单点登陆.NET的简单实现

系统的基本架构

　 　我们假设一个系统System包含Service客户服务中心、Shop网上购物中心和Office网上办公中心三个独立的网站。 Service管理客户的资料，登录和注销过程。不论客户访问System的任何一个页面，系统都会转到登录界面，在用户登录后，系统会自动转会到客户上 次请求的页面。并且用户此后可以在System中无缝切换。不需要再次进行登录。即在System中实现单点登录SSO（Single Sign-On）。

　　我们知道，用户的即时状态通常是使用Application、Session、Cookie和存储的。而这些都是不能在程序中跨站点访问的。我们必需通过站点间相互通讯来确认用户的即时状态。

 

　简单的实现

 

　 　第一步，假设用户访问了Shop或Office的任何一个页面Any。该页面所在的网站将会检查用户的即时状态。如果用户已经登录了，则将 Any页面的信息返回给用户。如果用户还没有登录，则自动转到Service的Validate页面，验证用户在Service状态。即Shop或 Office向Service发出请求，要求Service返回用户的即时状态。

　　第二步，Validate验证用户的即时状态，如果 用户已经登录了，则Service将用户的即时状态返回给Shop或Office的同步页面 Synchronous，通知Shop或Office同步用户状态。如果用户没有登录，则自动转向Customer页面，提示用户登录。

　　第三步，用户完成登录过程，当用户成功登录后，自动转回Validate页面，通知Shop或Office的Synchronous进行用户状态的同步。

　　第四步，在用户状态同步完成后，在本地站点，用户状态成为在线状态，即可访问Any页面。

　　在上面的流程中。我们知道，不管用户访问哪个站点，用户只需要一次登录，就保证用户在Service的即时状态都是在线的，不会再需要进行第二次登录的过程。

　　现在我们的思路已经清楚，具体的实现我们将在代码分析中完成。

 

代码分析

　　从上面的流程中我们可以看出，系统中Shop和Office的代码是完全类似的。只要Shop可以实现，Office也可以同样的克隆。所以我们的重点分析的对象是Shop和Service的代码。

　　1、Shop的Web.config和Project.cs

　　在Shop的Web.config里，我们配置了Service站点和Shop站点，以方便我们在部署时方便修改。

1. ＜appsettings＞
2. ＜add key="Service" value="http://localhost:8001" /＞
3. ＜add key="WebSite" value="http://localhost:8002" /＞
4. ＜/appsettings＞ 
5. 
   

　　在Project类里进行引用。

1. using System;
2. using System.Configuration;
3. 
   
4. namespace Amethysture.SSO.Shop
5. {
6. 　public class Project
7. 　{
8. 　　public static string Service = ConfigurationSettings.AppSettings["Service"];
9. 　　public static string WebSite = ConfigurationSettings.AppSettings["WebSite"];
10. 　}
11. }

　　2、Shop的Global.cs

　 　Shop的Global.cs定义了四个Session变量，UserID用来标识用 户身份。Pass标识用户即时状态，Security用于保存往来Service和Shop的通讯不是被仿冒的。Url保存了上次请求的页面，以保证在用 户登录后能转到用户请求的页面。

1. protected void Session_Start(Object sender, EventArgs e)
2. {
3. 　this.Session.Add("UserID", 0);
4. 　this.Session.Add("Pass", false);
5. 　this.Session.Add("Security", "");
6. 　this.Session.Add("Url", "");
7. }

　　3、Shop的Any.cs

　　Shop的Any.cs并没有包含代码，因为Any类从Page继承而来，为了代码分析方便，我们将代码集中到Page.cs中。

1. using System;
2. using System.Web;
3. 
   
