springboot 集成CAS 实现单点登录

最近新参与的项目用到了cas单点登录，我还不会，这怎么能容忍！空了学习并搭建了一个spring-boot 集成CAS 的demo。实现了单点登录与登出。

单点登录英文全称是：Single Sign On，简称SSO。
含义：在多个相互信任的系统中，只要登录一个系统其他系统均可访问。

CAS 是一种使用广泛的单点登录实现，分为客户端CAS Client和服务端 CAS Service，客户端就是我们的系统，服务端是认证中心，由CAS提供，我们需要稍作修改，启动起来就可以用。~~~~

效果演示

CAS原理

我尽量一句话讲明白：

用户通过浏览器访问系统A（CAS Client）,系统A 检查本地有没有Session，就是登录信息，如果没有就带着访问地址去认证中心（CAS Service）检查有没有全局Session ,如果没有返回登录页面让用户登录，此时还带着那个访问系统A的地址，登录完成后认证中心保存全局的Session ,去刚刚访问系统A的地址，外加一个令牌，系统A 收到令牌后向认证中心发起验证，通过后保存本地Session. 有本地Session后就可以直接和浏览器交互了。
用户访问系统B，系统B检查有没有本地session ,如果没有带着访问地址去认证中心，认证中心发现有全局session ，返回访问系统B 的地址，外加令牌。系统B 收到令牌，向认证中心校验，通过后保存本地session。

这一切都由cas实现，我们只需要集成它即可。

https证书

CAS Service 需要用https的方式，那么就需要证书，可以买也可以自己生成一个。
其实这一步也可以省略，访问的时候使用http即可，只是cas 会给警告。

步骤和把大象装进冰箱一样简单，总共三步：

生成密钥
生成证书
导入证书

1. 生成密钥

keytool -genkey -alias cainiao -keyalg RSA -keystore E:sslcainiao.keystore

参数说明:

-genkey 生成密钥
-keyalg 指定密钥算法，这时指定RSA
-alias 指定别名
-keystore 指定密钥库存储位置，这里存在 E:/ssl/目录下

在执行中会问你很多问题，当问到：您的名字与姓氏是什么?
此时需要填写域名，作为之后的访问地址，其他随意。
执行完后生成一个密钥文件 cainiao.keystore

2. 生成证书

keytool -export -alias cainiao -storepass 123456 -file E:/ssl/cainiao.cer -keystore E:/ssl/cainiao.keystore

参数说明:

-storepass 刚刚生成密钥文件时候的设置的密码
-file指定导出证书的文件名为cainiao.cer
-keystore指定之前生成的密钥文件的文件名

执行完后目录下会生成一个cainiao.cer证书

3. 导入证书

keytool -import -alias cainiao -keystore C:/"Program Files"/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/security/cacerts -file E:/ssl/cainiao.cer -trustcacerts

将证书导入到JDK信任库
把原来的$JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts文件要先删掉，否则会报出 Keystore was tampered with, or password was incorrect.

下面是整个过程：

PS E:\ssl> keytool -genkey -alias cainiao -keyalg RSA -keystore E:\ssl\cainiao.keystore
输入密钥库口令:
再次输入新口令:
您的名字与姓氏是什么?
  [Unknown]:  www.cainiao.com
您的组织单位名称是什么?
  [Unknown]:  cainian
您的组织名称是什么?
  [Unknown]:  cainiao
您所在的城市或区域名称是什么?
  [Unknown]:  wx
您所在的省/市/自治区名称是什么?
  [Unknown]:  js
该单位的双字母国家/地区代码是什么?
  [Unknown]:  CN
CN=www.cainiao.com, OU=cainian, O=cainiao, L=wx, ST=js, C=CN是否正确?
  [否]:  y

输入  的密钥口令
        (如果和密钥库口令相同, 按回车):
再次输入新口令:

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

PS E:\ssl> keytool -export -alias cainiao -storepass 123456 -file E:/ssl/cainiao.cer -keystore E:/ssl/cainiao.keystore
存储在文件  中的证书

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

PS E:\ssl> keytool -import -alias cainiao -keystore C:/"Program Files"/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/security/cacerts -file E:/ssl/cainiao.cer -trustcacerts
输入密钥库口令:
所有者: CN=www.cainiao.com, OU=cainian, O=cainiao, L=wx, ST=js, C=CN
发布者: CN=www.cainiao.com, OU=cainian, O=cainiao, L=wx, ST=js, C=CN
序列号: 509d1aea
有效期为 Wed Jun 17 22:02:55 CST 2020 至 Tue Sep 15 22:02:55 CST 2020
证书指纹:
         MD5:  5B:B2:7C:D7:B7:31:C5:7C:1C:BC:F7:DA:A8:2D:1C:B2
         SHA1: F6:76:55:55:D7:48:E3:9F:3A:B6:EE:68:1F:BE:DC:DE:51:B1:33:E5
         SHA256: 24:53:18:CD:E8:95:65:D8:6E:6A:7B:8E:79:CB:91:BD:F4:2E:C3:99:59:D1:76:12:A8:95:45:2A:4B:03:E4:AD
签名算法名称: SHA256withRSA
主体公共密钥算法: 2048 位 RSA 密钥
版本: 3

