PHP 单点登录实现方案

单点登录SSO（Single Sign On）说得简单点就是在一个多系统共存的环境下，用户在一处登录后，就不用在其他系统中登录，也就是用户的一次登录能得到其他所有系统的信任。单点登录在大型网站里使用得非常频繁，例如像阿里巴巴这样的网站，在网站的背后是成百上千的子系统，用户一次操作或交易可能涉及到几十个子系统的协作，如果每个子系统都需要用户认证，不仅用户会疯掉，各子系统也会为这种重复认证授权的逻辑搞疯掉。实现单点登录说到底就是要解决如何产生和存储那个信任，再就是其他系统如何验证这个信任的有效性，因此要点也就以下几个：

• 存储信任
• 验证信任

只要解决了以上的问题，达到了开头讲得效果就可以说是SSO。最简单实现SSO的方法就是用Cookie，实现流程如下所示：

不然发现以上的方案是把信任存储在客户端的Cookie里，这种方法虽然实现方便但立马会让人质疑两个问题：

• Cookie不安全
• 不能跨域免登

对于第一个问题一般都是通过加密Cookie来处理，第二个问题是硬伤，其实这种方案的思路的就是要把这个信任关系存储在客户端，要实现这个也不一定只能用Cookie，用flash也能解决，flash的Shared Object API就提供了存储能力。

一般说来，大型系统会采取在服务端存储信任关系的做法，实现流程如下所示：

以上方案就是要把信任关系存储在单独的SSO系统（暂且这么称呼它）里，说起来只是简单地从客户端移到了服务端，但其中几个问题需要重点解决：

• 如何高效存储大量临时性的信任数据
• 如何防止信息传递过程被篡改
• 如何让SSO系统信任登录系统和免登系统

对于第一个问题，一般可以采用类似与memcached的分布式缓存的方案，既能提供可扩展数据量的机制，也能提供高效访问。对于第二个问题，一般采取数字签名的方法，要么通过数字证书签名，要么通过像md5的方式，这就需要SSO系统返回免登URL的时候对需验证的参数进行md5加密，并带上token一起返回，最后需免登的系统进行验证信任关系的时候，需把这个token传给SSO系统，SSO系统通过对token的验证就可以辨别信息是否被改过。对于最后一个问题，可以通过白名单来处理，说简单点只有在白名单上的系统才能请求生产信任关系，同理只有在白名单上的系统才能被免登录。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

利用webservice,session,cookie技术，来进行通用的单点登录系统的分析与设计。具体实现语言为PHP。单点 登录，英文名为Single Sign On，简称为 SSO，是目前企业，网络业务的用户综合处理的重要组成部分。而SSO的定义，是在多个应用系统中，用户只需要登陆一次就可以访问所有相互信任的应用系 统。

动机：

用过ucenter的全站登录方式的朋友，应该都知道这是典型的观察者模式的解决方案。用户中心作为subject, 其所属observer的注册和删除统一在ucenter的后台进行。而各个子应用站点都对应一个observer。每次用户中心的登录动作，都会触发 js脚本回调w3c标准的子站登录接口(api/uc.php)。

这种方式的缺点，本人认为主要是两点：1. 子站点过多时，回调接口相应增多，这个在分布子站的量的限制上，如何控制来使登录效率不会太低，不好把握; 2. 当某个子站回调接口出现问题时，默认的登录过程会卡住(可以限制登录程序的执行时间，但相应出现问题子站后面的子站的回调接口就调不到了。

基于以上问题，在实际开发过程中，本人设计了另一套单点登录系统。

一. 登陆原理说明

单点登录的技术实现机制：当用户第一次访问应用系统1的时候，因为还没有登录，会被引导到认证系统中进行登录;根据用户提供的登录信息，认证系统进行身份效验，如果通过效验，应该返回给用户一个认证的凭据--ticket;用户再访问别的应用的时候，就会将这个ticket带上，作为自己认证的凭据，应用系统接受到请求之后会把ticket送到认证系统进行效验，检查ticket的合法性。如果通过效验，用户就可以在不用再次登录的情况下访问应用系统2和应用系统3了。

