1
什么是單點(diǎn)登陸
單點(diǎn)登錄(
Single Sign On
),簡(jiǎn)稱為
SSO
,是目前比較流行的企業(yè)業(yè)務(wù)整合的解決方案之一。
SSO
的定義是在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中,用戶只需要登錄一次就可以訪問所有相互信任的應(yīng)用系統(tǒng)。
較大的企業(yè)內(nèi)部,一般都有很多的業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)為其提供相應(yīng)的管理和
IT
服務(wù)。例如財(cái)務(wù)系統(tǒng)為財(cái)務(wù)人員提供財(cái)務(wù)的管理、計(jì)算和報(bào)表服務(wù);人事系統(tǒng)為人事部門提供全公司人員的維護(hù)服務(wù);各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)為公司內(nèi)部不同的業(yè)務(wù)提供不同的服務(wù)等等。這些系統(tǒng)的目的都是讓計(jì)算機(jī)來進(jìn)行復(fù)雜繁瑣的計(jì)算工作,來替代人力的手工勞動(dòng),提高工作效率和質(zhì)量。這些不同的系統(tǒng)往往是在不同的時(shí)期建設(shè)起來的,運(yùn)行在不同的平臺(tái)上;也許是由不同廠商開發(fā),使用了各種不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。如果舉例說國(guó)內(nèi)一著名的
IT
公司(名字隱去),內(nèi)部共有
60
多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng),這些系統(tǒng)包括兩個(gè)不同版本的
SAP
的
ERP
系統(tǒng),
12
個(gè)不同類型和版本的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),
8
個(gè)不同類型和版本的操作系統(tǒng),以及使用了
3
種不同的防火墻技術(shù),還有數(shù)十種互相不能兼容的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),你相信嗎?不要懷疑,這種情況其實(shí)非常普遍。每一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)在運(yùn)行了數(shù)年以后,都會(huì)成為不可替換的企業(yè)
IT
架構(gòu)的一部分,如下圖所示。
隨著企業(yè)的發(fā)展,業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)量在不斷的增加,老的系統(tǒng)卻不能輕易的替換,這會(huì)帶來很多的開銷。其一是管理上的開銷,需要維護(hù)的系統(tǒng)越來越多。很多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是相互冗余和重復(fù)的,數(shù)據(jù)的不一致性會(huì)給管理工作帶來很大的壓力。業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)之間的相關(guān)性也越來越大,例如公司的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和財(cái)務(wù)系統(tǒng),財(cái)務(wù)系統(tǒng)和人事系統(tǒng)之間都不可避免的有著密切的關(guān)系。
為了降低管理的消耗,最大限度的重用已有投資的系統(tǒng),很多企業(yè)都在進(jìn)行著企業(yè)應(yīng)用集成(
EAI
)。企業(yè)應(yīng)用集成可以在不同層面上進(jìn)行:例如在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層面上的“數(shù)據(jù)大集中”,在傳輸層面上的“通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)”,在應(yīng)用層面上的“業(yè)務(wù)流程整合”,和用戶界面上的“通用企業(yè)門戶”等等。事實(shí)上,還用一個(gè)層面上的集成變得越來越重要,那就是“身份認(rèn)證”的整合,也就是“單點(diǎn)登錄”。
通常來說,每個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)都會(huì)有自己的安全體系和身份認(rèn)證系統(tǒng)。整合以前,進(jìn)入每個(gè)系統(tǒng)都需要進(jìn)行登錄,這樣的局面不僅給管理上帶來了很大的困難,在安全方面也埋下了重大的隱患。下面是一些著名的調(diào)查公司顯示的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):
- 用戶每天平均 16 分鐘花在身份驗(yàn)證任務(wù)上 - 資料來源: IDS
- 頻繁的 IT 用戶平均有 21 個(gè)密碼 - 資料來源: NTA Monitor Password Survey
- 49% 的人寫下了其密碼,而 67% 的人很少改變它們
- 每 79 秒出現(xiàn)一起身份被竊事件 - 資料來源:National Small Business Travel Assoc
- 全球欺騙損失每年約 12B - 資料來源:Comm Fraud Control Assoc
- 到 2007 年,身份管理市場(chǎng)將成倍增長(zhǎng)至 $4.5B - 資料來源:IDS
?
使用“單點(diǎn)登錄”整合后,只需要登錄一次就可以進(jìn)入多個(gè)系統(tǒng),而不需要重新登錄,這不僅僅帶來了更好的用戶體驗(yàn),更重要的是降低了安全的風(fēng)險(xiǎn)和管理的消耗。請(qǐng)看下面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):
- 提高 IT 效率:對(duì)于每 1000 個(gè)受管用戶,每用戶可節(jié)省$70K
- 幫助臺(tái)呼叫減少至少1/3,對(duì)于 10K 員工的公司,每年可以節(jié)省每用戶 $75,或者合計(jì) $648K
- 生產(chǎn)力提高:每個(gè)新員工可節(jié)省 $1K,每個(gè)老員工可節(jié)省 $350 &O5533; 資料來源:Giga
- ROI 回報(bào):7.5 到 13 個(gè)月 &O5533; 資料來源:Gartner
?