扩展:

#1: ObjectId: 2.5.29.14 Criticality=false
SubjectKeyIdentifier [
KeyIdentifier [
0000: 70 B3 D5 76 36 EA 54 BA   75 C1 A1 5C DA 76 82 0E  p..v6.T.u..\.v..
0010: 4D F4 C9 05                                        M...
]
]

是否信任此证书? [否]:  y
证书已添加到密钥库中

最后，hosts 配置 127.0.0.1 www.cainiao.com

集成CAS

搭建CAS service

需要从github上拉取模板 https://github.com/apereo/cas...
5.3之后的都是gradle项目，5.3以之前都是maven 项目，我下载5.3版本的。

1.> 把pom 里面的仓库地址去掉，国外的仓库地址比较慢。你懂得。
2.> 在根目录下建/src/main/resources目录
3.> 将生成的密钥文件复制到/src/main/resources目录下
4.> 将overlays/org.apereo.cas.cas-server-webapp-tomcat-5.3.14/WEB-INF/classes/application.properties文件复制到第二步建的目录下。
5.> 修改复制过来的/src/main/resources/application.properties文件，根据上面的证书信息如实填写。

server.ssl.key-store=classpath:cainiao.keystore
server.ssl.key-store-password=123456
server.ssl.key-password=123456

6.> 连接mysql数据库，在pom 中添加依赖


     org.apereo.cas
     cas-server-support-jdbc
     ${cas.version}


     mysql
     mysql-connector-java
     5.1.21

或许你会发现有个xmlsectool-2.0.0.jar包下不下来，这是阿里云的仓库没有，需要到maven中央仓库下载,后安装到本地仓库，可不是直接放到本地仓库，jar包都是必须使用命令安装到本地仓库。

mvn install:install-file -Dfile="E:下载xmlsectool-2.0.0.jar" "-DgroupId=net.shibboleth.tool" "-DartifactId=xmlsectool" "-Dversion=2.0.0" "-Dpackaging=jar"

安装jar包到本地仓库笔记

7.> 在复制过来的/src/main/resources/application.properties文件中在添加如下信息

#查询账号密码sql，必须包含密码字段
cas.authn.jdbc.query[0].sql=select * from sys_user where username=?
#指定上面的sql查询字段名（必须）
cas.authn.jdbc.query[0].fieldPassword=password
#指定过期字段，1为过期，若过期需要修改密码
cas.authn.jdbc.query[0].fieldExpired=expired
#为不可用字段段，1为不可用，
cas.authn.jdbc.query[0].fieldDisabled=disabled
#数据库方言hibernate的知识
cas.authn.jdbc.query[0].dialect=org.hibernate.dialect.MySQLDialect
#数据库驱动
cas.authn.jdbc.query[0].driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
#数据库连接 
cas.authn.jdbc.query[0].url=jdbc:mysql://localhost:3306/cas?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
#数据库用户名
cas.authn.jdbc.query[0].user=root
#数据库密码
cas.authn.jdbc.query[0].password=123456
#默认加密策略，通过encodingAlgorithm来指定算法，默认NONE不加密
cas.authn.jdbc.query[0].passwordEncoder.type=DEFAULT
cas.authn.jdbc.query[0].passwordEncoder.characterEncoding=UTF-8
cas.authn.jdbc.query[0].passwordEncoder.encodingAlgorithm=MD5

附上数据库sql，用户信息表

-- ----------------------------
-- Table structure for sys_user
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `sys_user`;
CREATE TABLE `sys_user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `password` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `expired` int(11) DEFAULT NULL,
  `disabled` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of sys_user
-- ----------------------------
INSERT INTO `sys_user` VALUES ('1', 'admin', '21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3', '0', '1');
INSERT INTO `sys_user` VALUES ('2', 'cainiao', '6b757206058785025cd90c8d865c8e43', '1', '0');
INSERT INTO `sys_user` VALUES ('3', 'mashu', 'd1f21ceb3f710ebbd9f408274aee1193', '0', '0');

