1 什么是单点登陆
单点登录(Single Sign On),简称为 SSO,是目前比较流行的企业业务整合的解决方案之一。SSO的定义是在多个应用系统中,用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统。
较大的企业内部,一般都有很多的业务支持系统为其提供相应的管理和IT服务。例如财务系统为财务人员提供财务的管理、计算和报表服务;人事系统为人事部门 提供全公司人员的维护服务;各种业务系统为公司内部不同的业务提供不同的服务等等。这些系统的目的都是让计算机来进行复杂繁琐的计算工作,来替代人力的手 工劳动,提高工作效率和质量。这些不同的系统往往是在不同的时期建设起来的,运行在不同的平台上;也许是由不同厂商开发,使用了各种不同的技术和标准。如 果举例说国内一著名的IT公司(名字隐去),内部共有60多个业务系统,这些系统包括两个不同版本的SAP的ERP系统,12个不同类型和版本的数据库系 统,8个不同类型和版本的操作系统,以及使用了3种不同的防火墙技术,还有数十种互相不能兼容的协议和标准,你相信吗?不要怀疑,这种情况其实非常普遍。 每一个应用系统在运行了数年以后,都会成为不可替换的企业IT架构的一部分,如下图所示。
随着企业的发展,业务系统的数量在不断的增加,老的系统却不能轻易的替换,这会带来很多的开销。其一是管理上的开销,需要维护的系统越来越多。很多系统的 数据是相互冗余和重复的,数据的不一致性会给管理工作带来很大的压力。业务和业务之间的相关性也越来越大,例如公司的计费系统和财务系统,财务系统和人事 系统之间都不可避免的有着密切的关系。
为了降低管理的消耗,最大限度的重用已有投资的系统,很多企业都在进行着企业应用集成(EAI)。企业应用集成可以在不同层面上进行:例如在数据存储层面 上的“数据大集中”,在传输层面上的“通用数据交换平台”,在应用层面上的“业务流程整合”,和用户界面上的“通用企业门户”等等。事实上,还用一个层面 上的集成变得越来越重要,那就是“身份认证”的整合,也就是“单点登录”。
通常来说,每个单独的系统都会有自己的安全体系和身份认证系统。整合以前,进入每个系统都需要进行登录,这样的局面不仅给管理上带来了很大的困难,在安全方面也埋下了重大的隐患。下面是一些著名的调查公司显示的统计数据:
另外,使用“单点登录”还是SOA时代的需求之一。在面向服务的架构中,服务和服务之间,程序和程序之间的通讯大量存在,服务之间的安全认证是SOA应用的难点之一,应此建立“单点登录”的系统体系能够大大简化SOA的安全问题,提高服务之间的合作效率。
2 单点登陆的技术实现机制
随着SSO技术的流行,SSO的产品也是满天飞扬。所有著名的软件厂商都提供了相应的解决方案。在这里我并不想介绍自己公司(Sun Microsystems)的产品,而是对SSO技术本身进行解析,并且提供自己开发这一类产品的方法和简单演示。有关我写这篇文章的目的,请参考我的博 客(http://yuwang881.blog.sohu.com/3184816.html)。
单点登录的机制其实是比较简单的,用一个现实中的例子做比较。颐和园是北京著名的旅游景点,也是我常去的地方。在颐和园内部有许多独立的景点,例如“苏州 街”、“佛香阁”和“德和园”,都可以在各个景点门口单独买票。很多游客需要游玩所有德景点,这种买票方式很不方便,需要在每个景点门口排队买票,钱包拿 进拿出的,容易丢失,很不安全。于是绝大多数游客选择在大门口买一张通票(也叫套票),就可以玩遍所有的景点而不需要重新再买票。他们只需要在每个景点门 口出示一下刚才买的套票就能够被允许进入每个独立的景点。
单点登录的机制也一样,如下图所示,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(1);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(2);用户再访问别的应用的时候(3,5)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(4,6)。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。
下面看看几个主要的功能函数:
private void handlerFromLogin(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
String username = request.getParameter("username");
String password = request.getParameter("password");
String pass = (String)accounts.get(username);
