单点登录（Single Sign On），简称为 SSO，是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。

简介

单点登录(SingleSignOn，SSO)，就是通过用户的一次性鉴别登录。当用户在身份认证服务器上登录一次以后，即可获得访问单点登录系统中其他关联系统和应用软件的权限，同时这种实现是不需要管理员对用户的登录状态或其他信息进行修改的，这意味着在多个应用系统中，用户只需一次登录就可以访问所有相互信任的应用系统。这种方式减少了由登录产生的时间消耗，辅助了用户管理，是目前比较流行的。

传统登录流程图

单点登录流程图

SSO&CAS是什么

SSO

SSO是目前比较流行的服务于企业业务整合的解决方案之一， 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

CAS 是 Yale 大学发起的一个企业级的、开源的项目，旨在为 Web 应用系统提供一种可靠的单点登录解决方法（SSO的一种框架）

CAS 包括两部分：CAS Server 和 CAS Client

• CAS Server：负责完成对用户的认证工作 , 需要独立部署。
• CAS Client：负责处理对客户端受保护资源的访问请求，需要对请求方进行身份认证时，重定向到 CAS Server 进行认证。

单点登录适合什么场景

新浪微博与新浪博客是相互信任的应用系统:

• 当用户首次访问新浪微博时，新浪微博识别到用户未登录，将请求重定向到认证中心，认证中心也识别到用户未登录，则将请求重定向到登录页。
• 当用户已登录新浪微博访问新浪博客时，新浪博客识别到用户未登录，将请求重定向到认证中心，认证中心识别到用户已登录，返回用户的身份，此时用户无需登录即可使用新浪博客。
• 只要多个系统使用同一套单点登录框架那么它们将是相互信任的。

单点登录的三种实现方式

同域SSO

没有设置独立的 SSO 服务器，因为业务后台服务器本身就足以承担 SSO 的职能。

同父域SSO

和同域SSO不同在于，服务器在返回 cookie 的时候，要把cookie 的 domain 设置为其父域。

跨域SSO（CAS）

设置专门SSO服务器，当两个产品不同域时，cookie无法共享，从而我们就需要搭建SSO服务器。

CAS的几个重要知识点

接口

/login：登录接口，用于登录到中心服务器。

/logout：登出接口，用于从中心服务器登出。

/validate：用于验证用户是否登录中心服务器。

/serviceValidate：用于让各个 service 验证用户是否登录中心服务器。

票据

TGT (Ticket Grangting Ticket)

TGT 是 CAS 为用户签发的登录票据，拥有了 TGT，用户就可以证明自己在 CAS 成功登录过。TGT 封装了 Cookie 值以及此 Cookie 值对应的用户信息。当 HTTP 请求到来时，CAS 以此 Cookie 值（TGC）为 key 查询缓存中有无 TGT ，如果有的话，则相信用户已登录过。

TGC(Ticket Granting Cookie)

CAS Server 生成TGT放入自己的 Session 中，而 TGC 就是这个 Session 的唯一标识（SessionId），以 Cookie 形式放到浏览器端，是 CAS Server 用来明确用户身份的凭证。

ST(Service Ticket)

ST 是 CAS 为用户签发的访问某一 service 的票据。用户访问 service 时，service 发现用户没有 ST，则要求用户去 CAS 获取 ST。用户向 CAS 发出获取 ST 的请求，CAS 发现用户有 TGT，则签发一个 ST，返回给用户。用户拿着 ST 去访问 service，service 拿 ST 去 CAS 验证，验证通过后，允许用户访问资源。

票据之间的关系如下图。注意，PGTIOU, PGT, PT 是 CAS 2.0 中的内容，感兴趣的同学可以自行了解。

CAS的实现过程

跨域SSO（CAS）实现过程：

1. 用户访问产品 a，域名是 http://www.a.cn。
2. 由于用户没有携带在 a 服务器上登录的 a cookie，所以 a 服务器重定向到SSO 服务器的地址。
3. 由于用户没有携带在 SSO 服务器上登录的 TGC，所以 SSO 服务器判断用户未登录，给用户显示统一登录界面。
4. 登录成功后，SSO 服务器构建用户在 SSO 登录的 TGT，同时返回一个 http 重定向（包含 sso 服务器派发的 ST ）。
5. 重定向的 http response 中包含写 cookie。这个 cookie 代表用户在 SSO 中的登录状态，它的值是 TGC。
6. 浏览器重定向到产品 a。此时重定向的 url 中携带着 SSO 服务器生成的 ST。根据 ST，a 服务器向 SSO 服务器发送请求，SSO 服务器验证票据的有效性。验证成功后，a 服务器知道用户已经在 sso 登录了，于是 a 服务器构建用户登录 session。
7. 用户访问产品 b，域名是 http://www.b.cn。
8. 由于用户没有携带在 b 服务器上登录的 b cookie，所以 b 服务器重定向到SSO 服务器，去询问用户在 SSO 中的登录状态。
9. 浏览器重定向到 SSO服务器。由于已经向浏览器写入了携带 TGC 的cookie，所以此时 SSO 服务器可以拿到，根据 TGC 去查找 TGT，如果找到，就判断用户已经在 sso 登录过了。
10. SSO 服务器返回一个重定向，重定向携带 ST。
11. 浏览器带 ST 重定向到 b 服务器。
12. b 服务器根据票据向 SSO 服务器发送请求，票据验证通过后，b 服务器知道用户已经在 sso 登录了，于是生成 b session，向浏览器写入 b cookie。

