SSO 之 (单点登录)实施中遇到的几个问题

http://blog.csdn.net/yan_dk/article/details/7092094

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       单点登录应用中，遇到如下的几个问题：1.超时问题；2.jsessionid问题；3.单点退出时有时子系统未能正常退出；4.有些请求路径不需要单点登录过滤器拦截；5.不同应用服务实现可能要求SSO客户端做适应性改造。我们具体分析一下，并提出解决方法。

1.超时问题
        我们提供的CAS开源单点登录SSO组件，它部署节点主要有2个：SSO服务器(部署内容为一个web应用)、应用系统客户端(部署内容为cas客户端casclient.jar包和相关配置文件)。因此我们根据SSO机制分析一下什么情况下会出现超时。多个应用系统进行SSO集成后，SSO单点登录过程中，登录成功后，应用系统客户端（以下用浏览器客户端为例）的session会保存认证后的用户上下文，SSO服务器会生成一个用户凭证票据(TGT)并缓存起来，浏览器客户端会保存TGC（浏览器cookie中存储的TGT），TGT是作为发放SSO访问服务的票据（ST）的一个凭证票据，发放ST票据后才能正常访问。而浏览器客户端的session会超时（如一般web应用客户端可以设置session的timeout值为30分钟或更长），超时后会让session失效，清空用户上下文，TGC因为仍然是保存在浏览器cookie中，只有关闭浏览器才会清除。SSO服务器端的超时主要是TGT、ST超时，我们一般会设置超时值TGT为2小时，ST为5分钟。关于ST票据使用，一般在首次SSO访问服务时携带着该票据参数，验证票据后能正常访问后，SSO服务器就将此ST销毁失效了；关于TGT票据的使用，一般是正常访问时一直保持为超时时间（2小时），除非做单点退出会销毁TGT。

       基于以上分析，我们可以得出结论，SSO的超时主要涉及2个要素：浏览器的session超时值、TGT的超时值。一般系统设置TGT的超时值>浏览器的session超时值，那么可能有2种超时情况：1.TGT超时（浏览器session超时值小，自然也超时）；2.浏览器session超时，TGT不超时。

      第一种“1.TGT超时”，这个处理很简单，用户的有效凭证票据都失效了，自然要重新取得有效凭证票据TGT，需要做的就是重新跳转到登录页面重新登录。

      第二种”2.浏览器session超时，TGT不超时“，这时SSO服务器的TGT票据，以及浏览器客户端的TGC（cookie中的TGT）仍然有效。浏览器客户端再次SSO访问时就可以携带TGC（与服务器的TGT对应），向SSO服务器重新发送取得票据ST请求，取得票据ST后，携带着有效ST票据可以正常访问应用系统了。这个过程是浏览器客户端与SSO服务器的一个通讯交互，用户可能感觉不到，不会出现中断，好像能连续访问，这是为了给用户一个友好的访问体验。明白这个机制，就知道实际上是SSO机制在后台起作用了。


2.jsessionid问题
      jsessionid是java客户端与应用服务器维持session的一个标识，其他语言客户端（如php）有其他标识关键字，具体是什么还不太了解。jsessionid一般存在于浏览器cookie中的（这个一般java客户端连接到应用服务器会自动执行的），一般情况下不会出现在url中，服务器会从客户端的cookie中取出来，但是如果浏览器禁用了cookie的话，就要重写url了，显式的将jsessionid重写到Url中，方便服务器来通过这个找到session的id。CAS开源单点登录SSO组件就提供了这个机制。我研究了CAS源码，基本明白了jsessionid的处理机制。大致原理如下：用户访问业务系统，SSO客户端拦截，重定向到SSO服务器认证时，就将请求路径uri中写入";jsessionid=具体的session值"，SSO服务器可以分辨出这个标识值与其他客户端请求不同，进行认证处理，返回的响应给客户端cookie同时也设置了jsessionid的值，之所以在uri和cookie中都设置了jsessionid，是为了双重保障能设置jsessionid值。最后单点登录成功后，返回业务系统访问地址也带有jsessionid参数，这个在uri地址中看起来很别扭。

