CAS单点登录基本概念

1.体系结构

从结构体系看,CAS 包括两部分: CAS Server 和 CAS Client 。

CAS Server:

负责完成对用户的认证工作 ,会为用户签发两个重要的票据:登录票据(TGT)和服务票据(ST)来实现认证过程, CAS Server需要独立部署 。

CAS Client:

负责处理对客户端受保护资源的访问请求,需要对请求方进行身份认证时,重定向到 CAS Server 进行认证。准确地来说,它以Filter 方式保护受保护的资源。
对于访问受保护资源的每个 Web 请求,CAS Client 会分析该请求的 Http 请求中是否包含 ServiceTicket(服务票据,由 CAS Server发出用于标识目标服务)。
CAS Client 与受保护的客户端应用部署在一起。

2.核心票据

CAS的核心就是其Ticket,及其在Ticket之上的一系列处理操作。
CAS的主要票据有TGT、ST、PGT、PGTIOU、PT,其中TGT、ST是CAS1.0(基础模式)协议中就有的票据,PGT、PGTIOU、PT是CAS2.0(代理模式)协议中有的票据。

TGT(Ticket Grangting Ticket):
  • TGT是CAS为用户签发的登录票据,拥有了TGT,用户就可以证明自己在CAS成功登录过;
  • TGT封装了Cookie值以及此Cookie值对应的用户信息;
  • 用户在CAS认证成功后,生成一个TGT对象,放入自己的缓存(Session)。同时,CAS生成cookie(叫- TGC,个人理解,其实就是TGT的SessionId),写入浏览器;
  • TGT对象的ID就是cookie的值,当HTTP再次请求到来时,如果传过来的有CAS生成的cookie,则CAS以此cookie值(SessionId)为key查询缓存中有无TGT(Session)。 如果有的话,则说明用户之前登录过,如果没有,则用户需要重新登录。
TGC (Ticket-granting cookie):

上面提到,CAS-Server生成TGT放入自己的Session中,而TGC就是这个Session的唯一标识(SessionId),以Cookie形式放到浏览器端,是CAS Server用来明确用户身份的凭证。

ST(ServiceTicket):
  • ST是CAS为用户签发的访问某一服务票据;
  • 用户访问service时,service发现用户没有ST,则要求用户去CAS获取ST;
  • 用户向CAS发出获取ST的请求,如果用户的请求中包含cookie,则CAS会以此cookie值为key查询缓存中有无TGT,如果存在TGT,则用此TGT签发一个ST,返回给用户;
  • 用户凭借ST去访问service,service拿ST去CAS验证,验证通过后,允许用户访问资源。
  • 为了保证ST的安全性:ST 是基于随机生成的,没有规律性。而且,CAS规定 ST 只能存活一定的时间,然后 CAS Server 会让它失效。而且,CAS 协议规定ST只能使用一次,无论 Service Ticket 验证是否成功, CASServer 都会清除服务端缓存中的该 Ticket ,从而可以确保一个 Service Ticket 不被使用两次。

3.认证过程

这里用一个终端,对两个CAS—Client的三次请求来说明CAS的认证过程,主要是TGT、TGC、ST等票据的传递,以及如何实现的SSO。
前两次请求都是访问的CAS—Client1,主要来说明TGT、TGC、ST等票据的作用;
然后第三次请求访问的是CAS—Client2,主要来说明如何实现的SSO。

Request1:

【第一步】终端第一次访问CAS—Client1,AuthenticationFilter会截获此请求:

  • 首先,检测本地Session没有缓存有用户信息;
  • 然后,检测到请求信息中没有ST;
  • 所以,CAS—Client1将请求重定向到CAS—Server,并传递 Service (也就是要访问的目的资源地址,以便登录成功过后转回该地址),
    例:【https://cas:8443/cas/login?service=http0%3A8081%2F】

【第二步】终端第一次访问CAS—Server:

  • CAS—Server检测到请求信息中没有TGC,所以跳转到自己的登录页;
  • 终端输入用户名、密码登录CAS—Server,认证成功后,CAS—Server会生成登录票据—TGT(集成了用户信息与ST),并随机生成一个服务票据—ST与CAS会话标识—TGC。
    TGT实际上就是Session,而TGC就是这标识这个Session存到Cookie中的SessionID;ST即,根据Service生成Ticket。
  • 然后,CAS—Server会将Ticket加在url 后面,然后将请求redirect 回客户web 应用,例如URL为【http://192.168.1.90:8081/web1/?ticket=ST-5-Sx6eyvj7cPPCfn0pMZ】

【第三步】这时,终端携带ticket再次请求CAS—Client1:

  • 这时客户端的AuthenticationFilter看到ticket 参数后,会跳过,由其后面的TicketValidationFilter 处理;
  • TicketValidationFilter 会利用httpclient工具访问cas 服务的/serviceValidate 接口,
    将ticket 、service 都传到此接口,由此接口验证ticket 的有效性,即向CAS—Server验证ST的有效性。
  • TicketValidationFilter如果得到验证成功的消息,就会把用户信息写入web 应用的session里。至此为止,SSO 会话就建立起来了。
Request2:

上面说了SSO 会话已经建立起来了,这时用户在同一浏览器里第二次访问此web 应用(CAS—Client1)时,
AuthenticationFilter会在session 里读取到用户信息,这就代表用户已成功登录,所以就不会去CAS 认证了。

Request3:

【第一步】与Request1是完全一样的,如下:终端第一次访问CAS—Client2,AuthenticationFilter会截获此请求:

  • 首先,检测本地Session没有缓存有用户信息;
  • 然后,检测到请求信息中没有ST,所以,CAS—Client1将请求重定向到CAS—Server,并传递 Service (也就是要访问的目的资源地址,以便登录成功过后转回该地址),
    例:【https://cas:8443/cas/login?service=http0%3A8081%2F】

【第二步】然后,终端第二次访问CAS—Server:此时,Request中会带有上次生成的TGC,然后根据TGC(SessionID)去查找是否有对应的TGT(Session),如果有,代表此用户已成功登录过,所以此时用户不必再去登录页登录(SSO的体现),而CAS—Server会直接用找到的TGT签发一个ST,然后重定向到CAS—Client2,剩下的如Request1中的

【第三步】就完全一样了。

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