另外,使用“單點(diǎn)登錄”還是
SOA
時(shí)代的需求之一。在面向服務(wù)的架構(gòu)中,服務(wù)和服務(wù)之間,程序和程序之間的通訊大量存在,服務(wù)之間的安全認(rèn)證是
SOA
應(yīng)用的難點(diǎn)之一,應(yīng)此建立“單點(diǎn)登錄”的系統(tǒng)體系能夠大大簡(jiǎn)化
SOA
的安全問題,提高服務(wù)之間的合作效率。
2
單點(diǎn)登陸的技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制
隨著
SSO
技術(shù)的流行,
SSO
的產(chǎn)品也是滿天飛揚(yáng)。所有著名的軟件廠商都提供了相應(yīng)的解決方案。在這里我并不想介紹自己公司(
Sun Microsystems
)的產(chǎn)品,而是對(duì)
SSO
技術(shù)本身進(jìn)行解析,并且提供自己開發(fā)這一類產(chǎn)品的方法和簡(jiǎn)單演示。
單點(diǎn)登錄的機(jī)制其實(shí)是比較簡(jiǎn)單的,用一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的例子做比較。頤和園是北京著名的旅游景點(diǎn),也是我常去的地方。在頤和園內(nèi)部有許多獨(dú)立的景點(diǎn),例如“蘇州街”、“佛香閣”和“德和園”,都可以在各個(gè)景點(diǎn)門口單獨(dú)買票。很多游客需要游玩所有德景點(diǎn),這種買票方式很不方便,需要在每個(gè)景點(diǎn)門口排隊(duì)買票,錢包拿進(jìn)拿出的,容易丟失,很不安全。于是絕大多數(shù)游客選擇在大門口買一張通票(也叫套票),就可以玩遍所有的景點(diǎn)而不需要重新再買票。他們只需要在每個(gè)景點(diǎn)門口出示一下剛才買的套票就能夠被允許進(jìn)入每個(gè)獨(dú)立的景點(diǎn)。
單點(diǎn)登錄的機(jī)制也一樣,如下圖所示,當(dāng)用戶第一次訪問應(yīng)用系統(tǒng)
1
的時(shí)候,因?yàn)檫€沒有登錄,會(huì)被引導(dǎo)到認(rèn)證系統(tǒng)中進(jìn)行登錄(
1
);根據(jù)用戶提供的登錄信息,認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行身份效驗(yàn),如果通過效驗(yàn),應(yīng)該返回給用戶一個(gè)認(rèn)證的憑據(jù)--
ticket
(
2
);用戶再訪問別的應(yīng)用的時(shí)候(
3
,
5
)就會(huì)將這個(gè)
ticket
帶上,作為自己認(rèn)證的憑據(jù),應(yīng)用系統(tǒng)接受到請(qǐng)求之后會(huì)把
ticket
送到認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行效驗(yàn),檢查
ticket
的合法性(
4
,
6
)。如果通過效驗(yàn),用戶就可以在不用再次登錄的情況下訪問應(yīng)用系統(tǒng)
2
和應(yīng)用系統(tǒng)
3
了。
從上面的視圖可以看出,要實(shí)現(xiàn)
SSO
,需要以下主要的功能:
-
所有應(yīng)用系統(tǒng)共享一個(gè)身份認(rèn)證系統(tǒng)。
統(tǒng)一的認(rèn)證系統(tǒng)是 SSO 的前提之一。認(rèn)證系統(tǒng)的主要功能是將用戶的登錄信息和用戶信息庫(kù)相比較,對(duì)用戶進(jìn)行登錄認(rèn)證;認(rèn)證成功后,認(rèn)證系統(tǒng)應(yīng)該生成統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)志( ticket ),返還給用戶。另外,認(rèn)證系統(tǒng)還應(yīng)該對(duì) ticket 進(jìn)行效驗(yàn),判斷其有效性。 -
所有應(yīng)用系統(tǒng)能夠識(shí)別和提取
ticket
信息
要實(shí)現(xiàn) SSO 的功能,讓用戶只登錄一次,就必須讓應(yīng)用系統(tǒng)能夠識(shí)別已經(jīng)登錄過的用戶。應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該能對(duì) ticket 進(jìn)行識(shí)別和提取,通過與認(rèn)證系統(tǒng)的通訊,能自動(dòng)判斷當(dāng)前用戶是否登錄過,從而完成單點(diǎn)登錄的功能。
?
上面的功能只是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的
SSO
架構(gòu),在現(xiàn)實(shí)情況下的
SSO
有著更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。有兩點(diǎn)需要指出的是:
- 單一的用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)并不是必須的,有許多系統(tǒng)不能將所有的用戶信息都集中存儲(chǔ),應(yīng)該允許用戶信息放置在不同的存儲(chǔ)中,如下圖所示。事實(shí)上,只要統(tǒng)一認(rèn)證系統(tǒng),統(tǒng)一 ticket 的產(chǎn)生和效驗(yàn),無(wú)論用戶信息存儲(chǔ)在什么地方,都能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄。
?
- 統(tǒng)一的認(rèn)證系統(tǒng)并不是說只有單個(gè)的認(rèn)證服務(wù)器,如下圖所示,整個(gè)系統(tǒng)可以存在兩個(gè)以上的認(rèn)證服務(wù)器,這些服務(wù)器甚至可以是不同的產(chǎn)品。認(rèn)證服務(wù)器之間要通過標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議,互相交換認(rèn)證信息,就能完成更高級(jí)別的單點(diǎn)登錄。如下圖,當(dāng)用戶在訪問應(yīng)用系統(tǒng) 1 時(shí),由第一個(gè)認(rèn)證服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證后,得到由此服務(wù)器產(chǎn)生的 ticket 。當(dāng)他訪問應(yīng)用系統(tǒng) 4 的時(shí)候,認(rèn)證服務(wù)器 2 能夠識(shí)別此 ticket 是由第一個(gè)服務(wù)器產(chǎn)生的,通過認(rèn)證服務(wù)器之間標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議(例如 SAML )來交換認(rèn)證信息,仍然能夠完成 SSO 的功能。
?
