单点登录

• 单点登录全称 Single Sign On （以下简称 SSO)，是指在多系统应用群中登录一个系统，便可在其他所有系统中得到授权而无需再次登录，包括单点登录与单点注销两部分。

登录

• 相比于单系统登录， sso 需要一个独立的认证中心，只有认证中心能接受用户的用户名密码等安全信息，其他系统不提供登录入口，只接受认证中心的间接授权。
• 间接授权通过令牌实现， sso 认证中心验证用户的用户名密码没问题，创建授权令牌，在接下来的跳转过程中，授权令牌作为参数发送给各个子系统，子系统拿到令牌，即得到了授权，可以借此创建局部会话，局部会话登录方式与单系统的登录方式相同。

流程

1. 用户访问系统 1 的受保护资源，系统 1 发现用户未登录，跳转至 sso 认证中心，并将自己的地址作为参数。
2. sso 认证中心发现用户未登录，将用户引导至登录页面。
3. 用户输入用户名密码提交登录申请。
4. sso 认证中心校验用户信息，创建用户与 sso 认证中心之间的会话，称为全局会话，同时创建授权令牌。
5. sso 认证中心带着令牌跳转会最初的请求地址（系统 1)
6. 系统 1 拿到令牌，去 sso 认证中心校验令牌是否有效。
7. sso 认证中心校验令牌，返回有效，注册系统 1
8. 系统 1 使用该令牌创建与用户的会话，称为局部会话，返回受保护资源。
9. 用户访问系统 2 的受保护资源。
10. 系统 2 发现用户未登录，跳转至 sso 认证中心，并将自己的地址作为参数。
11. sso 认证中心发现用户已登录，跳转回系统 2 的地址，并附上令牌。
12. 系统 2 拿到令牌，去 sso 认证中心校验令牌是否有效。
13. sso 认证中心校验令牌，返回有效，注册系统 2
14. 系统 2 使用该令牌创建与用户的局部会话，返回受保护资源。

• 用户登录成功之后，会与 sso 认证中心及各个子系统建立会话，用户与 sso 认证中心建立的会话称为全局会话，用户与各个子系统建立的会话称为局部会话，局部会话建立之后，用户访问子系统受保护资源将不再通过 sso 认证中心，全局会话与局部会话有如下约束关系。
  • 局部会话存在，全局会话一定存在。
  • 全局会话存在，局部会话不一定存在。
  • 全局会话销毁，局部会话必须销毁。

注销

• 单点登录自然也要单点注销，在一个子系统中注销，所有子系统的会话都将被销毁。

• sso 认证中心一直监听全局会话的状态，一旦全局会话销毁，监听器将通知所有注册系统执行注销操作。

流程

1. 用户向系统 1 发起注销请求。
2. 系统 1 根据用户与系统 1 建立的会话 id 拿到令牌，向 sso 认证中心发起注销请求。
3. sso 认证中心校验令牌有效，销毁全局会话，同时取出所有用此令牌注册的系统地址。
4. sso 认证中心向所有注册系统发起注销请求。
5. 各注册系统接收 sso 认证中心的注销请求，销毁局部会话。
6. sso 认证中心引导用户至登录页面。

部署图

• 单点登录涉及 sso 认证中心与众子系统，子系统与 sso 认证中心需要通信以交换令牌，校验令牌及发起注销请求，因而子系统必须集成 sso 的客户端， sso 认证中心则是 sso 服务端，整个单点登录过程实质是 sso 客户端与服务端通信的过程。

• sso 认证中心与 sso 客户端通信方式有多种，这里以简单好用的 httpClient 为例， web service, rpc, restful api 等。

实现

• sso-client
  1. 拦截子系统未登录用户请求，跳转至 sso 认证中心。
  2. 接收并存储 sso 认证中心发送的令牌。
  3. 与 sso-server 通信，校验令牌的有效性。
  4. 建立局部会话。
  5. 拦截用户注销请求，向 sso 认证中心发送注销请求。
  6. 接收 sso 认证中心发出的注销请求，销毁局部会话。
• sso-server
  1. 验证用户的登录信息。
  2. 创建全局会话。
  3. 创建授权令牌。
  4. 与 sso-client 通信发送令牌。
  5. 校验 sso-client 令牌有效性。
  6. 系统注册。
  7. 接收 sso-client 注销请求，注销所有会话。

