序列化为持久的数据格式。
    如何实现session 共享?
    如果你的网站是存放在一个机器上,那么是不存在这个问题的,因为会话数据就在这台机器,但是如果你使用了负载均衡把请求分发到不同的机器呢?这个时候会话id在客户端是没有问题的,但是如果用户的两次请求到了两台不同的机器,而它的session数据可能存在其中一台机器,这个时候就会出现取不到session数据的情况,于是session的共享就成了一个问题。
      事实上,各种web框架早已考虑到这个问题,比如asp.NET,是支持通过配置文件修改session的存储介质为sql server的,所有机器的会话数据都从同一个数据库读,就不会存在不一致的问题;php支持把会话数据存储到某台memcache服务器,你也可以手工把session文件存放的目录改为nfs网络文件系统,从而实现文件的跨机器共享。
      还有一个简单的办法可以用于会话信息不会频繁变更的情况,在机器a设置用户会话的时候,把会话数据post到机器b的一个cgi,机器b的cgi把会话数据存下来,这样机器a和b都会有同一份session数据的拷贝

(sessionStorage ,在同一个会话中的页面才能访问,并且当会话结束后数据也随之销毁,因此 sessionStorage不是一种持久化的本地存储,仅、是会话级别的存储。只允许同一窗口访问
loacalStorage ,用于持久化的本地存储,除非主动删除数据,否则数据是永远不会过期的。同源可以读取并修改localStorage数据)

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  1. token 鉴权和 session俩种方式的实现
    token方式:
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    前几天研究了一下springboot security的一个项目,分析了源码,里面就是在使用token的登录验证机制,主要使用过程如上图,登录后根据security的安全算法生成一个唯一的token值(基于JWT),然后存储到redis中,并设定过期时间,之后把token值返回前台,前台保存到localStorage中,然后每次访问的时候都需要提交token作为验证,验证通过则可以访问接口。
    session 方式:
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    1.服务端session是用户第一次访问应用时,服务器就会创建的对象,代表用户的一次会话过程,可以用来存放数据。服务器为每一个session都分配一个唯一的sessionid,以保证每个用户都有一个不同的session对象。
    2.服务器在创建完session后,会把sessionid通过cookie返回给用户所在的浏览器,这样当用户第二次及以后向服务器发送请求的时候,就会通过cookie把sessionid传回给服务器,以便服务器能够根据sessionid找到与该用户对应的session对象。
    3.session通常有失效时间的设定,比如2个小时。当失效时间到,服务器会销毁之前的session,并创建新的session返回给用户。但是只要用户在失效时间内,有发送新的请求给服务器,通常服务器都会把他对应的session的失效时间根据当前的请求时间再延长2个小时。
    4.session在一开始并不具备会话管理的作用。它只有在用户登录认证成功之后,并且往sesssion对象里面放入了用户登录成功的凭证,才能用来管理会话。管理会话的逻辑也很简单,只要拿到用户的session对象,看它里面有没有登录成功的凭证,就能判断这个用户是否已经登录。当用户主动退出的时候,会把它的session对象里的登录凭证清掉。所以在用户登录前或退出后或者session对象失效时,肯定都是拿不到需要的登录凭证的。

两种登录验证验证的优缺点:
貌似看这两种登录验证没什么差别,但是其实差别很大,token的验证机制比session的验证机制更加灵活方便。
与session验证相比token的优点

  1. 支持跨域访问: Cookie是不允许垮域访问的,这一点对Token机制是不存在的,前提是传输的用户认证信息通过HTTP头传输.

  2. 无状态(也称:服务端可扩展行):Token机制在服务端不需要存储session信息,因为Token 自身包含了所有登录用户的信息,只需要在客户端的cookie或本地介质存储状态信息.

  3. 更适用CDN: 可以通过内容分发网络请求你服务端的所有资料(如:javascript,HTML,图片等),而你的服务端只要提供API即可.

  4. 去耦: 不需要绑定到一个特定的身份验证方案。Token可以在任何地方生成,只要在你的API被调用的时候,你可以进行Token生成调用即可.