3 WEB-SSO
的實(shí)現(xiàn)
隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,
WEB
應(yīng)用幾乎統(tǒng)治了絕大部分的軟件應(yīng)用系統(tǒng),因此
WEB-SSO
是
SSO
應(yīng)用當(dāng)中最為流行。
WEB-SSO
有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單易用。很多商業(yè)軟件和開源軟件都有對(duì)
WEB-SSO
的實(shí)現(xiàn)。其中值得一提的是
OpenSSO
(
https://opensso.dev.java.net/
),為用
Java
實(shí)現(xiàn)
WEB-SSO
提供架構(gòu)指南和服務(wù)指南,為用戶自己來實(shí)現(xiàn)
WEB-SSO
提供了理論的依據(jù)和實(shí)現(xiàn)的方法。
為什么說
WEB-SSO
比較容易實(shí)現(xiàn)呢?這是有
WEB
應(yīng)用自身的特點(diǎn)決定的。
眾所周知,
Web
協(xié)議(也就是
HTTP
)是一個(gè)無(wú)狀態(tài)的協(xié)議。一個(gè)
Web
應(yīng)用由很多個(gè)
Web
頁(yè)面組成,每個(gè)頁(yè)面都有唯一的
URL
來定義。用戶在瀏覽器的地址欄輸入頁(yè)面的
URL
,瀏覽器就會(huì)向
Web Server
去發(fā)送請(qǐng)求。如下圖,瀏覽器向
Web
服務(wù)器發(fā)送了兩個(gè)請(qǐng)求,申請(qǐng)了兩個(gè)頁(yè)面。這兩個(gè)頁(yè)面的請(qǐng)求是分別使用了兩個(gè)單獨(dú)的
HTTP
連接。所謂無(wú)狀態(tài)的協(xié)議也就是表現(xiàn)在這里,瀏覽器和
Web
服務(wù)器會(huì)在第一個(gè)請(qǐng)求完成以后關(guān)閉連接通道,在第二個(gè)請(qǐng)求的時(shí)候重新建立連接。
Web
服務(wù)器并不區(qū)分哪個(gè)請(qǐng)求來自哪個(gè)客戶端,對(duì)所有的請(qǐng)求都一視同仁,都是單獨(dú)的連接。這樣的方式大大區(qū)別于傳統(tǒng)的(
Client/Server
)
C/S
結(jié)構(gòu)
,
在那樣的應(yīng)用中,客戶端和服務(wù)器端會(huì)建立一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的專用的連接通道。正是因?yàn)橛辛藷o(wú)狀態(tài)的特性,每個(gè)連接資源能夠很快被其他客戶端所重用,一臺(tái)
Web
服務(wù)器才能夠同時(shí)服務(wù)于成千上萬(wàn)的客戶端。
但是我們通常的應(yīng)用是有狀態(tài)的。先不用提不同應(yīng)用之間的
SSO
,在同一個(gè)應(yīng)用中也需要保存用戶的登錄身份信息。例如用戶在訪問頁(yè)面
1
的時(shí)候進(jìn)行了登錄,但是剛才也提到,客戶端的每個(gè)請(qǐng)求都是單獨(dú)的連接,當(dāng)客戶再次訪問頁(yè)面
2
的時(shí)候,如何才能告訴
Web
服務(wù)器,客戶剛才已經(jīng)登錄過了呢?瀏覽器和服務(wù)器之間有約定:通過使用
cookie
技術(shù)來維護(hù)應(yīng)用的狀態(tài)。
Cookie
是可以被
Web
服務(wù)器設(shè)置的字符串,并且可以保存在瀏覽器中。如下圖所示,當(dāng)瀏覽器訪問了頁(yè)面
1
時(shí),
web
服務(wù)器設(shè)置了一個(gè)
cookie
,并將這個(gè)
cookie
和頁(yè)面
1
一起返回給瀏覽器,瀏覽器接到
cookie
之后,就會(huì)保存起來,在它訪問頁(yè)面
2
的時(shí)候會(huì)把這個(gè)
cookie
也帶上,
Web
服務(wù)器接到請(qǐng)求時(shí)也能讀出
cookie
的值,根據(jù)
cookie
值的內(nèi)容就可以判斷和恢復(fù)一些用戶的信息狀態(tài)。
Web-SSO
完全可以利用
Cookie
結(jié)束來完成用戶登錄信息的保存,將瀏覽器中的
Cookie
和上文中的
Ticket
結(jié)合起來,完成
SSO
的功能。
?