if ((pass==null)||(!pass.equals(password)))
getServletContext().getRequestDispatcher("/failed.html").forward(request, response);
else {
String gotoURL = request.getParameter("goto");
String newID = createUID();
SSOIDs.put(newID, username);
Cookie wangyu = new Cookie(cookiename, newID);
wangyu.setDomain(domainname);
wangyu.setMaxAge(60000);
wangyu.setValue(newID);
wangyu.setPath("/");
response.addCookie(wangyu);
System.out.println("login success, goto back url:" + gotoURL);
if (gotoURL != null) {
PrintWriter ut = response.getWriter();
response.sendRedirect(gotoURL);
out.close();
}
}
}
handlerFromLogin()这个方法是用来处理来自login.jsp的登录请求。它的逻辑很简单:将用户输入的用户名和密码与预先设定好的用 户集合(存放在accounts中)相比较,如果用户名或密码不匹配的话,则返回登录失败的页面(failed.html),如果登录成功的话,需要为用 户当前的session创建一个新的ID,并将这个ID和用户名的映射关系存放到SSOIDs中,最后还要将这个ID设置为浏览器能够保存的cookie 值。
登录成功后,浏览器会到哪个页面呢?那我们回顾一下我们是如何使用身份认证服务的。一般来说我们不会直接访问身份服务的任何URL,包括 login.jsp。身份服务是用来保护其他应用服务的,用户一般在访问一个受SSOAuth保护的Web应用的某个URL时,当前这个应用会发现当前的 用户还没有登录,便强制将也页面转向SSOAuth的login.jsp,让用户登录。如果登录成功后,应该自动的将用户的浏览器指向用户最初想访问的那 个URL。在handlerFromLogin()这个方法中,我们通过接收“goto”这个参数来保存用户最初访问的URL,成功后便重新定向到这个页 面中。
另外一个要说明的是,在设置cookie的时候,我使用了一个setMaxAge(6000)的方法。这个方法是用来设置cookie的有效期,单位是 秒。如果不使用这个方法或者参数为负数的话,当浏览器关闭的时候,这个cookie就失效了。在这里我给了很大的值(1000分钟),导致的行为是:当你 关闭浏览器(或者关机),下次再打开浏览器访问刚才的应用,只要在1000分钟之内,就不需要再登录了。我这样做是下面要介绍的桌面SSO中所需要的功 能。
其他的方法更加简单,这里就不多解释了。
昨天和几位朋友探讨到了这个话题,发现虽然单点登录,或者叫做独立的passport登录虽然已经有了很多实现方法,但是能真正了解并实现的人却并不太多,所以些下此文,希望从原理到实现,能让大家了解的多一些
至于什么是单点登录,举个例子,如果你登录了msn messenger,访问hotmail邮件就不用在此登录。
一般单点登录都需要有一个独立的登录站点,一般具有独立的域名,专门的进行注册,登录,注销等操作
我们为了讨论方便,把这个登录站点叫做站点P,设其Url为http://passport.yizhu2000.com,需要提供服务的站点设为A和B,跨站点单点登录是指你在A网站进行登录后,使用B网站的服务就不需要再登录
从技术角度讲单点登录分为:
所谓跨子域登录,A,B站点和P站点位于同一个域下面,比如A站点为http://blog.yizhu2000.com B站点为 http://forum.yizhu2000.com,他们和登录站点P的关系可以看到,都是属于同一个父域,yizhu2000.com,不同的是子域不同,一个为blog,一个为forum,一个是passport
我们先看看最常用的非跨站点普通登录的情况,一般登录验证通过后,一般会将你的用户名和一些用户信息,通过某一密钥进行加密,写在本地,也就是一个加密的cookie,我们把这个cookie叫做--票(ticket)。
需要判断用户是否登录的页面,需要读取这个ticket,并从其中解密出用户信息,如果ticket不存在,或者无法解密,意味着用户没有登录,或者登录信息不正确,这时就要跳转到登录页面进行登录,在这里加密的作用有两个,一是防止用户信息被不怀好意者看到,二是保证ticket不会被伪造,后者其实更为重要,加密后,各个应用需要采用与加密同样的密钥进行解密,如果不知道密钥,就不能伪造出ticket,