可以看出，要实现SSO，需要以下主要的功能：

a) 所有应用系统共享一个身份认证系统;

b) 所有应用系统能够识别和提取ticket信息;

c) 应用系统能够识别已经登录过的用户，能自动判断当前用户是否登录过，从而完成单点登录的功能

基于以上基本原则，本人用php语言设计了一套单点登录系统的程序，目前已投入正式生成服务器运行。本系统程序，将ticket信息以全系统唯一的 session id作为媒介，从而获取当前在线用户的全站信息(登陆状态信息及其他需要处理的用户全站信息)。

二. 过程说明：

登陆流程:

1. 第一次登陆某个站：

a) 用户输入用户名+密码,向用户验证中心发送登录请求

b) 当前登录站点，通过webservice请求,用户验证中心验证用户名，密码的合法性。如果验证通过，则生成ticket，用于标识当前会话的用户，并将当前登陆子站的站点标识符记录到用户中心，最后

c) 将获取的用户数据和ticket返回给子站。如果验证不通过，则返回相应的错误状态码。

d) 根据上一步的webservice请求返回的结果，当前子站对用户进行登陆处理：如状态码表示成功的话，则当前站点通过本站cookie保存ticket，并本站记录用户的登录状态。状态码表示失败的话，则给用户相应的登录失败提示。

2. 登陆状态下，用户转到另一子：

a) 通过本站cookie或session验证用户的登录状态：如验证通过，进入正常本站处理程序;否则户中心验证用户的登录状态(发送ticket到用户验证中心)，如验证通过，则对返回的用户信息进行本地的登录处理，否则表明用户未登录。

登出流程

a) 当前登出站清除用户本站的登录状态 和 本地保存的用户全站唯一的随机id

b) 通过webservice接口，清除全站记录的全站唯一的随机id。webservice接口会返回，登出其他已登录子站的JavaScript代码，本站输出此代码。

c) js代码访问相应站W3C标准的登出脚本

三. 代码说明：

本文所涉及到相关代码，已打包上传，如有兴趣，可在本文最后下载链接处点击下载。

1. 登陆流程：

用户从打开浏览器开始，第一个登陆的子站点，必须调用UClientSSO::loginSSO()方法。该方法返回全站唯一的随机id用于标识该用户。该随机id在UClientSSO::loginSSO()中已通过本站cookie保存，即该子站点保留了用户已登陆标识的存根于本站。