為了完成一個(gè)簡(jiǎn)單的
SSO
的功能,需要兩個(gè)部分的合作:
- 統(tǒng)一的身份認(rèn)證服務(wù)。
- 修改 Web 應(yīng)用,使得每個(gè)應(yīng)用都通過這個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)證服務(wù)來進(jìn)行身份效驗(yàn)。
3.1 Web SSO
的樣例
根據(jù)上面的原理,我用
J2EE
的技術(shù)(
JSP
和
Servlet
)完成了一個(gè)具有
Web-SSO
的簡(jiǎn)單樣例。樣例包含一個(gè)身份認(rèn)證的服務(wù)器和兩個(gè)簡(jiǎn)單的
Web
應(yīng)用,使得這兩個(gè)
Web
應(yīng)用通過統(tǒng)一的身份認(rèn)證服務(wù)來完成
Web-SSO
的功能。此樣例所有的源代碼和二進(jìn)制代碼都可以從網(wǎng)站地址
http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/
下載。
?
樣例下載、安裝部署和運(yùn)行指南:
- Web-SSO 的樣例是由三個(gè)標(biāo)準(zhǔn) Web 應(yīng)用組成,壓縮成三個(gè) zip 文件,從 http://gceclub.sun.com.cn/wangyu// 中下載。其中 SSOAuth ( http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/ )是身份認(rèn)證服務(wù); SSOWebDemo1 ( http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/ )和 SSOWebDemo2 ( http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/ )是兩個(gè)用來演示單點(diǎn)登錄的 Web 應(yīng)用。這三個(gè) Web 應(yīng)用之所以沒有打成 war 包,是因?yàn)樗鼈儾荒苤苯硬渴穑鶕?jù)讀者的部署環(huán)境需要作出小小的修改。樣例部署和運(yùn)行的環(huán)境有一定的要求,需要符合 Servlet2.3 以上標(biāo)準(zhǔn)的 J2EE 容器才能運(yùn)行(例如 Tomcat5,Sun Application Server 8, Jboss 4 等)。另外,身份認(rèn)證服務(wù)需要 JDK1.5 的運(yùn)行環(huán)境。之所以要用 JDK1.5 是因?yàn)楣P者使用了一個(gè)線程安全的高性能的 Java 集合類“ ConcurrentMap” ,只有在 JDK1.5 中才有。
- 這三個(gè) Web 應(yīng)用完全可以單獨(dú)部署,它們可以分別部署在不同的機(jī)器,不同的操作系統(tǒng)和不同的 J2EE 的產(chǎn)品上,它們完全是標(biāo)準(zhǔn)的和平臺(tái)無(wú)關(guān)的應(yīng)用。但是有一個(gè)限制,那兩臺(tái)部署應(yīng)用( demo1 、 demo2 )的機(jī)器的域名需要相同,這在后面的章節(jié)中會(huì)解釋到 cookie 和 domain 的關(guān)系以及如何制作跨域的 WEB-SSO
- 解壓縮 SSOAuth.zip 文件,在 /WEB-INF/ 下的 web.xml 中請(qǐng)修改“ domainname” 的屬性以反映實(shí)際的應(yīng)用部署情況, domainname 需要設(shè)置為兩個(gè)單點(diǎn)登錄的應(yīng)用( demo1 和 demo2 )所屬的域名。這個(gè) domainname 和當(dāng)前 SSOAuth 服務(wù)部署的機(jī)器的域名沒有關(guān)系。我缺省設(shè)置的是“ .sun.com” 。如果你部署 demo1 和 demo2 的機(jī)器沒有域名,請(qǐng)輸入 IP 地址或主機(jī)名(如 localhost ),但是如果使用 IP 地址或主機(jī)名也就意味著 demo1 和 demo2 需要部署到一臺(tái)機(jī)器上了。設(shè)置完后,根據(jù)你所選擇的 J2EE 容器,可能需要將 SSOAuth 這個(gè)目錄壓縮打包成 war 文件。用“ jar -cvf SSOAuth.war SSOAuth/” 就可以完成這個(gè)功能。
-
解壓縮
SSOWebDemo1
和
SSOWebDemo2
文件,分別在它們
/WEB-INF/
下找到
web.xml
文件,請(qǐng)修改其中的幾個(gè)初始化參數(shù)
<init-param>
<param-name>SSOServiceURL</param-name>
<param-value>http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/SSOAuth</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>SSOLoginPage</param-name>
<param-value>http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/login.jsp</param-value>
</init-param>
將其中的 SSOServiceURL 和 SSOLoginPage 修改成部署 SSOAuth 應(yīng)用的機(jī)器名、端口號(hào)以及根路徑(缺省是 SSOAuth )以反映實(shí)際的部署情況。設(shè)置完后,根據(jù)你所選擇的 J2EE 容器,可能需要將 SSOWebDemo1 和 SSOWebDemo2 這兩個(gè)目錄壓縮打包成兩個(gè) war 文件。用“ jar -cvf SSOWebDemo1.war SSOWebDemo1/” 就可以完成這個(gè)功能。 -
請(qǐng)輸入第一個(gè)
web
應(yīng)用的測(cè)試
URL
(
test.jsp
)
,
例如
http://wangyu.prc.sun.com:8080/ SSOWebDemo1/test.jsp
,如果是第一次訪問,便會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到登錄界面,如下圖
-
使用系統(tǒng)自帶的三個(gè)帳號(hào)之一登錄(例如,用戶名:
wangyu,
密碼:
wangyu
),便能成功的看到
test.jsp
的內(nèi)容:顯示當(dāng)前用戶名和歡迎信息。
- 請(qǐng)接著在同一個(gè)瀏覽器中輸入第二個(gè) web 應(yīng)用的測(cè)試 URL ( test.jsp ) , 例如 http://wangyu.prc.sun.com:8080/ SSOWebDemo2/test.jsp 。你會(huì)發(fā)現(xiàn),不需要再次登錄就能看到 test.jsp 的內(nèi)容,同樣是顯示當(dāng)前用戶名和歡迎信息,而且歡迎信息中明確的顯示當(dāng)前的應(yīng)用名稱( demo2 )。
?
