单点登录在现在的系统架构中广泛存在,他将多个子系统的认证体系打通,实现了一个入口多处使用,而在架构单点登录时,也会遇到一些小问题,在不同的应用环境中可以采用不同的单点登录实现方案来满足需求。

1.父域 Cookie

在将具体实现之前,我们先来聊一聊 Cookie 的作用域。

Cookie 的作用域由 domain 属性和 path 属性共同决定。domain 属性的有效值为当前域或其父域的域名/IP地址,在 Tomcat 中,domain 属性默认为当前域的域名/IP地址。path 属性的有效值是以“/”开头的路径,在 Tomcat 中,path 属性默认为当前 Web 应用的上下文路径。

如果将 Cookie 的 domain 属性设置为当前域的父域,那么就认为它是父域 Cookie。Cookie 有一个特点,即父域中的 Cookie 被子域所共享,换言之,子域会自动继承父域中的Cookie。

利用 Cookie 的这个特点,不难想到,将 Session ID(或 Token)保存到父域中不就行了。没错,我们只需要将 Cookie 的 domain 属性设置为父域的域名(主域名),同时将 Cookie 的 path 属性设置为根路径,这样所有的子域应用就都可以访问到这个 Cookie 了。不过这要求应用系统的域名需建立在一个共同的主域名之下,如 tieba.baidu.com 和 map.baidu.com,它们都建立在 baidu.com 这个主域名之下,那么它们就可以通过这种方式来实现单点登录。

总结:此种实现方式比较简单,但不支持跨主域名。

2.认证中心

我们可以部署一个认证中心,认证中心就是一个专门负责处理登录请求的独立的 Web 服务。

用户统一在认证中心进行登录,登录成功后,认证中心记录用户的登录状态,并将 Token 写入 Cookie。(注意这个 Cookie 是认证中心的,应用系统是访问不到的。)

应用系统检查当前请求有没有 Token,如果没有,说明用户在当前系统中尚未登录,那么就将页面跳转至认证中心。由于这个操作会将认证中心的 Cookie 自动带过去,因此,认证中心能够根据 Cookie 知道用户是否已经登录过了。如果认证中心发现用户尚未登录,则返回登录页面,等待用户登录,如果发现用户已经登录过了,就不会让用户再次登录了,而是会跳转回目标 URL ,并在跳转前生成一个 Token,拼接在目标 URL 的后面,回传给目标应用系统。

应用系统拿到 Token 之后,还需要向认证中心确认下 Token 的合法性,防止用户伪造。确认无误后,应用系统记录用户的登录状态,并将 Token 写入 Cookie,然后给本次访问放行。(注意这个 Cookie 是当前应用系统的,其他应用系统是访问不到的。)当用户再次访问当前应用系统时,就会自动带上这个 Token,应用系统验证 Token 发现用户已登录,于是就不会有认证中心什么事了。

这里顺便介绍两款认证中心的开源实现:

Apereo CAS 是一个企业级单点登录系统,其中 CAS 的意思是”Central Authentication Service“。它最初是耶鲁大学实验室的项目,后来转让给了 JASIG 组织,项目更名为 JASIG CAS,后来该组织并入了Apereo 基金会,项目也随之更名为 Apereo CAS。

XXL-SSO 是一个简易的单点登录系统,由大众点评工程师许雪里个人开发,代码比较简单,没有做安全控制,因而不推荐直接应用在项目中,这里列出来仅供参考。

总结:此种实现方式相对复杂,支持跨域,扩展性好,是单点登录的标准做法

3.LocalStorage 跨域

前面,我们说实现单点登录的关键在于,如何让 Session ID(或 Token)在多个域中共享。

父域 Cookie 确实是一种不错的解决方案,但是不支持跨域。那么有没有什么奇淫技巧能够让 Cookie 跨域传递呢?

很遗憾,浏览器对 Cookie 的跨域限制越来越严格。Chrome 浏览器还给 Cookie 新增了一个 SameSite 属性,此举几乎禁止了一切跨域请求的 Cookie 传递(超链接除外),并且只有当使用 HTTPs 协议时,才有可能被允许在 AJAX 跨域请求中接受服务器传来的 Cookie。

不过,在前后端分离的情况下,完全可以不使用 Cookie,我们可以选择将 Session ID (或 Token )保存到浏览器的 LocalStorage 中,让前端在每次向后端发送请求时,主动将 LocalStorage 的数据传递给服务端。这些都是由前端来控制的,后端需要做的仅仅是在用户登录成功后,将 Session ID (或 Token )放在响应体中传递给前端。

在这样的场景下,单点登录完全可以在前端实现。前端拿到 Session ID (或 Token )后,除了将它写入自己的 LocalStorage 中之外,还可以通过特殊手段将它写入多个其他域下的 LocalStorage 中。