           a) UClientSSO::loginSSO()方法如下：

  1 php
  2 /**
  3  * 用户验证中心 登陆用户处理
  4  *
  5  * @param string $username      - 用户名
  6  * @param string $password      - 用户原始密码
  7  * @param boolean $remember     - 是否永久记住登陆账号
  8  * @param boolean $alreadyEnc   - 传入的密码是否已经经过simpleEncPass加密过
  9  *
 10  * @return array   - integer $return['status'] 大于 0:返回用户 ID，表示用户登录成功
 11  *                                                -1:用户不存在，或者被删除
 12  *                                                -2:密码错
 13  *                                                                                                  -11：验证码错误
 14  *                                          string $return['username']     : 用户名
 15  *                                          string $return['password']     : 密码
 16  *                                          string $return['email']        : Email
 17  */
 18 
 19 static public function loginSSO($username, $password, $remember=false, $alreadyEnc=false) {
 20 self::_init();
 21 self::_removeLocalSid();
 22 $ret = array();
 23 
 24 //
 25 //1. 处理传入webservice接口的参数
 26 //
 27 $_params  = array(
 28                 'username' => $username,
 29                 'password' => $alreadyEnc ? trim($password) : self::simpleEncPass(trim($password)),
 30                 'ip'       => self::onlineip(),
 31                 'siteFlag' => self::$site,
 32                 'remember' => $remember
 33 );
 34 $_params['checksum'] = self::_getCheckSum($_params['username'] . $_params['password'] .
 35 $_params['ip'] . $_params['siteFlag'] . $_params['remember']);
 36 
 37 //
 38 // 2.调用webservice接口，进行登陆处理
 39 //
 40 $aRet = self::_callSoap('loginUCenter', $_params);
 41 
 42 if (intval($aRet['resultFlag']) > 0 && $aRet['sessID']) {
 43 //成功登陆
 44 //设置本地session id
 45 self::_setLocalSid($aRet['sessID']);
 46 
 47 //设置用户中心的统一session id脚本路径
 48 self::$_synloginScript = urldecode($aRet['script']);
 49 
 50 $ret = $aRet['userinfo'];
 51 } else {
 52 
 53 $ret['status'] = $aRet['resultFlag'];
 54 }
 55 
 56 return $ret;
 57 }//end of function                   [/php]
 58 
 59 b) 用户验证中心的webservice服务程序，接收到登陆验证请求后，调用UCenter::loginUCenter()方法来处理登陆请求。
 60 [php]/**
 61 * 用户验证中心 登陆用户处理
 62 *
 63 * @param string $username
 64 * @param string $password
 65 * @param string $ip
 66 * @param string $checksum
 67 * @return array
 68 */
 69 static public function loginUCenter($username, $password, $ip, $siteFlag, $remember=false) {
 70 self::_init();
 71 session_start();
 72 $ret = array();
 73 $arr_login_res     = login_user($username, $password, $ip);
 74 $res_login         = $arr_login_res['status'];                //
 75 $ret['resultFlag'] = $res_login;
 76 
 77 if ($res_login < 1) {
 78 //登陆失败
 79 } else {
 80 
 81 //登陆成功
 82 $_SESSION[self::$_ucSessKey] = $arr_login_res;
 83 
 84 $_SESSION[self::$_ucSessKey]['salt'] =
 85 self::_getUserPassSalt($_SESSION[self::$_ucSessKey]['username'], $_SESSION[self::$_ucSessKey]['password']);
 86 
 87 $ret['userinfo'] = $_SESSION[self::$_ucSessKey];
 88 $ret['sessID']   = session_id();        //生成全站的唯一session id，作为ticket全站通行
 89 
 90 //
 91 //合作中心站回调登陆接口(设置用户中心的统一session id)
 92 //
 93 self::_createCoSitesInfo();
 94 $uinfo = array();
 95 $_timestamp = time();
 96 $_rawCode = array(
 97                         'action' => 'setSid',
 98                         'sid'    => $ret['sessID'],
 99                         'time'   => $_timestamp,
100 );
101 if ($remember) {
102 $uinfo = array(
103                                 'remember' => 1,
104                                 'username' => $username,
105                                 'password' => $password
106 );
107 }
108 
109 $ret['script'] = '';
110 $_rawStr = http_build_query(array_merge($_rawCode, $uinfo));
111 
112 //
113 // 合作站点的全域cookie设置脚本地址
114 //
115 foreach ((array)self::$_coSitesInfo as $_siteInfo) {
116 $_code = self::authcode($_rawStr, 'ENCODE', $_siteInfo['key']);
117 $_src = $_siteInfo['url'] . '?code=' . $_code . '&time=' . $_timestamp;
118 $ret['script'] .= urlencode('');
119 }
120 
121 //
122 // 记住已登陆战
123 //
124 self::registerLoggedSite($siteFlag, $ret['sessID']);
125 
126 unset($ret['userinfo']['salt']);
127 }
128 
129 return $ret;
130 }
131 
132 ?>

 

2. 本站登陆成功后，进行本地化的用户登陆处理，其后验证用户是否登陆只在本地验证。（本地存取登陆用户状态的信息，请设置为关闭浏览器就退出）

        3. 当检测用户登陆状态时，请先调用本地的验证处理，若本地验证不通过，再调用UClientSSO::checkUserLogin()方法到用户中心检测用户的登陆状态。