3.2 WEB-SSO
代碼講解
3.2.1
身份認(rèn)證服務(wù)代碼解析
Web-SSO
的源代碼可以從網(wǎng)站地址
http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/web-sso/websso_src.zip
下載。身份認(rèn)證服務(wù)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的
web
應(yīng)用,包括一個(gè)名為
SSOAuth
的
Servlet
,一個(gè)
login.jsp
文件和一個(gè)
failed.html
。身份認(rèn)證的所有服務(wù)幾乎都由
SSOAuth
的
Servlet
來實(shí)現(xiàn)了;
login.jsp
用來顯示登錄的頁(yè)面(如果發(fā)現(xiàn)用戶還沒有登錄過);
failed.html
是用來顯示登錄失敗的信息(如果用戶的用戶名和密碼與信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的不一樣)。
SSOAuth
的代碼如下面的列表顯示,結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,先看看這個(gè)
Servlet
的主體部分:
package DesktopSSO;
?
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.text.*;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
?
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
?
?
public class SSOAuth extends HttpServlet {
???
???
static private ConcurrentMap accounts;
???
static private ConcurrentMap SSOIDs;
???
String cookiename="WangYuDesktopSSOID";
???
String domainname;
???
???
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
???????
super.init(config);
???????
domainname= config.getInitParameter("domainname");
???????
cookiename = config.getInitParameter("cookiename");
???????
SSOIDs = new ConcurrentHashMap();
???????
accounts=new ConcurrentHashMap();
???????
accounts.put("wangyu", "wangyu");
???????
accounts.put("paul", "paul");
???????
accounts.put("carol", "carol");
???
}
?
???
protected void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
???????
PrintWriter out = response.getWriter();
???????
String action = request.getParameter("action");
???????
String result="failed";
???????
if (action==null) {
???????????
handlerFromLogin(request,response);
???????
} else if (action.equals("authcookie")){
???????????
String myCookie = request.getParameter("cookiename");
???????????
if (myCookie != null)?result = authCookie(myCookie);
???????????
out.print(result);
???????????
out.close();
???????
} else if (action.equals("authuser")) {
???????????
result=authNameAndPasswd(request,response);
???????????
out.print(result);
???????????
out.close();
???????
}?else if (action.equals("logout")) {
???????????
String myCookie = request.getParameter("cookiename");
???????????
logout(myCookie);
?? ?????????
out.close();
???????
}
???
}
?
.....
?
}
|
?
從代碼很容易看出,
SSOAuth
就是一個(gè)簡(jiǎn)單的
Servlet
。其中有兩個(gè)靜態(tài)成員變量:
accounts
和
SSOIDs
,這兩個(gè)成員變量都使用了
JDK1.5
中線程安全的
MAP
類: ConcurrentMap
,所以這個(gè)樣例一定要
JDK1.5
才能運(yùn)行。
Accounts
用來存放用戶的用戶名和密碼,在
init()
的方法中可以看到我給系統(tǒng)添加了三個(gè)合法的用戶。在實(shí)際應(yīng)用中,
accounts
應(yīng)該是去數(shù)據(jù)庫(kù)中或
LDAP
中獲得,為了簡(jiǎn)單起見,在本樣例中我使用了
ConcurrentMap
在內(nèi)存中用程序創(chuàng)建了三個(gè)用戶。而
SSOIDs
保存了在用戶成功的登錄后所產(chǎn)生的
cookie
和用戶名的對(duì)應(yīng)關(guān)系。它的功能顯而易見:當(dāng)用戶成功登錄以后,再次訪問別的系統(tǒng),為了鑒別這個(gè)用戶請(qǐng)求所帶的
cookie
的有效性,需要到
SSOIDs
中檢查這樣的映射關(guān)系是否存在。
?
在主要的請(qǐng)求處理方法
processRequest()
中,可以很清楚的看到
SSOAuth
的所有功能
- 如果用戶還沒有登錄過,是第一次登錄本系統(tǒng),會(huì)被跳轉(zhuǎn)到 login.jsp 頁(yè)面(在后面會(huì)解釋如何跳轉(zhuǎn))。用戶在提供了用戶名和密碼以后,就會(huì)用 handlerFromLogin() 這個(gè)方法來驗(yàn)證。
- 如果用戶已經(jīng)登錄過本系統(tǒng),再訪問別的應(yīng)用的時(shí)候,是不需要再次登錄的。因?yàn)闉g覽器會(huì)將第一次登錄時(shí)產(chǎn)生的 cookie 和請(qǐng)求一起發(fā)送。效驗(yàn) cookie 的有效性是 SSOAuth 的主要功能之一。
- SSOAuth 還能直接效驗(yàn)非 login.jsp 頁(yè)面過來的用戶名和密碼的效驗(yàn)請(qǐng)求。這個(gè)功能是用于非 web 應(yīng)用的 SSO ,這在后面的桌面 SSO 中會(huì)用到。
- SSOAuth 還提供 logout 服務(wù)。
?
下面看看幾個(gè)主要的功能函數(shù):
?
private void handlerFromLogin(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
???????
String username = request.getParameter("username");
???????
String password = request.getParameter("password");
???????