4. namespace Amethysture.SSO.Shop
5. {
6. 　public class Any : Amethysture.SSO.Shop.Page
7. 　{
8. 　}
9. }

　　4、Shop的Page.cs

　　Page类有两个方法，CustomerValidate和Initialize。CustomerValidate用户检查用户的即时状态，而Initialize是页面登录后发送给用户的信息。我们的重点是CustomerValidate。

　 　CustomerValidate是一个非常简单的流程，用条件语句检查Pass的状态，如果Pass为否，则表示用户没有登录，页面跳转到 Service的Validate页面中。我们要分析的是其中保存的Url和递交的WebSite和Security几个参数。Url的作用在前面已经讲 清楚了，只是为了保证用户登录后能回到原来的页面。而WebSite是为了保证该站点是被Service所接受的，并且保证Service知道是哪个站点 请求了用户即时状态。因为这个例子是个简单的例子，在后面的Validate里没有验证WebSite是否是接受的请求站点，但是在实际应用中应该验证这 一点，因为Shop和Service等同于服务器和客户端，服务器出于安全考虑必须要检查客户端是否是被允许的。Security是非常重要的一点。 Shop对Service发送的是请求，不需要保证该请求没有被篡改，但是在Service应答Shop请求时就必须要保证应答的数据没有被篡改了。 Security正是为了保证数据安全而设计的。

　　在代码中，Security是通过Hash一个随机产生的数字生成的。具有不确定 性。和保密性。我们可以看到，Security同时保存在Session中和发送给Service。我们把这个Security当作明文。在后面我们可以 看到，Security在Service经过再一次Hash后作为密文发送回Shop。如果我们将Session保存的Security经过同样的 Hash方法处理后等到的字符串如果和Service返回的密文相同，我们就能够在一定程度上保证Service应答的数据是没有经过修改的。

1. using System;
2. using System.Web;
3. using System.Security.Cryptography;
4. using System.Text;
5. 
   
6. namespace Amethysture.SSO.Shop
7. {
8. 　public class Page : System.Web.UI.Page
9. 　{
10. 　　private void CustomerValidate()
11. 　　{
12. 　　　bool Pass = (bool) this.Session["Pass"];
13. 　　　if (!Pass)
14. 　　　{
15. 　　　　string Security = "";
16. 　　　　Random Seed = new Random();
17. 　　　　Security = Seed.Next(1, int.MaxValue).ToString();
18. 　　　　byte[] Value;
19. 　　　　UnicodeEncoding Code = new UnicodeEncoding();
20. 　　　　byte[] Message = Code.GetBytes(Security);
21. 　　　　SHA512Managed Arithmetic = new SHA512Managed();
22. 　　　　Value = Arithmetic.ComputeHash(Message);
23. 　　　　Security = "";
24. 　　　　foreach(byte o in Value)
25. 　　　　{
26. 　　　　　Security += (int) o + "O";
27. 　　　　}
28. 　　　　this.Session["Security"] = Security;
29. 　　　　this.Session["Url"] = this.Request.RawUrl;
30. 　　　　this.Response.Redirect(Project.Service + "/Validate.aspx?WebSite=" + Project.WebSite + "&Security=" + Security);
31. 　　　}
32. 　　}
33. 
    
34. 　　protected virtual void Initialize()
35. 　　{
36. 　　　this.Response.Write("＜html＞");
37. 　　　this.Response.Write("＜head＞"); 
38. 　　　this.Response.Write("＜title＞Amethysture SSO Project＜/title＞");
39. 　　　this.Response.Write("＜link rel=stylesheet type=\"text/css\" href=\"" + project.website + "/Default.css\"＞");
40. 　　　this.Response.Write("＜/head＞");
41. 　　　this.Response.Write("＜body＞");
42. 　　　this.Response.Write("＜iframe width=\"0\" height=\"0\" src=\"" + project.service + "/Customer.aspx\"＞＜/iframe＞");
43. 　　　this.Response.Write("＜div align=\"center\"＞");
44. 　　　this.Response.Write("Amethysture SSO Shop Any Page");
45. 　　　this.Response.Write("＜/div＞");
46. 　　　this.Response.Write("＜/body＞");
47. 　　　this.Response.Write("＜/html＞");
48. 　　}
49. 
    