用户名和密码一样，密码在数据库中是MD5加密的。
这样就完成了CAS service 的搭建，在根目录使用 build.cmd run 命令启动
出现 READY 的branner就启动好了访问地址 https://www.cainiao.com:8443/cas/login

mashu正常登录,cainiao需要修改密码,admin被禁用，符合预期。

搭建CAS client

创建一个spring boot 项目.
1.加入 cas 客户端的依赖, 我选择目前最新的 2.3.0-GA 版本


    net.unicon.cas
    cas-client-autoconfig-support
    2.3.0-GA

2.在启动类上加上注解 @EnableCasClient
3.在application.properties中添加配置

#cas服务端的地址
cas.server-url-prefix=https://www.cainiao.com:8443/cas
#cas服务端的登录地址
cas.server-login-url=https://www.cainiao.com:8443/cas/login
#客户端访问地址
cas.client-host-url=http://www.mashu.com:8080
cas.validation-type=CAS3

4.添加hosts 配置，把客户端的访问地址配置到hosts

127.0.0.1 www.mashu.com

这样就客户端就配置好了。

单点登录

我写一个controller,访问一下。

@RestController
public class TestController {

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "word";
    }
}

访问 http://www.mashu.com:8080/hello

未认证授权的服务

喜提报错：

原因是服务端不允许客户端的http协议的请求。需要对服务端做以下修改，让他妥协。
1.>修改overlays/org.apereo.cas.cas-server-webapp-tomcat-5.3.14/WEB-INF/classes/services/HTTPSandIMAPS-10000001.json文件

"serviceId" 由原来的"^(https|imaps)://.*"改成 "^(https|imaps|http)://.*"

2.>在application.properties文件中添加：

#允许http
cas.tgc.secure=false
cas.serviceRegistry.initFromJson=true

再次访问 http://www.mashu.com:8080/hello,可以看到已经带着地址转发到服务端的登录页。

输入账号密码mashu/mashu,登录成功后又回来了！哈哈哈哈嗝，并携带了登录凭证。

多系统登录

再启动一个客户端，打开idea 的edit configurations设置。勾选 Allow parallel run

修改application.properties，服务的端口等信息，再点击启动，就可以同时启动了(8081/8080)两个客户端

server.port=8081
#cas服务端的地址
cas.server-url-prefix=https://www.cainiao.com:8443/cas
#cas服务端的登录地址
cas.server-login-url=https://www.cainiao.com:8443/cas/login
#客户端访问地址
cas.client-host-url=http://www.mshu.com:8081
cas.validation-type=CAS3

访问第二个客户端 http://www.mshu.com:8081/hello，(需要先配置host),就直接登录了，到此完成了单点登录。

点单登出

添加两个配置文件；

1. CasProperties.java

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import javax.validation.constraints.NotNull;

@ConfigurationProperties(prefix = "cas",ignoreUnknownFields = true)
public class CasProperties {

    /**
     * CAS server URL E.g. https://example.com/cas or https://cas.example. Required.
     * CAS 服务端 url 不能为空
     */
    @NotNull
    private String serverUrlPrefix;

    /**
     * CAS server login URL E.g. https://example.com/cas/login or https://cas.example/login. Required.
     * CAS 服务端登录地址  上面的连接 加上/login 该参数不能为空
     */
    @NotNull
    private String serverLoginUrl;

    /**
     * CAS-protected client application host URL E.g. https://myclient.example.com Required.
     * 当前客户端的地址
     */
    @NotNull
    private String clientHostUrl;

    /**
     * 忽略规则,访问那些地址 不需要登录
     */
    private String ignorePattern;

    /**
     * 自定义UrlPatternMatcherStrategy验证
     */
    private String ignoreUrlPatternType;

    public String getServerUrlPrefix() {
        return serverUrlPrefix;
    }

    public void setServerUrlPrefix(String serverUrlPrefix) {
        this.serverUrlPrefix = serverUrlPrefix;
    }

    public String getServerLoginUrl() {
        return serverLoginUrl;
    }

    public void setServerLoginUrl(String serverLoginUrl) {
        this.serverLoginUrl = serverLoginUrl;
    }

    public String getClientHostUrl() {
        return clientHostUrl;
    }

    public void setClientHostUrl(String clientHostUrl) {
        this.clientHostUrl = clientHostUrl;
    }

    public String getIgnorePattern() {
        return ignorePattern;
    }

    public void setIgnorePattern(String ignorePattern) {
        this.ignorePattern = ignorePattern;
    }

    public String getIgnoreUrlPatternType() {
        return ignoreUrlPatternType;
    }

    public void setIgnoreUrlPatternType(String ignoreUrlPatternType) {
        this.ignoreUrlPatternType = ignoreUrlPatternType;
    }
}

