单点登录方案调研与实现

作用

在一个系统登录后,其他系统也能共享该登录状态,无需重新登录。

演进

cookie → session → token →单点登录

Cookie

可以实现浏览器和服务器状态的记录,但Cookie会出现存储体积过大和可以在前后端修改的问题

Session

为了解决Cookie的数据敏感问题,Session应运而生。

  • 常见的实现方式是基于Cookie。只将口令放置Cookie,通过口令实现前后端数据的映射,大部分数据存储于服务器的session中,这里会有一个全局sessions去存储每个用户的session,并设置每个的有效期,一般20分钟。超时则重新生成和更新全局sessions。
  • 分布式问题:通常服务器是集群,用户的请求会走到负载均衡,不一定打在同一台登录请求的机器上,那不就 session 失效了吗
    • 解决方案:
      • 第一种,把 session 集中存储,给个独立的 redis 或普通数据库
      • 第二种,将相同 ip 请求的负载均衡都打在同一台机器上。
    • 通常是第一种,因为第二种的同一台机器会出现请求过多宕机的问题。

token

  • 解决场景

    session 的维护给服务端造成很大困扰,我们必须找地方存放它,又要考虑分布式的问题,甚至要单独为了它启用一套 Redis 集群。有没有更好的办法?——token

    登录场景不需要往 session 存太多东西,那为何不直接打包到 cookie 中呢?这样服务端就不用存了,每次核验 cookie 带的 token 有效性就可以了,还可以存一些轻量的信息。

  • HTTP 头部

    token 认证则不需要后台保存,token一般放在HTTP请求头的 Authorization 中

  • 流程

    • 输入用户密码,通过的话,服务器返回 token
    • 浏览器每次携带该 token 去请求数据

来源

最早起源于多服务器间 session 数据一致的问题。

方案

关键如何让 Session ID(或 Token 在多个域中共享)

不同的项目情况,适用不同的方案,适合的才是最好的

按照域名划分方式分类:

同主域

一个企业,一般情况下只有一个域名,通过二级域名区分不同的系统。

二级域名不同也算跨域。当协议,域名,端口其中一个不同时,就算跨域了。

例如 aliyun.com,其他业务系统分别为:a.aliyun.comb.aliyun.com ,要做单点登录,需要一个登录系统,叫做 account.aliyun.com ,我们只要在 acount.aliyun.com 登录了,a.aliyun.comb.aliyun.com 也登陆了

实现

  • 方法一: Root Cookie 方式
    • 原理:同一域名下的不同子域名属于同一主域名,主域名下的 cookie 在不同子域名中都是可见的。

    • 将得到的 ticket 写入根 Cookie 里,通过修改 domain。这一步前后端择一写即可

      利用二级域名写一级域名的 Cookie, acount.aliyun.com 登录后,可将 cookie 的域设置为顶域,即 .aliyun.com ,这样所有的子域都可以访问到顶域的 cookie

      • 前端:react 和 vue 都有 js-cookie 包

        import Cookies from 'js-cookie'
        Cookies.set('key', 'value', { domain: 'localhost' })
        

        前提:后端没有配置 httpOnly,否则无法通过 document.cookie 方式读写,但有些浏览器仍支持写入。

      后端:java

      Cookie cookie = new Cookie("key", "value");cookie.setDomain('.example.com')
      

      无需在 domain 后加上端口号。设置完后,同主域名的网址打开浏览器的存储,便能看到 cookie 了。

    • 总结:实现简单,不支持跨主域名的方式

  • 方法二:postMessage + iframe 方案,无需后端参与
    • 可以实现同主域和不同主域,不同的是同主域的实现即便关闭后,再打开也没问题。不同主域的,关闭后就不会保存了。监听 message 的同时,在 postMessage 后,窗口就会触发了。

    • cross-storage 库,实现了对该方案的封装

      • 原理:类似中转站,所有的登录信息的存储或获取都通过该中转站
      • 使用注意
        • 如果无法连接成功的,可以考虑将初始化代码放入 html 中,并单独开启一个服务器(例如小型 node),用来对该页面的访问。

        • CrossStorageHub.init 时,localhost 和 域名都要写上

          CrossStorageHub.init([{origin: /.*localhost:808\d$/, allow: ['get', 'set', 'del']},{origin: /.*data.com:300\d$/, allow: ['get', 'set', 'del']}
          }]
          
    • 缺陷:Safari 浏览器不兼容该方案

      • 原因:postMessage + iframe(cross-storage)由于 safari 浏览器只支持和 iframe 通信,不支持新窗口通信,无论是通过 iframe.src 带上 token 的 query 还是通过 postMessage 存储到 localStorage 里。新打开一个窗口后,localStorage 里都没有之前的存储值。
        在这里插入图片描述

      • cross-storage 的文档,也给出了降级方案

        • 可以采用 root cookie 方式
        • 让服务端返回的方式
        • 直接去改变safari浏览器的配置。 (不建议)

        在这里插入图片描述

        • 跳转的 url 链接带上该 token 的 query,前提是要点击后才能触发。再保存到本地

不同主域

实现:

  • 方法一:

    部署一个 SSO 认证中心,专门负责处理登录请求(登录、登出、获取用户信息、当前用户状态),是单点登录的标准做法。

    类似中转站,所有子系统的登录都要询问一遍这个中转站

    CAS: 基于 SSO 认证中心的开源项目代表,Central Authentication Service 即中央认证服务

  • 方法二:iframe + postMessage 的方式

    同上

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