50. 　　protected override void OnInit(EventArgs e)
51. 　　{
52. 　　　base.OnInit(e);
53. 　　　this.CustomerValidate();
54. 　　　this.Initialize();
55. 　　　this.Response.End();
56. 　　}
57. 　}
58. }

5、Service的Global.cs

　 　现在我们页面转到了Service的Validate页面，我们转过来看 Service的代码。在Global中我们同样定义了四个Session变量，都和Shop的Session用处类似。WebSite是保存请求用户即 时状态的站点信息。以便能在登录后返回正确的请求站点。

 

1. protected void Session_Start(Object sender, EventArgs e)
2. {
3. 　this.Session.Add("UserID", 0);
4. 　this.Session.Add("Pass", false);
5. 　this.Session.Add("WebSite", "");
6. 　this.Session.Add("Security", "");
7. }

　　6、Service的Validate.cs

　　首先，将Shop传递过来的参数保存到Session中。如果用户没有登录，则转到Customer页面进行登录。如果用户已经登录了。则将用户即时状态传回给Shop站点。如上所述，这里将Security重新Hash了一次传回给Shop，以保证数据不被纂改。

 

1. private void CustomerValidate()
2. {
3. 　bool Pass = (bool) this.Session["Pass"];
4. 　if ((this.Request.QueryString["WebSite"] != null) && (this.Request.QueryString["WebSite"] != ""))
5. 　{
6. 　　this.Session["WebSite"] = this.Request.QueryString["WebSite"];
7. 　}
8. 　if ((this.Request.QueryString["Security"] != null) && (this.Request.QueryString["Security"] != ""))
9. 　{
10. 　　this.Session["Security"] = this.Request.QueryString["Security"];
11. 　}
12. 　if (Pass)
13. 　{
14. 　　string UserID = this.Session["UserID"].ToString();
15. 　　string WebSite = this.Session["WebSite"].ToString();
16. 　　string Security = this.Session["Security"].ToString();
17. 　　byte[] Value;
18. 　　UnicodeEncoding Code = new UnicodeEncoding();
19. 　　byte[] Message = Code.GetBytes(Security);
20. 　　SHA512Managed Arithmetic = new SHA512Managed();
21. 　　Value = Arithmetic.ComputeHash(Message);
22. 　　Security = "";
23. 　　foreach(byte o in Value)
24. 　　{
25. 　　　Security += (int) o + "O";
26. 　　}
27. 　　this.Response.Redirect(WebSite + "/Synchronous.aspx?UserID=" + UserID + "&Pass=True&Security=" + Security);
28. 　}
29. 　else
30. 　{
31. 　　this.Response.Redirect("Customer.aspx");
32. 　}
33. }

　　7、Service的Customer.cs和Login.cs

　 　Customer主要的是一个用于登录的表单，这里就不 贴出代码了。这里分析一下Login的一段代码，这段代码是当登录是直接在Service完成的（WebSite为空值），则页面不会转到Shop或 Office站点。所以应该暂停在Service站点。系统如果比较完美，这里应该显示一组字系统的转向链接。下面我们看到，当Pass为真时，页面转回 到Validate页面，通过上面的分析，我们知道，页面会转向Shop的Synchronous页面，进行用户状态的同步。

 

1. if (Pass)
2. {
3. 　if ((this.Session["WebSite"].ToString() != "") && (this.Session["Security"].ToString() != ""))
4. 　{
5. 　　this.Response.Redirect("Validate.aspx");
6. 　}
7. 　else
8. 　{
9. 　　this.Response.Write("");
10. 　　this.Response.Write(""); 
11. 　　this.Response.Write("");
12. 　　this.Response.Write("");
13. 　　this.Response.Write("");
14. 　　this.Response.Write("");
15. 　　this.Response.Write("");
16. 　　this.Response.Write("Pass");
17. 　　this.Response.Write("");
18. 　　this.Response.Write("");  
19. 　　this.Response.Write("");
20. 　}
21. }
22. else
23. {
24. 　this.Response.Redirect("Customer.aspx");
25. }