      提供2种解决方法，如下：

     1） 可以在登录页面地址的请求地址参数中加入参数”&method=POST“(记住这里要求POST大写)，这样就可以在最后返回的访问uri中不显示jsessionid。

     2）修改代码如下：

类org.jasig.cas.util.UrlUtils中增加方法cleanupUrl

  

public static final String cleanupUrl(final String url) {                                                                                                                                                        

        if (url == null) {

            return null;

        }

         final int jsessionPosition = url.indexOf(";jsession");

         if (jsessionPosition == -1) {

            return url;

        }

         final int questionMarkPosition = url.indexOf("?");

         if (questionMarkPosition < jsessionPosition) {

            return url.substring(0, url.indexOf(";jsession"));

        }

         return url.substring(0, jsessionPosition)

            + url.substring(questionMarkPosition);

    }
类org.jasig.cas.web.flow.DynamicRedirectViewSelector的makeEntrySelection方法中修改如下行

default:

//  return new ExternalRedirect(serviceResponse.getUrl());//注释源码                                                                                                                                                                                                                                          

     return new ExternalRedirect(UrlUtils.cleanupUrl(serviceResponse.getUrl()));//清除url中jsessionid
这样运行后，url路径中的jsessionid就不存在了。
3.单点退出时有时子系统未能正常退出
      我们知道正常情况下，以用户A单点登录系统，正常访问各子系统，然后执行单点退出时，退出成功后一般跳转回到登录页面要求重新登录，这时各已登录的子系统session被销毁，再次以另一个用户B登录进入后，各子系统显示的应当是用户B的数据信息。可是有时却发现有些子系统仍然显示的是用户A的数据信息，这属于偶发现象。现在分析一下产生这种情况可能的原因，找出解决办法。

      若想了解单点退出机制原理，我们可以先看看CAS源码的SSO单点退出实现机制。参见我的博客中 http://blog.csdn.net/yan_dk/article/details/7095091单点登录实现机制的【单点退出】部分。

      我们看一下源码，看到退出时调用类AbstractWebApplicationService的方法logOutOfService()，代码如下

public synchronized boolean logOutOfService(final String sessionIdentifier) {
        if (this.loggedOutAlready) {
            return true;
        }
     
        LOG.debug("Sending logout request for: " + getId());

        final String logoutRequest = "<samlp:LogoutRequest xmlns:samlp=\"urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:protocol\" ID=\""
            + GENERATOR.getNewTicketId("LR")
            + "\" Version=\"2.0\" IssueInstant=\"" + SamlUtils.getCurrentDateAndTime()
            + "\"><saml:NameID xmlns:saml=\"urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:assertion\">@NOT_USED@</saml:NameID><samlp:SessionIndex>"
            + sessionIdentifier + "</samlp:SessionIndex></samlp:LogoutRequest>";

        HttpURLConnection connection = null;

        try {
            final URL logoutUrl = new URL(getOriginalUrl());
            final String output = "logoutRequest=" + URLEncoder.encode(logoutRequest, "UTF-8");

            connection = (HttpURLConnection) logoutUrl.openConnection();
            connection.setDoInput(true);
            connection.setDoOutput(true);
            connection.setRequestProperty("Content-Length", ""
                + Integer.toString(output.getBytes().length));
            connection.setRequestProperty("Content-Type",
                "application/x-www-form-urlencoded");
            final DataOutputStream printout = new DataOutputStream(connection
                .getOutputStream());
            printout.writeBytes(output);
            printout.flush();
            printout.close();

            final BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection
                .getInputStream()));

            while (in.readLine() != null) {
                // nothing to do
            }

            return true;
        } catch (final Exception e) {
            return false;
        } finally {
            if (connection != null) {
                connection.disconnect();
            }
            this.loggedOutAlready = true;
        }
    }


我们看到红字部分，在调用发生异常时，代码是直接返回false的，也就是说单点退出发生错误时，SSO服务器并没有做异常处理，直接返回，这样就有可能在出现异常时（比如网络瞬时闪断），虽然系统界面退出后返回登录页面，但是SSO服务器并没有退出处理，没有销毁登录会话，所以就可能出现没有真正退出，仍然显示前一用户的会话信息。这个应该是CAS源码的一个bug，解决方法是在此处积累错误日志，并抛出异常处理。这样应该能解决此问题。修改代码如下：