(注:加密和解密的密钥有可能不同,取决于采用什么加密算法,如果是对称加密,则为同一密钥,如果是非对称,就不同了,一般用私钥加密,公钥解密,但是无论怎样,密钥都只有内部知道,这样伪造者既无法伪造也无法解密ticket)
跨子域的单点登录,和上述普通登录的过程没有什么不同,唯一不同的是写cookie时,由于登录站点P和应用A处于不同的子域,P站写入的cookie的域为passport.yizhu2000.net,而A站点为forum.yizhu2000.net,A在判断用户登录时无法读到P站点的ticket
解决方法非常简单,当Login完成后P站点写ticket的时候,只需把cookie的域设为他们共同的父域,yizhu2000.net就可以了:cookie.domain="yizhu2000.net",A站点自然就可以读到这个ticket了
ASP。Net的form验证本身实现了这个机制,大家可以参考http://blog.csdn.net/octverve/archive/2007/09/22/1796338.aspx
ASP.NET身份验证信息跨域共享状态
在ASP.NET 2.0 中只需修改web.config文件即可,修改方法如下:
<authentication mode="Forms">
<forms name=".ASPNETFORM" domain="imneio.com" loginUrl="/login.aspx" defaultUrl="/default.aspx" protection="All" timeout="30" path="/" requireSSL="false" slidingExpiration="true" enableCrossAppRedirects="false" cookieless="UseDeviceProfile" />
</authentication>
domain指定了cookie保存的域,只要保存的是 abc.com形式或者.abc.com的形式,那么其二级域名都可以共享此cookie。
此外,web.config标签中的<sessionState >也做相应修改,mode改为StateServer或者SqlServer,那么里面的session信息也就全部可以共享了。
StateServer需要在服务中开启“asp.net状态服务”的服务。
http://www.imneio.com/2007/11/17/aspnetnote1/,以上斜体内容摘自此链接
完全跨域登录,是指A,B站点和P站点没有共同的父域,比如A站点为forum.yizhu1999.net,B站点为blog.yizhu1998.net,大家可以参考微软旗下的几个站点http://www.live.com,www.hotmail.com,这两个站点就没有共同的父域,而仍然可以共用登录,怎样才能实现呢?请参考下图,由于这种情况ticket比较复杂,我们暂时把P站点创建的的ticket叫做P-ticket,而A站点创建的ticket叫A-ticket,B的为B-ticket
由于站点A(forum.yizhu1999.com)不能读取到由站点P(passport.yizhu2000.com)创建的加密ticket,所以当用户访问A站点上需要登录才能访问的资源时,A站点会首先查看是否有A-ticket,如果没有,证明用户没有在A站点登录过,不过并不保证用户没有在B站点登录,(重复一下,既然是单点登录,当然无论你在A,B任意一个站点登录过,另外一个站点都要可以访问),请求会被重定向到p站点的验证页面,验证页面读取P-ticket,如果没有,或者解密不成功,就需要重定向登录页面,登录页面完成登录后,写一个加密cookie,也就是P-ticket,并且重定向到A站点的登录处理页,并把加密的用户信息作为参数传递给这个页面,这个页面接收登录页的用户信息,解密后也要写一个cookie,也就是A-ticket,今后用户再次访问A站点上需要登录权限才能访问的资源时,只需要检查这个A-cookie是否存在就可以了
当用户访问B站点时,会重复上面的过程,监测到没有B-ticket,就会重定向到P站点的验证页面,去检查P-ticket,如果没有,就登录,有则返回B的登录处理页面写B-ticket
注销的时候需要删除P-ticket和A-ticket
怎么删除cookie:本来以为这个不是问题,不过还是有朋友问道,简单的说其实是创建一个和你要删除的cookie同名的cookie,并把cookie的expire设为当前时间之前的某个时间,不过在跨子域的删除cookie时有一点要注意:必须要把cookie的域设置为父域,在本文中为yizhu2000.com
为了保证各个环节的传输的安全性,最好使用https连接