2. Configs.java

import org.jasig.cas.client.authentication.AuthenticationFilter;
import org.jasig.cas.client.session.SingleSignOutFilter;
import org.jasig.cas.client.session.SingleSignOutHttpSessionListener;
import org.jasig.cas.client.util.HttpServletRequestWrapperFilter;
import org.jasig.cas.client.validation.Cas30ProxyReceivingTicketValidationFilter;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean;
import org.springframework.boot.web.servlet.ServletListenerRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.util.EventListener;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(CasProperties.class)
public class Configs {

    @Autowired
    private CasProperties configProps;

    /**
     * 配置登出过滤器
     * @return
     */
    @Bean
    public FilterRegistrationBean filterSingleRegistration() {
        final FilterRegistrationBean registration = new FilterRegistrationBean();
        registration.setFilter(new SingleSignOutFilter());
        // 设定匹配的路径
        registration.addUrlPatterns("/*");
        Map  initParameters = new HashMap();
        initParameters.put("casServerUrlPrefix", configProps.getServerUrlPrefix());
        registration.setInitParameters(initParameters);
        // 设定加载的顺序
        registration.setOrder(1);
        return registration;
    }

    /**
     * 配置过滤验证器 这里用的是Cas30ProxyReceivingTicketValidationFilter
     * @return
     */
    @Bean
    public FilterRegistrationBean filterValidationRegistration() {
        final FilterRegistrationBean registration = new FilterRegistrationBean();
        registration.setFilter(new Cas30ProxyReceivingTicketValidationFilter());
        // 设定匹配的路径
        registration.addUrlPatterns("/*");
        Map initParameters = new HashMap();
        initParameters.put("casServerUrlPrefix", configProps.getServerUrlPrefix());
        initParameters.put("serverName", configProps.getClientHostUrl());
        initParameters.put("useSession", "true");
        registration.setInitParameters(initParameters);
        // 设定加载的顺序
        registration.setOrder(2);
        return registration;
    }

    /**
     * 配置授权过滤器
     * @return
     */
    @Bean
    public FilterRegistrationBean filterAuthenticationRegistration() {
        final FilterRegistrationBean registration = new FilterRegistrationBean();
        registration.setFilter(new AuthenticationFilter());
        // 设定匹配的路径
        registration.addUrlPatterns("/*");
        Map  initParameters = new HashMap();
        initParameters.put("casServerLoginUrl", configProps.getServerLoginUrl());
        initParameters.put("serverName", configProps.getClientHostUrl());

        if(configProps.getIgnorePattern() != null && !"".equals(configProps.getIgnorePattern())){
            initParameters.put("ignorePattern", configProps.getIgnorePattern());
        }

        //自定义UrlPatternMatcherStrategy 验证规则
        if(configProps.getIgnoreUrlPatternType() != null && !"".equals(configProps.getIgnoreUrlPatternType())){
            initParameters.put("ignoreUrlPatternType", configProps.getIgnoreUrlPatternType());
        }

        registration.setInitParameters(initParameters);
        // 设定加载的顺序
        registration.setOrder(3);
        return registration;
    }

    /**
     * request wraper过滤器
     * @return
     */
    @Bean
    public FilterRegistrationBean filterWrapperRegistration() {
        final FilterRegistrationBean registration = new FilterRegistrationBean();
        registration.setFilter(new HttpServletRequestWrapperFilter());
        // 设定匹配的路径
        registration.addUrlPatterns("/*");
        // 设定加载的顺序
        registration.setOrder(4);
        return registration;
    }

    /**
     * 添加监听器
     * @return
     */
    @Bean
    public ServletListenerRegistrationBean singleSignOutListenerRegistration(){
        ServletListenerRegistrationBean registrationBean = new ServletListenerRegistrationBean();
        registrationBean.setListener(new SingleSignOutHttpSessionListener());
        registrationBean.setOrder(1);
        return registrationBean;
    }
}

登出地址： https://www.cainiao.com:8443/cas/logout，退出服务端。
再次访问客户端发现自动跳到了登录页面，即客户端也自动退出成功。

一些问题

最开始我想把客户端也加一个证书，用https访问。免得在服务端做修改去支持http,
当我添加证书后，单点登录正常，但是登出功能总是失败，表现为服务端退出，客户端没有退出。
我一直以为客户端配置的登出有问题，搞了半天都没成功，后来我把客户端的证书去掉，就成功了。想了想大概是因为我们自己生成的证书不能被服务端认可，因为登出的时候需要服务端向客户端发起广播，而我们之前修改的HTTPSandIMAPS-10000001.json文件只是作用于客户端向服务端的请求。和登出相反。

在我使用springboot配置证书的时候，2.1.0.RELEASE以上版本的spring-boot-starter-parent都不行。会报错org.apache.tomcat.jni.SSL.renegotiatePending(J)I。