a) UClientSSO::checkUserLogin()方法如下：

 1 php
 2 /**
 3  * 用户单点登陆验证函数
 4  *
 5  * @return array   - integer $return['status'] 大于 0:返回用户 ID，表示用户登录成功
 6  *                                                                                                    0:用户没有在全站登陆
 7  *                                                -1:用户不存在，或者被删除
 8  *                                                -2:密码错
 9  *                                                -3:未进行过单点登陆处理
10  *                                                                                                  -11：验证码错误
11  *                                          string $return['username']     : 用户名
12  *                                          string $return['password']     : 密码
13  *                                          string $return['email']        : Email
14  */
15 public static function checkUserLogin(){
16 self::_init();
17 $ret = array();
18 $_sessId = self::_getLocalSid();
19 if (empty($_sessId)) {
20 //永久记住账号处理
21 if(isset($_COOKIE[_UC_USER_COOKIE_NAME]) && !empty($_COOKIE[_UC_USER_COOKIE_NAME])) {
22 
23 //
24 // 根据cookie里的用户名和密码判断用户是否已经登陆。
25 //
26 $_userinfo = explode('|g|', self::authcode($_COOKIE[_UC_USER_COOKIE_NAME], 'DECODE', self::$_authcodeKey));
27 
28 $username = $_userinfo[0];
29 $password = isset($_userinfo[1]) ? $_userinfo[1] : '';
30 if (empty($password)) {
31 $ret['status'] = -3;
32 } else {
33 return self::loginSSO($username, $password, true, true);
34 }
35 
36 } else {
37 $ret['status'] = -3;
38 }
39 
40 } else {
41 //
42 //本站原先已经登陆过，通过保留的sesson id存根去用户中心验证
43 //
44 $_params  = array(
45                         'sessId'   => $_sessId,
46                         'siteFlag' => self::$site,
47                         'checksum' => md5($_sessId . self::$site . self::$_mcComunicationKey)
48 );
49 $aRet = self::_callSoap('getOnlineUser', $_params);
50 if (intval($aRet['resultFlag']) > 0) {
51 //成功登陆
52 $ret = $aRet['userinfo'];
53 } else {
54 $ret['status'] = $aRet['resultFlag'];
55 }
56 }
57 
58 return $ret;
59 }                   [/php]
60 
61 b) 用户验证中心的webservice服务程序，接收到检验登陆的请求后，调用UCenter::getOnlineUser()方法来处理登陆请求：
62 [php]/**
63 * 根据sid，获取当前登陆的用户信息
64 *
65 * @param string $sessId        - 全站唯一session id，用做ticket
66 * @return array
67 */
68 /**
69  * 根据sid，获取当前登陆的用户信息
70  *
71  * @param string $sessId        - 全站唯一session id，用做ticket
72  * @return array
73  */
74 static public function getOnlineUser($sessId, $siteFlag) {
75 self::_init();
76 session_id(trim($sessId));
77 session_start();
78 
79 $ret = array();
80 $_userinfo = $_SESSION[self::$_ucSessKey];
81 
82 if (isset($_userinfo['username']) && isset($_userinfo['password']) &&
83 self::_getUserPassSalt($_userinfo['username'], $_userinfo['password'])) {
84 $ret['resultFlag'] = "1";
85 $ret['userinfo'] = $_userinfo;
86 
87 self::registerLoggedSite($siteFlag, $sessId);                //记住已登陆战
88 unset($ret['userinfo']['salt']);
89 } else {
90 $ret['resultFlag'] = "0";
91 }
92 
93 return ($ret);
94 }
95 ?>

 

4. 单点登出时，调用UClientSSO::logoutSSO()方法。调用成功后，如需其他已登陆站立即登出，请调用 UClientSSO::getSynloginScript()方法获取W3C标准的script，在页面输出。
             a) UClientSSO::logoutSSO()方法如下：         

php
/**
* 全站单点登出
*  - 通过webservice请求注销掉用户的全站唯一标识
*
* @return integer    1: 成功
*                                     -11：验证码错误
*/
public static function logoutSSO(){
        self::_init();
        $_sessId = self::_getLocalSid();

        //
        //本站没有登陆的话，不让同步登出其他站
        //
        if (empty($_sessId)) {
                self::_initSess(true);
                return false;
        }
        $_params  = array(
                'sessId'   => $_sessId,
                'siteFlag' => self::$site,
                'checksum' => md5($_sessId . self::$site . self::$_mcComunicationKey)
        );