。。。                                                                                                                                                                                                                              

} catch (final Exception e) {
         LOG.error("--------------Sending logout request for URL: " + getOriginalUrl()+"Network connection failed.");
           throw new Exception(e);
        } finally {

。。。

说明：

4.有些请求路径不需要单点登录过滤器拦截
       业务系统web应用在使用单点登录组件时，有些请求路径不需要单点登录过滤器拦截，比如公共开放的路径，不需要认证都可以自由访问的路径，单点登录过滤器配置的映射路径一般以通配符匹配路径，但要把这些路径单独提取出来，让过滤器不拦截做单点登录处理，就需要对原有过滤器进行扩展改造，才能实现这个功能。

       扩展实现代码如下：

public class CASFilter implements Filter { 

public static enum ResponseType {
        BREAK, GOON, RETURN
    }                                                                                                                                                                             

...

public void doFilter(
        ServletRequest request,
        ServletResponse response,
        FilterChain fc){

。。。

CASReceipt receipt = (CASReceipt) session.getAttribute(CAS_FILTER_RECEIPT);

if (receipt != null && isReceiptAcceptable(receipt)) {
           log.trace("CAS_FILTER_RECEIPT attribute was present and acceptable - passing  request through filter..");
             fc.doFilter(request, response);
             return;
         }else{
             responeType = beforeDoSSOFilter(request, response);
             if(ResponseType.RETURN==responeType){
              return ;
             }else if(ResponseType.BREAK==responeType) {
                 fc.doFilter(request, response);
                 return;
             }  //else go on
         }

} 

//过滤器的前置处理

public ResponseType beforeDoSSOFilter(ServletRequest request,
   ServletResponse response) {
  return ResponseType.GOON;

}

}



注：主要看原CASFilter 类红字部分扩展代码。

扩展实现类BMCASFilter

package com.sitechasia.sso.bmext;

public class BMCASFilter extends CASFilter {                                                                                                                                                                                                                                               
private final Log log = LogFactory.getLog(this.getClass());
    private static String ssoclient_passedPathSet;//设置不被sso过滤器拦截的请求路径，需要符合url路径通配符，多个路径可以","分割
public static final String PASSEDPATHSET_INIT_PARAM="passedPathSet";//web.xml配置文件中的参数
@Override
public void init(FilterConfig config) throws ServletException {
  super.init(config);
  ssoclient_passedPathSet = SSOClientPropertiesSingleton.getInstance().getProperty(ClientConstants.SSOCLIENT_PASSEDPATHSET)==null?config.getInitParameter(PASSEDPATHSET_INIT_PARAM):SSOClientPropertiesSingleton.getInstance().getProperty(ClientConstants.SSOCLIENT_PASSEDPATHSET);
}
   
    @Override
public ResponseType beforeDoSSOFilter(ServletRequest request,
   ServletResponse response) {
    if (ssoclient_passedPathSet != null) {//路径过滤
     HttpServletRequest httpRequest =(HttpServletRequest)request;
           String requestPath = httpRequest.getRequestURI();
//           String ls_requestPath = UrlUtils.buildFullRequestUrl(httpRequest.getScheme(), httpRequest.getServerName(), httpRequest.getServerPort(), requestPath, null);
          
        PathMatcher  matcher = new AntPathMatcher();
        String passedPaths[]=null;
        passedPaths =ssoclient_passedPathSet.split(",");
       
        if(passedPaths!=null){
         boolean flag;
         for (String passedPath : passedPaths) {
          flag = matcher.match(passedPath, requestPath);//ls_requestPath
                if(flag){
                      log.info("sso client request path '"+requestPath+"'is matched,filter chain will be continued.");
                  return ResponseType.BREAK;
                }
      }
        }
    }
  return ResponseType.GOON;
}


}

web.xml文件中配置修改如下：

<filter>
  <description>单点登陆请求过滤器</description>
  <filter-name>CASFilter</filter-name>
  <filter-class>com.sitechasia.sso.dmext.filter.DMCASFilter</filter-class>

...

