CAS实现单点登录SSO执行原理探究

一、不落俗套的开始

1、背景介绍

单点登录:Single Sign On,简称SSO,SSO使得在多个应用系统中,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。

CAS框架:CAS(Central Authentication Service)是实现SSO单点登录的框架。

2、盗一张学习CAS绝大多都看过的图以及执行部分分析

注:已分不清原创,此处就不给出地址了。

这里写图片描述

从结构上看,CAS包含两个部分:CAS Server 和CAS Client需要独立部署,主要负责对用户的认证工作;CAS
Client负责处理对客户端受保护资源的访问请求,需要登录时,重定向到CAS Server.图1是CAS最基本的协议过程:

CAS Client 与受保护的客户端应用部署在一起,以Filter方式保护 Web 应用的受保护资源,过滤从客户端过来的每一个 Web
请求,同时, CAS Client会分析HTTP 请求中是否包请求 Service Ticket( 上图中的 Ticket)
,如果没有,则说明该用户是没有经过认证的,于是,CAS Client会重定向用户请求到CAS Server( Step 2 )。 Step
3是用户认证过程,如果用户提供了正确的Credentials, CAS Server 会产生一个随机的 Service Ticket
,然后,缓存该 Ticket ,并且重定向用户到CAS Client(附带刚才产生的Service Ticket), Service
Ticket 是不可以伪造的,最后, Step 5 和 Step6是 CAS Client 和 CAS
Server之间完成了一个对用户的身份核实,用Ticket查到 Username ,因为 Ticket是 CAS Server
产生的,因此,所以 CAS Server 的判断是毋庸置疑的。

该协议完成了一个很简单的任务,所有与CAS的交互均采用SSL协议,确保ST和TGC的安全性。协议工作过程会有2此重定向过程,但是CAS
Client与CAS Server之间进行ticket验证的过程对于用户是透明的。

总结一下,如下:

访问服务: SSO 客户端发送请求访问应用系统提供的服务资源。

定向认证: SSO 客户端会重定向用户请求到 SSO 服务器。

用户认证:用户身份认证。

发放票据: SSO 服务器会产生一个随机的 Service Ticket 。

验证票据: SSO 服务器验证票据 Service Ticket 的合法性,验证通过后,允许客户端访问服务。

传输用户信息: SSO 服务器验证票据通过后,传输用户认证结果信息给客户端。

二、在云里雾里进一步搜索、探究

先给出此部分内容出处: 《SSO CAS单点系列》之 实现一个SSO认证服务器是这样的,以下标红部分为自己的疑问。

1、登录信息传递

这里写图片描述
用户首次登录时流程如下:

1)、用户浏览器访问系统A需登录受限资源,此时进行登录检查,发现未登录,然后进行获取票据操作,发现没有票据。

2)、系统A发现该请求需要登录,将请求重定向到认证中心,获取全局票据操作,没有,进行登录。

3)、认证中心呈现登录页面,用户登录,登录成功后,认证中心重定向请求到系统A,并附上认证通过令牌,此时认证中心同时生成了全局票据。

4)、此时再次进行登录检查,发现未登录,然后再次获取票据操作,此时可以获得票据(令牌),系统A与认证中心通信,验证令牌有效,证明用户已登录。

5)、系统A将受限资源返给用户。

这里写图片描述
已登录用户首次访问应用群中系统B时:

1)、浏览器访问另一应用B需登录受限资源,此时进行登录检查,发现未登录,然后进行获取票据操作,发现没有票据。

2)、系统B发现该请求需要登录,将请求重定向到认证中心,获取全局票据操作,获取全局票据,可以获得,认证中心发现已经登录

3)、认证中心发放临时票据(令牌),并携带该令牌重定向到系统B。

4)、此时再次进行登录检查,发现未登录,然后再次获取票据操作,此时可以获得票据(令牌),系统B与认证中心通信,验证令牌有效,证明用户已登录。

5)、系统B将受限资源返回给客户端。

2、登录状态判断

用户到认证中心登录后,用户和认证中心之间建立起了会话,我们把这个会话称为全局会话。当用户后续访问系统应用时,我们不可能每次应用请求都到认证中心去判定是否登录,这样效率非常低下,这也是单Web应用不需要考虑的。