登录过程

sso-client 拦截未登录请求

• java 拦截请求的方式有 servlet, filter, listener 三种方式，我们采用 filter，在 sso-client 中新建 LoginFilter.java 类并实现 Filter 接口，在 doFilter() 方法中加入对未登录用户的拦截。

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
    HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
    HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;
    HttpSession session = req.getSession();

    if (session.getAttribute("isLogin")) {
        chain.doFilter(request, response);
        return;
    }
    // 跳转至sso认证中心。
    res.sendRedirect("sso-server-url-with-system-url");
}

sso-server 拦截未登录请求

• 拦截从 sso-client 跳转至 sso 认证中心的未登录请求，跳转至登录页面，这个过程与 sso-client 完全一样。

sso-server 验证用户登录信息

• 用户在登录页面输入用户名密码，请求登录， sso 认证中心校验用户信息，校验成功，将会话状态标记为"已登录”

@RequestMapping("/login")
public String login(String username, String password, HttpServletRequest req) {
    this.checkLoginInfo(username, password);
    req.getSession().setAttribute("isLogin", true);
    return "success";
}

sso-server 创建授权令牌

• 授权令牌是一串随机字符，以什么样的方式生成都没有关系，只要不重复，不易伪造即可。

sso-client 取得令牌并校验

• sso 认证中心登录后，跳转回子系统并附上令牌，子系统（sso-client）取得令牌，然后去 sso 认证中心校验，在 LoginFilter.java 的 doFilter() 中添加几行。

// 请求附带token参数。
String token = req.getParameter("token");
if (token != null) {
    // 去sso认证中心校验token
    boolean verifyResult = this.verify("sso-server-verify-url", token);
    if (!verifyResult) {
        res.sendRedirect("sso-server-url");
        return;
    }
    chain.doFilter(request, response);
}

• verify() 方法使用 httpClient 实现。

HttpPost httpPost = new HttpPost("sso-server-verify-url-with-token");
HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpPost);

sso-server 接收并处理校验令牌请求

• 用户在 sso 认证中心登录成功后， sso-server 创建授权令牌并存储该令牌，所以， sso-server 对令牌的校验就是去查找这个令牌是否存在以及是否过期，令牌校验成功后 sso-server 将发送校验请求的系统注册到 sso 认证中心。
• 令牌与注册系统地址通常存储在 key-value 数据库（如 Redis）中， Redis 可以为 key 设置有效时间也就是令牌的有效期， Redis 运行在内存中，速度非常快，正好 sso-server 不需要持久化任何数据。
• 令牌与注册系统地址可以用下图描述的结构存储在 Redis 中，可能你会问，为什么要存储这些系统的地址？如果不存储，注销的时候就麻烦了，用户向 sso 认证中心提交注销请求， sso 认证中心注销全局会话，但不知道哪些系统用此全局会话建立了自己的局部会话，也不知道要向哪些子系统发送注销请求注销局部会话。

sso-client 校验令牌成功创建局部会话

• 令牌校验成功后， sso-client 将当前局部会话标记为"已登录”，修改 LoginFilter.java，添加几行。

if (verifyResult) {
    session.setAttribute("isLogin", true);
}

• sso-client 还需将当前会话 id 与令牌绑定，表示这个会话的登录状态与令牌相关，此关系可以用 HashMap 保存，保存的数据用来处理 sso 认证中心发来的注销请求。

注销过程

• 用户向子系统发送带有 logout 参数的请求（注销请求）, sso-client 拦截器拦截该请求，向 sso 认证中心发起注销请求。

String logout = req.getParameter("logout");
if (logout != null) {
    this.ssoServer.logout(token);
}

• sso 认证中心也用同样的方式识别出 sso-client 的请求是注销请求， sso 认证中心注销全局会话。

@RequestMapping("/logout")
public String logout(HttpServletRequest req) {
    HttpSession session = req.getSession();
    if (session != null) {
        session.invalidate();// 触发LogoutListener
    }
    return "redirect:/";
}

• sso 认证中心有一个全局会话的监听器，一旦全局会话注销，将通知所有注册系统注销。

public class LogoutListener implements HttpSessionListener {
    @Override
    public void sessionCreated(HttpSessionEvent event) {}
    @Override
    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent event) {
        // 通过httpClient向所有注册系统发送注销请求。
    }
}