String pass = (String)accounts.get(username);
???????
if ((pass==null)||(!pass.equals(password)))
???????????
getServletContext().getRequestDispatcher("/failed.html").forward(request, response);
???????
else {
???????????
String gotoURL = request.getParameter("goto");
???????????
String newID = createUID();
???????????
SSOIDs.put(newID, username);
???????????
Cookie wangyu = new Cookie(cookiename, newID);
???????????
wangyu.setDomain(domainname);
???????????
wangyu.setMaxAge(60000);
???????????
wangyu.setValue(newID);
???????????
wangyu.setPath("/");
???????????
response.addCookie(wangyu);
???????????
System.out.println("login success, goto back url:" + gotoURL);
???????????
if (gotoURL != null) {
???????????????
PrintWriter out = response.getWriter();
???? ???????????
response.sendRedirect(gotoURL);
???????????????
out.close();
???????????
}
???????
}??
???
}
|
handlerFromLogin()
這個(gè)方法是用來處理來自
login.jsp
的登錄請(qǐng)求。它的邏輯很簡(jiǎn)單:將用戶輸入的用戶名和密碼與預(yù)先設(shè)定好的用戶集合(存放在
accounts
中)相比較,如果用戶名或密碼不匹配的話,則返回登錄失敗的頁(yè)面(
failed.html
),如果登錄成功的話,需要為用戶當(dāng)前的
session
創(chuàng)建一個(gè)新的
ID
,并將這個(gè)
ID
和用戶名的映射關(guān)系存放到
SSOIDs
中,最后還要將這個(gè)
ID
設(shè)置為瀏覽器能夠保存的
cookie
值。
登錄成功后,瀏覽器會(huì)到哪個(gè)頁(yè)面呢?那我們回顧一下我們是如何使用身份認(rèn)證服務(wù)的。一般來說我們不會(huì)直接訪問身份服務(wù)的任何
URL
,包括
login.jsp
。身份服務(wù)是用來保護(hù)其他應(yīng)用服務(wù)的,用戶一般在訪問一個(gè)受
SSOAuth
保護(hù)的
Web
應(yīng)用的某個(gè)
URL
時(shí),當(dāng)前這個(gè)應(yīng)用會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的用戶還沒有登錄,便強(qiáng)制將也頁(yè)面轉(zhuǎn)向
SSOAuth
的
login.jsp
,讓用戶登錄。如果登錄成功后,應(yīng)該自動(dòng)的將用戶的瀏覽器指向用戶最初想訪問的那個(gè)
URL
。在
handlerFromLogin()
這個(gè)方法中,我們通過接收
“
goto”
這個(gè)參數(shù)來保存用戶最初訪問的
URL
,成功后便重新定向到這個(gè)頁(yè)面中。
另外一個(gè)要說明的是,在設(shè)置
cookie
的時(shí)候,我使用了一個(gè)setMaxAge(6000)
的方法。這個(gè)方法是用來設(shè)置
cookie
的有效期,單位是秒。如果不使用這個(gè)方法或者參數(shù)為負(fù)數(shù)的話,當(dāng)瀏覽器關(guān)閉的時(shí)候,這個(gè)
cookie
就失效了。在這里我給了很大的值(
1000
分鐘),導(dǎo)致的行為是:當(dāng)你關(guān)閉瀏覽器(或者關(guān)機(jī)),下次再打開瀏覽器訪問剛才的應(yīng)用,只要在
1000
分鐘之內(nèi),就不需要再登錄了。我這樣做是下面要介紹的桌面
SSO
中所需要的功能。
其他的方法更加簡(jiǎn)單,這里就不多解釋了。
?
3.2.2
具有
SSO
功能的
web
應(yīng)用源代碼解析
要實(shí)現(xiàn)
WEB-SSO
的功能,只有身份認(rèn)證服務(wù)是不夠的。這點(diǎn)很顯然,要想使多個(gè)應(yīng)用具有單點(diǎn)登錄的功能,還需要每個(gè)應(yīng)用本身的配合:將自己的身份認(rèn)證的服務(wù)交給一個(gè)統(tǒng)一的身份認(rèn)證服務(wù)-
SSOAuth
。
SSOAuth
服務(wù)中提供的各個(gè)方法就是供每個(gè)加入
SSO
的
Web
應(yīng)用來調(diào)用的。
一般來說,
Web
應(yīng)用需要
SSO
的功能,應(yīng)該通過以下的交互過程來調(diào)用身份認(rèn)證服務(wù)的提供的認(rèn)證服務(wù):
- Web 應(yīng)用中每一個(gè)需要安全保護(hù)的 URL 在訪問以前,都需要進(jìn)行安全檢查,如果發(fā)現(xiàn)沒有登錄(沒有發(fā)現(xiàn)認(rèn)證之后所帶的 cookie ),就重新定向到 SSOAuth 中的 login.jsp 進(jìn)行登錄。
- 登錄成功后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給你的瀏覽器設(shè)置 cookie ,證明你已經(jīng)登錄過了。
- 當(dāng)你再訪問這個(gè)應(yīng)用的需要保護(hù)的 URL 的時(shí)候,系統(tǒng)還是要進(jìn)行安全檢查的,但是這次系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的 cookie 。
- 有了這個(gè) cookie ,還不能證明你就一定有權(quán)限訪問。因?yàn)橛锌赡苣阋呀?jīng) logout, 或者 cookie 已經(jīng)過期了,或者身份認(rèn)證服務(wù)重起過,這些情況下,你的 cookie 都可能無(wú)效。應(yīng)用系統(tǒng)拿到這個(gè) cookie ,還需要調(diào)用身份認(rèn)證的服務(wù),來判斷 cookie 時(shí)候真的有效,以及當(dāng)前的 cookie 對(duì)應(yīng)的用戶是誰(shuí)。
- 如果 cookie 效驗(yàn)成功,就允許用戶訪問當(dāng)前請(qǐng)求的資源。
以上這些功能,可以用很多方法來實(shí)現(xiàn):
- 在每個(gè)被訪問的資源中( JSP 或 Servlet )中都加入身份認(rèn)證的服務(wù),來獲得 cookie ,并且判斷當(dāng)前用戶是否登錄過。不過這個(gè)笨方法沒有人會(huì)用 :-) 。
- 可以通過一個(gè) controller ,將所有的功能都寫到一個(gè) servlet 中,然后在 URL 映射的時(shí)候,映射到所有需要保護(hù)的 URL 集合中(例如 *.jsp , /security/* 等)。這個(gè)方法可以使用,不過,它的缺點(diǎn)是不能重用。在每個(gè)應(yīng)用中都要部署一個(gè)相同的 servlet 。