<init-param>
   <description>排除路径</description>
   <param-name>passedPathSet</param-name>
   <param-value>
    /**/restful/userLogin/findPassword,
    /**/restful/userLogin/findIllegalLoginCount,
    /**/restful/tenantManager/**,
    /**/restful/lock/**,
    /**/restful/export/**
   </param-value>
  </init-param>
</filter>

<filter-mapping>
        <filter-name>CASFilter</filter-name>
        <url-pattern>/index.jsp</url-pattern>
</filter-mapping>

。。。

注：红字部分为相应配置内容扩展部分

      经过上述这样扩展，配置的排除路径作为请求时，单点登录过滤拦截就会忽略处理，实现了目标功能要求。

5.不同应用服务实现要求SSO客户端做适应性改造
          不同应用服务，对请求的处理方式不同，SSO客户端常规方法不能处理的需要进行适应性改造。我们先看一下SSO客户端常规方法处理请求，web应用中定义一个过滤器casfilter，并配置对安全资源拦截，首次登录系统、或者访问超时时，安全资源的请求被过滤器casfilter拦截，将安全资源路径包装为service参数，并重定向（http状态为302）到SSO服务器地址进行认证，输入凭证信息(用户名、密码等)，SSO服务器经过认证、验证票据机制处理，认证成功后，登录通过后继续访问安全资源，再次访问安全资源时，过滤器casfilter拦截，根据用户上下文判断用户已经登录，就不再拦截安全资源，直接正常访问安全资源。而有些应用中使用其他方式处理请求，按上述常规方法不好处理，下面举实例来看看解决方案。

5.1.Ajax客户端
         公司有一个应用系统使用Ajax客户端来处理请求并取得响应，在访问超时时，Ajax客户端请求由于使用异步处理技术（只局部刷新页面），不能将请求继续302重定向到SSO服务器重新认证处理，不能继续访问安全资源，界面响应处于一直延迟状态，很不友好。我们针对此应用进行适应性改造。改造要点如下：

我们约定应用系统的一个Ajax请求的标记（如ajaxRequestFlag=ajaxRequest），在安全资源ajax调用请求时携带此请求参数，还约定一个超时请求的响应状态值（如555），SSO客户端的过滤器casfilter的相应类程序对此约定进行了相应的改造。
应用系统的安全资源页面中引入文件（HttpStatusSSO.js）SSO对Axax请求的http状态的处理，其中有超时时的状态处理、判断是否登录、验证票据等的处理，都是通过ajax请求方式来处理的，其中依赖一个验证票据的资源ticketValidate.jsp。
经过上述改造后，应用系统的安全资源发送携带ajax请求标记的请求，在超时请求时，SSO客户端返回约定响应码(555)，HttpStatusSSO.js文件判断处理后转发给相应的登录页面重新认证。单点登录的访问也能够正常的实现功能。这样只扩展了SSO客户端组件的实现，向下版本兼容，保证了SSO组件的统一完整性。

上述改造方式是通过实践开发出来的，可能还有更好的方法来改造扩展，今后持续改进吧。

后记：现在官方的CAS源码3.4版本已经支持Ajax请求的客户端，它的实现机制有待于进一步的研究，大家可以参考。

5.2.多域认证
         有时我们遇到，不同子系统的认证实现的数据源可能来自一个用户数据库。我公司就是这种情况，采用Saas模式运营的软件，认证的用户来源于不同的租户或者域，基于这样的情况，我们对SSO进行了扩展，主要提供了认证接口，认证实现上，可以在认证时动态取得租户对应的数据源，对用户进行认证处理。举例如下：



5.3.SSO集中认证登录页面需要在业务子系统中定制
         SSO集中认证的登录页面默认是放在SSO服务器端的，样式也很不好看，用户需要把登录页面放在业务子系统中自行定制，我们对SSO进行了扩展，思路也很简单，主要是将显示默认登录页面的调用，变成了远程调用业务子系统的页面地址，这个地址可以作为配置参数来配置。举例如下