SSO單點(diǎn)登錄系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理及流程圖解
一、準(zhǔn)備
1、了解http請求及特點(diǎn)
2、了解cookie和session
3、了解用戶登錄和注銷流程
二、單機(jī)用戶登錄流程
總體流程圖實(shí)現(xiàn):

1、http無狀態(tài)協(xié)議
web應(yīng)用采用browser/server架構(gòu),http作為通信協(xié)議。http是無狀態(tài)協(xié)議,瀏覽器的每一次請求,服務(wù)器會獨(dú)立處理,不與之前或之后的請求產(chǎn)生關(guān)聯(lián),這個過程用下圖說明,三次請求/響應(yīng)對之間沒有任何聯(lián)系

但這也同時意味著,任何用戶都能通過瀏覽器訪問服務(wù)器資源,如果想保護(hù)服務(wù)器的某些資源,必須限制瀏覽器請求;要限制瀏覽器請求,必須鑒別瀏覽器請求,響應(yīng)合法請求,忽略非法請求;要鑒別瀏覽器請求,必須清楚瀏覽器請求狀態(tài)。既然http協(xié)議無狀態(tài),那就讓服務(wù)器和瀏覽器共同維護(hù)一個狀態(tài)吧!這就是會話機(jī)制
2、會話機(jī)制
瀏覽器第一次請求服務(wù)器,服務(wù)器創(chuàng)建一個會話,并將會話的id作為響應(yīng)的一部分發(fā)送給瀏覽器,瀏覽器存儲會話id,并在后續(xù)第二次和第三次請求中帶上會話id,服務(wù)器取得請求中的會話id就知道是不是同一個用戶了,這個過程用下圖說明,后續(xù)請求與第一次請求產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)

服務(wù)器在內(nèi)存中保存會話對象,瀏覽器怎么保存會話id呢?你可能會想到兩種方式
請求參數(shù)
cookie
將會話id作為每一個請求的參數(shù),服務(wù)器接收請求自然能解析參數(shù)獲得會話id,并借此判斷是否來自同一會話,很明顯,這種方式不靠譜。那就瀏覽器自己來維護(hù)這個會話id吧,每次發(fā)送http請求時瀏覽器自動發(fā)送會話id,cookie機(jī)制正好用來做這件事。cookie是瀏覽器用來存儲少量數(shù)據(jù)的一種機(jī)制,數(shù)據(jù)以”key/value“形式存儲,瀏覽器發(fā)送http請求時自動附帶cookie信息
tomcat會話機(jī)制當(dāng)然也實(shí)現(xiàn)了cookie,訪問tomcat服務(wù)器時,瀏覽器中可以看到一個名為“JSESSIONID”的cookie,這就是tomcat會話機(jī)制維護(hù)的會話id,使用了cookie的請求響應(yīng)過程如下圖

3、登錄狀態(tài)
有了會話機(jī)制,登錄狀態(tài)就好明白了,我們假設(shè)瀏覽器第一次請求服務(wù)器需要輸入用戶名與密碼驗(yàn)證身份,服務(wù)器拿到用戶名密碼去數(shù)據(jù)庫比對,正確的話說明當(dāng)前持有這個會話的用戶是合法用戶,應(yīng)該將這個會話標(biāo)記為“已授權(quán)”或者“已登錄”等等之類的狀態(tài),既然是會話的狀態(tài),自然要保存在會話對象中,tomcat在會話對象中設(shè)置登錄狀態(tài)如下:
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("isLogin", true);
用戶再次訪問時,tomcat在會話對象中查看登錄狀態(tài):
HttpSession session = request.getSession();
session.getAttribute("isLogin");
三、 集群系統(tǒng)sso登錄
什么是單點(diǎn)登錄?單點(diǎn)登錄全稱Single Sign On(以下簡稱SSO),是指在多系統(tǒng)應(yīng)用群中登錄一個系統(tǒng),便可在其他所有系統(tǒng)中得到授權(quán)而無需再次登錄,包括單點(diǎn)登錄與單點(diǎn)注銷兩部分
1、登錄
相比于單系統(tǒng)登錄,sso需要一個獨(dú)立的認(rèn)證中心,只有認(rèn)證中心能接受用戶的用戶名密碼等安全信息,其他系統(tǒng)不提供登錄入口,只接受認(rèn)證中心的間接授權(quán)。間接授權(quán)通過令牌實(shí)現(xiàn),sso認(rèn)證中心驗(yàn)證用戶的用戶名密碼沒問題,創(chuàng)建授權(quán)令牌,在接下來的跳轉(zhuǎn)過程中,授權(quán)令牌作為參數(shù)發(fā)送給各個子系統(tǒng),子系統(tǒng)拿到令牌,即得到了授權(quán),可以借此創(chuàng)建局部會話,局部會話登錄方式與單系統(tǒng)的登錄方式相同。這個過程,也就是單點(diǎn)登錄的原理,用下圖說明