- Filter 是比較好的方法。符合 Servlet2.3 以上的 J2EE 容器就具有部署 filter 的功能。( Filter 的使用可以參考 JavaWolrd 的文章 http://www.javaworld.com/javaworld/jw-06-2001/jw-0622-filters.html ) Filter 是一個(gè)具有很好的模塊化,可重用的編程 API ,用在 SSO 正合適不過。本樣例就是使用一個(gè) filter 來完成以上的功能。
?
package SSO;
?
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;
import java.text.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.*;
import org.apache.commons.httpclient.*;
import org.apache.commons.httpclient.methods.GetMethod;
?
public class SSOFilter implements Filter {
???
private FilterConfig filterConfig = null;
???
private String cookieName="WangYuDesktopSSOID";
???
private String SSOServiceURL=?"http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/SSOAuth";
???
private String SSOLoginPage= "http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/login.jsp";
???
???
public void init(FilterConfig filterConfig) {
?
???????
this.filterConfig = filterConfig;
???????
if (filterConfig != null) {
???????????
if (debug) {
???????????????
log("SSOFilter:Initializing filter");
???????????
}
???????
}???????
???????
cookieName = filterConfig.getInitParameter("cookieName");
???????
SSOServiceURL = filterConfig.getInitParameter("SSOServiceURL");
???????
SSOLoginPage = filterConfig.getInitParameter("SSOLoginPage");
???
}?
.....
.....
?
}
|
以上的初始化的源代碼有兩點(diǎn)需要說明:一是有兩個(gè)需要配置的參數(shù)
SSOServiceURL
和
SSOLoginPage
。因?yàn)楫?dāng)前的
Web
應(yīng)用很可能和身份認(rèn)證服務(wù)(
SSOAuth
)不在同一臺(tái)機(jī)器上,所以需要讓這個(gè)
filter
知道身份認(rèn)證服務(wù)部署的
URL
,這樣才能去調(diào)用它的服務(wù)。另外一點(diǎn)就是由于身份認(rèn)證的服務(wù)調(diào)用是要通過
http
協(xié)議來調(diào)用的(在本樣例中是這樣設(shè)計(jì)的,讀者完全可以設(shè)計(jì)自己的身份服務(wù),使用別的調(diào)用協(xié)議,如
RMI
或
SOAP
等等),所有筆者引用了
apache
的
commons
工具包(詳細(xì)信息情訪問
apache
的網(wǎng)站
http://jakarta.apache.org/commons/index.html
),其中的
“
httpclient”
可以大大簡(jiǎn)化
http
調(diào)用的編程。
下面看看
filter
的主體方法
doFilter():
public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
???????
if (debug) log("SSOFilter:doFilter()");
???????
HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;
???????
HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;
???????
String result="failed";
???????
String url = request.getRequestURL().toString();
???????
String qstring = request.getQueryString();
???????
if (qstring == null) qstring ="";
?
???????
//
檢查
http
請(qǐng)求的
head
是否有需要的
cookie
???????
String cookieValue ="";
???????
javax.servlet.http.Cookie[] diskCookies = request.getCookies();
???????
if (diskCookies != null) {
???????????
for (int i = 0; i < diskCookies.length; i++) {
???????????????
if(diskCookies[i].getName().equals(cookieName)){
???????????????????
cookieValue = diskCookies[i].getValue();
?
???????????????????
//
如果找到了相應(yīng)的
cookie
則效驗(yàn)其有效性
???????????????????
result = SSOService(cookieValue);
???????????????????
if (debug) log("found cookies!");
???????? ???????
}
???????????
}
???????
}
???????
if (result.equals("failed")) { //
效驗(yàn)失敗或沒有找到
cookie
,則需要登錄
???????????
response.sendRedirect(SSOLoginPage+"?goto="+url);
???????
} else if (qstring.indexOf("logout") > 1) {//logout
服務(wù)
???????????
if (debug) log("logout action!");
???????????
logoutService(cookieValue);
???????????
response.sendRedirect(SSOLoginPage+"?goto="+url);
???????
}?else {//
效驗(yàn)成功
???????????
request.setAttribute("SSOUser",result);
???????????