  5. 适用接口跨平台: 当你的客户端是一个原生平台(iOS, Android,Windows 8等)时,Cookie是不被支持的(你需要通过Cookie容器进行处理),这时采用Token认证机制就会简单得多。

  6. CSRF:因为不再依赖于Cookie,所以你就不需要考虑对CSRF(跨站请求伪造)的防范。

  7. 性能: 一次网络往返时间(通过数据库查询session信息)总比做一次HMACSHA256计算 的Token验证和解析要费时得多.

  8. 不需要为登录页面做特殊处理: 如果你使用Protractor 做功能测试的时候,不再需要为登录页面做特殊处理.

  9. 基于标准化:你的API可以采用标准化的 JSON Web Token (JWT). 这个标准已经存在多个后端库(.NET, Ruby, Java,Python, PHP)和多家公司的支持(如:Firebase,Google, Microsoft)

    虽然token有这么多好处,但是有缺点就是对程序员的要求也会更高,session相对来说编写起来简单,而token的体系稍微复杂一些,最好可以使用现成的框架来搭建。

  10. sso单点登录
    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:
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:

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web系统由单系统发展成多系统组成的应用群,复杂性应该由系统内部承担,而不是用户。无论web系统内部多么复杂,对用户而言,都是一个统一的整体,也就是说,用户访问web系统的整个应用群与访问单个系统一样,登录/注销只要一次就够了.

虽然单系统的登录解决方案很完美,但对于多系统应用群已经不再适用了,为什么呢?

单系统登录解决方案的核心是cookie,cookie携带会话id在浏览器与服务器之间维护会话状态。但cookie是有限制的,这个限制就是cookie的域(通常对应网站的域名),浏览器发送http请求时会自动携带与该域匹配的cookie,而不是所有cookie

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既然这样,为什么不将web应用群中所有子系统的域名统一在一个顶级域名下,例如“*.baidu.com”,然后将它们的cookie域设置为“baidu.com”,这种做法理论上是可以的,甚至早期很多多系统登录就采用这种同域名共享cookie的方式。

然而,可行并不代表好,共享cookie的方式存在众多局限。首先,应用群域名得统一;其次,应用群各系统使用的技术(至少是web服务器)要相同,不然cookie的key值(tomcat为JSESSIONID)不同,无法维持会话,共享cookie的方式是无法实现跨语言技术平台登录的,比如java、php、.net系统之间;第三,cookie本身不安全。

因此,我们需要一种全新的登录方式来实现多系统应用群的登录,这就是单点登录
三、单点登录
  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
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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
  你可以通过博客园、百度、csdn、淘宝等网站的登录过程加深对单点登录的理解,注意观察登录过程中的跳转url与参数
  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
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 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
四、部署图
  单点登录涉及sso认证中心与众子系统,子系统与sso认证中心需要通信以交换令牌、校验令牌及发起注销请求,因而子系统必须集成sso的客户端,sso认证中心则是sso服务端,整个单点登录过程实质是sso客户端与服务端通信的过程,用下图描述

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sso认证中心与sso客户端通信方式有多种,这里以简单好用的httpClient为例,web service、rpc、restful api都可以.
五、实现
  只是简要介绍下基于java的实现过程,不提供完整源码,明白了原理,我相信你们可以自己实现。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

拦截子系统未登录用户请求,跳转至sso认证中心
接收并存储sso认证中心发送的令牌
与sso-server通信,校验令牌的有效性
建立局部会话
拦截用户注销请求,向sso认证中心发送注销请求
接收sso认证中心发出的注销请求,销毁局部会话
  sso-server

验证用户的登录信息
创建全局会话
创建授权令牌
与sso-client通信发送令牌
校验sso-client令牌有效性
系统注册
接收sso-client注销请求,注销所有会话
  接下来,我们按照原理来一步步实现sso吧!

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

参考:
https://www.jianshu.com/p/75edcc05acfd

https://wwww.cnblogs.com/zh94/p/8352943.html

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转载自blog.csdn.net/weixin_39854011/article/details/108485960