下面對上圖簡要描述
用戶訪問系統(tǒng)1的受保護(hù)資源,系統(tǒng)1發(fā)現(xiàn)用戶未登錄,跳轉(zhuǎn)至sso認(rèn)證中心,并將自己的地址作為參數(shù)
sso認(rèn)證中心發(fā)現(xiàn)用戶未登錄,將用戶引導(dǎo)至登錄頁面
用戶輸入用戶名密碼提交登錄申請
sso認(rèn)證中心校驗(yàn)用戶信息,創(chuàng)建用戶與sso認(rèn)證中心之間的會話,稱為全局會話,同時創(chuàng)建授權(quán)令牌
sso認(rèn)證中心帶著令牌跳轉(zhuǎn)會最初的請求地址(系統(tǒng)1)
系統(tǒng)1拿到令牌,去sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌是否有效
sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌,返回有效,注冊系統(tǒng)1
系統(tǒng)1使用該令牌創(chuàng)建與用戶的會話,稱為局部會話,返回受保護(hù)資源
用戶訪問系統(tǒng)2的受保護(hù)資源
系統(tǒng)2發(fā)現(xiàn)用戶未登錄,跳轉(zhuǎn)至sso認(rèn)證中心,并將自己的地址作為參數(shù)
sso認(rèn)證中心發(fā)現(xiàn)用戶已登錄,跳轉(zhuǎn)回系統(tǒng)2的地址,并附上令牌
系統(tǒng)2拿到令牌,去sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌是否有效
sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌,返回有效,注冊系統(tǒng)2
系統(tǒng)2使用該令牌創(chuàng)建與用戶的局部會話,返回受保護(hù)資源
用戶登錄成功之后,會與sso認(rèn)證中心及各個子系統(tǒng)建立會話,用戶與sso認(rèn)證中心建立的會話稱為全局會話,用戶與各個子系統(tǒng)建立的會話稱為局部會話,局部會話建立之后,用戶訪問子系統(tǒng)受保護(hù)資源將不再通過sso認(rèn)證中心,全局會話與局部會話有如下約束關(guān)系
局部會話存在,全局會話一定存在
全局會話存在,局部會話不一定存在
全局會話銷毀,局部會話必須銷毀
你可以通過博客園、百度、csdn、淘寶等網(wǎng)站的登錄過程加深對單點(diǎn)登錄的理解,注意觀察登錄過程中的跳轉(zhuǎn)url與參數(shù)
2、注銷
單點(diǎn)登錄自然也要單點(diǎn)注銷,在一個子系統(tǒng)中注銷,所有子系統(tǒng)的會話都將被銷毀,用下面的圖來說明

3、sso 認(rèn)證
so認(rèn)證中心一直監(jiān)聽全局會話的狀態(tài),一旦全局會話銷毀,監(jiān)聽器將通知所有注冊系統(tǒng)執(zhí)行注銷操作
下面對上圖簡要說明
用戶向系統(tǒng)1發(fā)起注銷請求
系統(tǒng)1根據(jù)用戶與系統(tǒng)1建立的會話id拿到令牌,向sso認(rèn)證中心發(fā)起注銷請求
sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌有效,銷毀全局會話,同時取出所有用此令牌注冊的系統(tǒng)地址
sso認(rèn)證中心向所有注冊系統(tǒng)發(fā)起注銷請求
各注冊系統(tǒng)接收sso認(rèn)證中心的注銷請求,銷毀局部會話
sso認(rèn)證中心引導(dǎo)用戶至登錄頁面
四、部署圖
單點(diǎn)登錄涉及sso認(rèn)證中心與眾子系統(tǒng),子系統(tǒng)與sso認(rèn)證中心需要通信以交換令牌、校驗(yàn)令牌及發(fā)起注銷請求,因而子系統(tǒng)必須集成sso的客戶端,sso認(rèn)證中心則是sso服務(wù)端,整個單點(diǎn)登錄過程實(shí)質(zhì)是sso客戶端與服務(wù)端通信的過程,用下圖描述:

sso認(rèn)證中心與sso客戶端通信方式有多種,這里以簡單好用的httpClient為例,web service、rpc、restful api都行
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