　　8、Shop的Synchronous.cs

　 　好了，我们在Service中完成了登录，并把用户状态传递回Shop站 点。我们接着看用户状态是怎么同步的。首先，如果Session里的Security是空字符串，则表示Shop站点没有向Service发送过请求，而 Service向Shop发回了请求，这显然是错误的。这次访问是由客户端伪造进行的访问，于是访问被拒绝了。同样Security和 InSecurity不相同，则表示请求和应答是不匹配的。可能应答被纂改过了，所以应答同样被拒绝了。当检验Security通过后，我们保证 Serive完成了应答，并且返回了确切的参数，下面就是读出参数同步Shop站点和Service站点的用户即时状态。

 

1. string InUserID = this.Request.QueryString["UserID"];
2. string InPass = this.Request.QueryString["Pass"];
3. string InSecurity = this.Request.QueryString["Security"];
4. 
   
5. string Security = this.Session["Security"].ToString();
6. if (Security != "")
7. {
8. 　byte[] Value;
9. 　UnicodeEncoding Code = new UnicodeEncoding();
10. 　byte[] Message = Code.GetBytes(Security);
11. 　SHA512Managed Arithmetic = new SHA512Managed();
12. 　Value = Arithmetic.ComputeHash(Message);
13. 　Security = "";
14. 　foreach(byte o in Value)
15. 　{
16. 　　Security += (int) o + "O";
17. 　}
18. 
    
19. 　if (Security == InSecurity)
20. 　{
21. 　　if (InPass == "True")
22. 　　{
23. 　　　this.Session["UserID"] = int.Parse(InUserID);
24. 　　　this.Session["Pass"] = true;
25. 　　　this.Response.Redirect(this.Session["Url"].ToString());
26. 　　}
27. 　}
28. 　else
29. 　{
30. 　　this.Response.Write("");
31. 　　this.Response.Write(""); 
32. 　　this.Response.Write("");
33. 　　this.Response.Write("");
34. 　　this.Response.Write("");
35. 　　this.Response.Write("");
36. 　　this.Response.Write("");
37. 　　this.Response.Write("数据错误");
38. 　　this.Response.Write("");
39. 　　this.Response.Write("");
40. 　　this.Response.Write("");
41. 　}
42. }
43. else
44. {
45. 　this.Response.Write("");
46. 　this.Response.Write(""); 
47. 　this.Response.Write("");
48. 　this.Response.Write("");
49. 　this.Response.Write("");
50. 　this.Response.Write("");
51. 　this.Response.Write("");
52. 　this.Response.Write("访问错误");
53. 　this.Response.Write("");
54. 　this.Response.Write("");
55. 　this.Response.Write("");
56. }

　　9、Shop的Page.cs

　 　我们知道，页面在一段时间不刷新后，Session会超时失效，在我们一直访问Shop的 时候怎么才能保证Service的Session不会失效呢？很简单，我们返回来看Shop的Page.cs。通过在所有Shop的页面内都用 ＜iframe＞嵌套Service的某个页面，就能保证Service能和Shop的页面同时刷新。需要注意的一点是Service的Session必 须保证不小于所有Shop和Office的Session超时时间。这个在Web.config里可以进行配置。

 

1. this.Response.Write("＜iframe width=\"0\" height=\"0\" src=\"" + project.service + "/Customer.aspx\"＞＜/iframe＞");

　　总结

　 　一次完整的登录完成了。我们接着假设一下现在要跳到Office的Any页面，系统会进行怎样的操作 呢？Any（用户没有登录）-＞Validate（用户已经登录）-＞Synchronous（同步）-＞Any。也就是说这次，用户没有进行登录的过 程。我们通过一次登录，使得Service的用户状态为登录，并且不管有多少个网站应用，只要这些网站都保证符合Shop的特性，这些网站就都能保持 Service的用户状态，同时能通过Service获得用户的状态。也就是说我们实现了SSO。