        $aRet = self::_callSoap('logoutUCenter', $_params);
        if (intval($aRet['resultFlag']) > 0) {
                //成功登出
                self::_removeLocalSid();                //移除本站记录的sid存根
                self::$_synlogoutScript = urldecode($aRet['script']);
                $ret = 1;
        } else {
                $ret = $aRet['resultFlag'];
        }
        return intval($ret);
}                   [/php]

        b) 用户验证中心的webservice服务程序，接收到全站登出请求后，调用UCenter::loginUCenter()方法来处理登陆请求：
[php]/**
* 登出全站处理
*
* @param string - 全站唯一session id，用做ticket
* @return boolean
*/
static public function logoutUCenter($sessId) {
        self::_init();
        session_id(trim($sessId));
        session_start();

        $_SESSION = array();
        return empty($_SESSION) ? true : false;
}
?>

 

四. 代码部署：         
        1. 用户验证中心设置                 
            a) 用户验证中心向分站提供的webservice服务接口文件，即UserSvc.php部署在hostname/webapps/port/ UserSvc.php中。查看wsdl内容，请访问https://hostname/port/ UserSvc.php?wsdl
            b) 用户中心用户单点服务类文件为UCenterSSO.class.php，文件路径为在hostname/webapps/include /UCenterSSO.class.php。该文件为用户单点登陆处理 的服务端类，被hostname/webapps/port/ UserSvc.php调用。用于获取用户的登陆信息，是否单点登陆的状态信息，单点登出处理等。
            c) 用户验证中心通过W3C标准，利用cookie方式记录，删除全站统一的用户唯一随机id 的脚本文件为hostname/webapps/port/cookie_mgr.php.
       
       2. 子站点设置                 
           a) 各子站点请将，UClientSSO.class.php部署在用户中心服务客户端目录下。部署好后，请修改最后一行的UClientSSO::setSite('1'); 参数值为用户验证中心统一分配给各站的标识id.
           b) 在部署的用户中心服务客户端包下的api目录下下，请将logout_sso.php脚本转移到此处，并编写进行本站登出的处理脚本。
           c) 在子站点验证用户登陆状态的代码部分，额外增加到用户中心的单点登陆验证的处理。
               即在首先通过本站验证用户的登陆状态，如果未通过验证，则去用户中心验证。验证操作要调用UClientSSO::checkUserLogin();接口，接口含义请查看代码注释。
           d) 在分站的登出处理脚本中，通过UClientSSO::getSynlogoutScript();获取script串输出即可。

五. 扩展功能:       
      1. 记录跟踪所有在线用户
               因为所有用户的登录都要经过用户验证中心，所有用户的ticket都在验证中心生成，可以将用户和该ticket(session id)在内存表中建立一个映射表。得到所有在线用户的记录表。
               后期如有必要跟踪用户状态来实现其他功能，只要跟踪这个映射表就可以了。其他功能可以为: 获取在线用户列表，判断用户在线状态，获取在线用户人数等。

 2. 特殊统计处理
                   因为整个系统登录登出要经过用户验证中心，所以可以针对用户的特殊统计进行处理。如用户每天的登录次数，登陆时间，登陆状态失效时间，各时段的在线用户人数走势等。

六. 其他事项：       
     1. 本站登陆状态有效时间问题：                  
         全站要求用户登陆状态在关闭浏览器时就失效。要求各分站对session或cookie的处理方式按照如下进行：
          a) Session方式记录用户登陆状态的站点
                  请在站点公用脚本开始处，添加一下代码

1 php
2 session_write_close();
3 ini_set('session.auto_start', 0);                    //关闭session自动启动
4 ini_set('session.cookie_lifetime', 0);            //设置session在浏览器关闭时失效
5 ini_set('session.gc_maxlifetime', 3600);  //session在浏览器未关闭时的持续存活时间     
6 ?>

         b) cookie方式记录用户登陆状态的站点
                 请在设置用户登陆状态的cookie时，设置cookie有效时间为null.