如图所示，至此，整个登录流程结束。之后当用户访问 a 或者 b 后，直接会携带 a cookie/b cookie，就不用再向 SSO 确认了。

实际开发时，可以根据 CAS 增加更多的判断逻辑，比如，在收到CAS Server签发的ST后，如果 ST 被 hacker 窃取，并且 client 本身没来得及去验证 ST，被 hacker 抢先一步验证 ST，怎么解决。此时就可以在申请 ST 时添加额外验证因子（如ip、sessionId等）。

单点登录的几种实现方式

前言

在 B/S 系统中，登录功能通常都是基于 Cookie 来实现的。当用户登录成功后，一般会将登录状态记录到 Session 中，或者是给用户签发一个 Token，无论哪一种方式，都需要在客户端保存一些信息（Session ID 或 Token ），并要求客户端在之后的每次请求中携带它们。在这样的场景下，使用 Cookie 无疑是最方便的，因此我们一般都会将 Session 的 ID 或 Token 保存到 Cookie 中，当服务端收到请求后，通过验证 Cookie 中的信息来判断用户是否登录 。

单点登录（Single Sign On, SSO）是指在同一帐号平台下的多个应用系统中，用户只需登录一次，即可访问所有相互信任的应用系统。举例来说，百度贴吧和百度地图是百度公司旗下的两个不同的应用系统，如果用户在百度贴吧登录过之后，当他访问百度地图时无需再次登录，那么就说明百度贴吧和百度地图之间实现了单点登录。

单点登录的本质就是在多个应用系统中共享登录状态。如果用户的登录状态是记录在 Session 中的，要实现共享登录状态，就要先共享 Session，比如可以将 Session 序列化到 Redis 中，让多个应用系统共享同一个 Redis，直接读取 Redis 来获取 Session。

当然仅此是不够的，因为不同的应用系统有着不同的域名，尽管 Session 共享了，但是由于 Session ID 是往往保存在浏览器 Cookie 中的，因此存在作用域的限制，无法跨域名传递，也就是说当用户在 app1.com 中登录后，Session ID 仅在浏览器访问 app1.com 时才会自动在请求头中携带，而当浏览器访问 app2.com 时，Session ID 是不会被带过去的。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。

实现方式一：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。

实现方式二：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。

实现方式三：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。

关键代码如下：

// 获取 token
var token = result.data.token;

// 动态创建一个不可见的iframe，在iframe中加载一个跨域HTML
var iframe = document.createElement("iframe");
iframe.src = "http://app1.com/localstorage.html";
document.body.append(iframe);
// 使用postMessage()方法将token传递给iframe
setTimeout(function () {
    iframe.contentWindow.postMessage(token, "http://app1.com");
}, 4000);
setTimeout(function () {
    iframe.remove();
}, 6000);

// 在这个iframe所加载的HTML中绑定一个事件监听器，当事件被触发时，把接收到的token数据写入localStorage
window.addEventListener('message', function (event) {
    localStorage.setItem('token', event.data)
}, false);

前端通过 iframe+postMessage() 方式，将同一份 Token 写入到了多个域下的 LocalStorage 中，前端每次在向后端发送请求之前，都会主动从 LocalStorage 中读取 Token 并在请求中携带，这样就实现了同一份 Token 被多个域所共享。

总结：此种实现方式完全由前端控制，几乎不需要后端参与，同样支持跨域。

补充：域名分级

从专业的角度来说（根据《计算机网络》中的定义），.com、.cn 为一级域名（也称顶级域名），.com.cn、baidu.com 为二级域名，sina.com.cn、tieba.baidu.com 为三级域名，以此类推，N 级域名就是 N-1 级域名的直接子域名。

从使用者的角度来说，一般把可支持独立备案的主域名称作一级域名，如 baidu.com、sina.com.cn 皆可称作一级域名，在主域名下建立的直接子域名称作二级域名，如 tieba.baidu.com 为二级域名。

为了避免歧义，本人将使用“主域名“替代”一级域名“的说法。

项目中单点登录的实现原理

单点登录原理是一个重要知识点，也常被问及，很多童鞋照葫芦画瓢搭建过单点登录，但是被问到原理时可能说不出来，下面简单介绍，抛砖引玉，希望对大家有所帮助。

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。

我将以我所遇到的应用环境以及在其中所经历的各个阶段与大家分享，若有不足，希望各位不吝赐教。

共享Session

共享Session可谓是实现单点登录最直接、最简单的方式。将用户认证信息保存于Session中，即以Session内存储的值为用户凭证，这在单个站点内使用是很正常也很容易实现的，而在用户验证、用户信息管理与业务应用分离的场景下即会遇到单点登录的问题，在应用体系简单，子系统很少的情况下，可以考虑采用Session共享的方法来处理这个问题。