我们可以在系统应用和用户浏览器之间建立起局部会话,局部会话保持了客户端与该系统应用的登录状态,局部会话依附于全局会话存在,全局会话消失,局部会话必须消失。

用户访问应用时,首先判断局部会话是否存在,如存在,即认为是登录状态,无需再到认证中心去判断。如不存在,就重定向到认证中心判断全局会话是否存在,如存在,按1提到的方式通知该应用,该应用与客户端就建立起它们之间局部会话,下次请求该应用,就不去认证中心验证了。

3、登出

用户在一个系统登出了,访问其它子系统,也应该是登出状态。要想做到这一点,应用除结束本地局部会话外,还应该通知认证中心该用户登出。

认证中心接到登出通知,即可结束全局会话,同时需要通知所有已建立局部会话的子系统,将它们的局部会话销毁。这样,用户访问其它应用时,都显示已登出状态。

整个登出流程如下:

1)、客户端向应用A发送登出Logout请求。
2)、应用A取消本地会话,同时通知认证中心,用户已登出。
3)、应用A返回客户端登出请求。
4)、认证中心通知所有用户登录访问的应用,用户已登出。

三、拨开云雾见青天

1、对上面所有标红疑问一一解释

1)、问:系统A是如何发现该请求需要登录重定向到认证中心的?
答:用户通过浏览器地址栏访问系统A,系统A(也可以称为CAS客户端)去Cookie中拿JSESSION,即在Cookie中维护的当前回话session的id,如果拿到了,说明用户已经登录,如果未拿到,说明用户未登录。

2)、问:系统A重定向到认证中心,发送了什么信息或者地址变成了什么?
答:假如系统A的地址为http://a:8080/,CAS认证中心的服务地址为http://cas.server:8080/,那么重点向前后地址变化为:http://a:8080/————>ttp://cas.server:8080/?service=http://a:8080/,由此可知,重点向到认证中心,认证中心拿到了当前访问客户端的地址。

3)、问:登录成功后,认证中心重定向请求到系统A,认证通过令牌是如何附加发送给系统A的?
答:重定向之后的地址栏变成:http://a:8080/?ticket=ST-XXXX-XXX,将票据以ticket为参数名的方式通过地址栏发送给系统A

4)、问:系统A验证令牌,怎样操作证明用户登录的?
答:系统A通过地址栏获取ticket的参数值ST票据,然后从后台将ST发送给CAS server认证中心验证,验证ST有效后,CAS server返回当前用户登录的相关信息,系统A接收到返回的用户信息,并为该用户创建session会话,会话id由cookie维护,来证明其已登录。

5)、问:登录B系统,认证中心是如何判断用户已经登录的?
答:在系统A登录成功后,用户和认证中心之间建立起了全局会话,这个全局会话就是TGT(Ticket Granting Ticket),TGT位于CAS服务器端,TGT并没有放在Session中,也就是说,CAS全局会话的实现并没有直接使用Session机制,而是利用了Cookie自己实现的,这个Cookie叫做TGC(Ticket Granting Cookie),它存放了TGT的id,保存在用户浏览器上。
相关内容分析可以查看:《SSO CAS单点系列》之 实操!轻松玩转SSO CAS就这么简单(相识篇)

用户发送登录系统B的请求,首先会去Cookie中拿JSESSION,因为系统B并未登录过,session会话还未创建,JSESSION的值是拿不到的,然后将请求重定向到CAS认证中心,CAS认证中心先去用户浏览器中拿TGC的值,也就是全局会话id,如果存在则代表用户在认证中心已经登录,附带上认证令牌重定向到系统B。

上面登录状态判断也是这个逻辑。

6)、问:登出的过程,各个系统对当前用户都做了什么?
答:认证中心清除当前用户的全局会话TGT,同时清掉cookie中TGT的id:TGC;
然后是各个客户端系统,比如系统A、系统B,清除局部会话session,同时清掉cookie中session会话id:jsession

2、对系统A登录流程图添加注释,查看

这里写图片描述

不管了,反正我看懂了。

ps:看到这里的福利,cas系列介绍文章分享:CAS介绍资源页面

本站公众号
   欢迎关注本站公众号,获取更多程序园信息
开发小院