这个架构我使用了基于Redis的Session共享方案。将Session存储于Redis上，然后将整个系统的全局Cookie Domain设置于顶级域名上，这样SessionID就能在各个子系统间共享。

这个方案存在着严重的扩展性问题，首先，ASP.NET的Session存储必须为SessionStateItemCollection对象，而存储的结构是经过序列化后经过加密存储的。

并且当用户访问应用时，他首先做的就是将存储容器里的所有内容全部取出，并且反序列化为SessionStateItemCollection对象。这就决定了他具有以下约束：

• Session中所涉及的类型必须是子系统中共同拥有的（即程序集、类型都需要一致），这导致Session的使用受到诸多限制；
• 跨顶级域名的情况完全无法处理；

基于OpenId的单点登录

这种单点登录将用户的身份标识信息简化为OpenId存放于客户端，当用户登录某个子系统时，将OpenId传送到服务端，服务端根据OpenId构造用户验证信息，多用于C/S与B/S相结合的系统，流程如下：

由上图可以看到，这套单点登录依赖于OpenId的传递，其验证的基础在于OpenId的存储以及发送。

1. 当用户第一次登录时，将用户名密码发送给验证服务；
2. 验证服务将用户标识OpenId返回到客户端；
3. 客户端进行存储；
4. 访问子系统时，将OpenId发送到子系统；
5. 子系统将OpenId转发到验证服务；
6. 验证服务将用户认证信息返回给子系统；
7. 子系统构建用户验证信息后将授权后的内容返回给客户端。

这套单点登录验证机制的主要问题在于他基于C/S架构下将用户的OpenId存储于客户端，在子系统之间发送OpenId，而B/S模式下要做到这一点就显得较为困难。为了处理这个问题我们将引出下一种方式，这种方式将解决B/S模式下的OpenId的存储、传递问题。

基于Cookie的OpenId存储方案

我们知道，Cookie的作用在于充当一个信息载体在Server端和Browser端进行信息传递，而Cookie一般是以域名为分割的，例如a.xxx.com与b.xxx.com的Cookie是不能互相访问的，但是子域名是可以访问上级域名的Cookie的。即a.xxx.com和b.xxx.com是可以访问xxx.com下的Cookie的，于是就能将顶级域名的Cookie作为OpenId的载体。

验证步骤和上第二个方法非常相似：

• 在提供验证服务的站点里登录；
• 将OpenId写入顶级域名Cookie里；
• 访问子系统（Cookie里带有OpenId）
• 子系统取出OpenId通过并向验证服务发送OpenId
• 返回用户认证信息
• 返回授权后的内容

在以上两种方法中我们都可以看到通过OpenId解耦了Session共享方案中的类型等问题，并且构造用户验证信息将更灵活，子系统间的验证是相互独立的，但是在第三种方案里，我们基于所有子系统都是同一个顶级域名的假设，而在实际生产环境里有多个域名是很正常的事情，那么就不得不考虑跨域问题究竟如何解决。

B/S多域名环境下的单点登录处理

在多个顶级域名的情况下，我们将无法让各个子系统的OpenId共享。处理B/S环境下的跨域问题，我们首先就应该想到JSONP的方案。

验证步骤如下：

• 用户通过登录子系统进行用户登录；
• 用户登录子系统记录了用户的登录状态、OpenId等信息；
• 用户使用业务子系统；
• 若用户未登录业务子系统则将用户跳转至用户登录子系统；
• 用户子系统通过JSONP接口将用户OpenId传给业务子系统；
• 业务子系统通过OpenId调用验证服务；
• 验证服务返回认证信息、业务子系统构造用户登录凭证；（此时用户客户端已经与子业务系统的验证信息已经一一对应）
• 将用户登录结果返回用户登录子系统，若成功登录则将用户跳转回业务子系统；
• 将授权后的内容返回客户端；

安全问题

经过以上步骤，跨域情况下的单点登录问题已经可以得到解决。而在整个开发过程初期，我们采用用户表中记录一个OpenId字段来保存用户OpenId，而这个机制下很明显存在一些安全性、扩展性问题。这个扩展性问题主要体现在一个方面：OpenId的安全性和用户体验的矛盾。

整个单点登录的机制决定了OpenId是会出现在客户端的，所以OpenId需要有过期机制，假如用户在一个终端登录的话可以选择在用户每次登录或者每次退出时刷新OpenId，而在多终端登录的情况下就会出现矛盾：当一个终端刷新了OpenId之后其他终端将无法正常授权。

而最终，我采用了单用户多OpenId的解决方案。每次用户通过用户名/密码登录时，产生一个OpenId保存在Redis里，并且设定过期时间，这样多个终端登录就会有多个OpenId与之对应，不再会存在一个OpenId失效所有终端验证都失效的情况。