Throwable problem = null;
???????????
try {
??????????? ????
chain.doFilter(req, res);
???????????
} catch(Throwable t) {
???????????????
problem = t;
???????????????
t.printStackTrace();
???????????
}??????
???????????
if (problem != null) {
???????????????
if (problem instanceof ServletException) throw (ServletException)problem;
???????????????
if (problem instanceof IOException) throw (IOException)problem;
???????????????
sendProcessingError(problem, res);
???????????
}
???????
}??
???
}
|
doFilter()
方法的邏輯也是非常簡(jiǎn)單的,在接收到請(qǐng)求的時(shí)候,先去查找是否存在期望的
cookie
值,如果找到了,就會(huì)調(diào)用
SSOService(cookieValue)
去效驗(yàn)這個(gè)
cookie
的有效性。如果
cookie
效驗(yàn)不成功或者
cookie
根本不存在,就會(huì)直接轉(zhuǎn)到登錄界面讓用戶登錄;如果
cookie
效驗(yàn)成功,就不會(huì)做任何阻攔,讓此請(qǐng)求進(jìn)行下去。在配置文件中,有下面的一個(gè)節(jié)點(diǎn)表示了此
filter
的
URL
映射關(guān)系:只攔截所有的
jsp
請(qǐng)求。
<filter-mapping>
<filter-name>SSOFilter</filter-name>
<url-pattern>*.jsp</url-pattern>
</filter-mapping>
<filter-name>SSOFilter</filter-name>
<url-pattern>*.jsp</url-pattern>
</filter-mapping>
?
下面還有幾個(gè)主要的函數(shù)需要說明:
???
private String SSOService(String cookievalue) throws IOException {
???????
String authAction = "?action=authcookie&cookiename=";
???????
HttpClient httpclient = new HttpClient();
???????
GetMethod httpget = new GetMethod(SSOServiceURL+authAction+cookievalue);
???????
try {?
???????????
httpclient.executeMethod(httpget);
???????????
String result = httpget.getResponseBodyAsString();
???????????
return result;
???????
} finally {
???????????
httpget.releaseConnection();
???????
}
???
}
???
???
private void logoutService(String cookievalue) throws IOException {
???????
String authAction = "?action=logout&cookiename=";
???????
HttpClient httpclient = new HttpClient();
???????
GetMethod httpget = new GetMethod(SSOServiceURL+authAction+cookievalue);
???????
try {
???????????
httpclient.executeMethod(httpget);
???????????
httpget.getResponseBodyAsString();
???????
} finally {
???????????
httpget.releaseConnection();
???????
}
???
}
|
這兩個(gè)函數(shù)主要是利用
apache
中的
httpclient
訪問
SSOAuth
提供的認(rèn)證服務(wù)來完成效驗(yàn)
cookie
和
logout
的功能。
其他的函數(shù)都很簡(jiǎn)單,有很多都是我的
IDE
(
NetBeans
)替我自動(dòng)生成的。
4
當(dāng)前方案的安全局限性
當(dāng)前這個(gè)
WEB-SSO
的方案是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的雛形,主要是用來演示
SSO
的概念和說明
SSO
技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式。有很多方面還需要完善,其中安全性是非常重要的一個(gè)方面。
我們說過,采用
SSO
技術(shù)的主要目的之一就是加強(qiáng)安全性,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)椴捎昧?/span>
SSO
,在網(wǎng)絡(luò)上傳遞密碼的次數(shù)減少,風(fēng)險(xiǎn)降低是顯然的,但是當(dāng)前的方案卻有其他的安全風(fēng)險(xiǎn)。由于
cookie
是一個(gè)用戶登錄的唯一憑據(jù),對(duì)
cookie
的保護(hù)措施是系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié):
-
cookie
的長(zhǎng)度和復(fù)雜度
在本方案中, cookie 是有一個(gè)固定的字符串(我的姓名)加上當(dāng)前的時(shí)間戳。這樣的 cookie 很容易被偽造和猜測(cè)。懷有惡意的用戶如果猜測(cè)到合法的 cookie 就可以被當(dāng)作已經(jīng)登錄的用戶,任意訪問權(quán)限范圍內(nèi)的資源 -
cookie
的效驗(yàn)和保護(hù)
在本方案中,雖然密碼只要傳輸一次就夠了,可 cookie 在網(wǎng)絡(luò)中是經(jīng)常傳來傳去。一些網(wǎng)絡(luò)探測(cè)工具(如 sniff, snoop,tcpdump 等)可以很容易捕獲到 cookie 的數(shù)值。在本方案中,并沒有考慮 cookie 在傳輸時(shí)候的保護(hù)。另外對(duì) cookie 的效驗(yàn)也過于簡(jiǎn)單,并不去檢查發(fā)送 cookie 的來源究竟是不是 cookie 最初的擁有者,也就是說無(wú)法區(qū)分正常的用戶和仿造 cookie 的用戶。 -
當(dāng)其中一個(gè)應(yīng)用的安全性不好,其他所有的應(yīng)用都會(huì)受到安全威脅
因?yàn)橛?/span> SSO ,所以當(dāng)某個(gè)處于 SSO 的應(yīng)用被黒客攻破,那么很容易攻破其他處于同一個(gè) SSO 保護(hù)的應(yīng)用。
這些安全漏洞在商業(yè)的
SSO
解決方案中都會(huì)有所考慮,提供相關(guān)的安全措施和保護(hù)手段,例如
Sun
公司的
Access Manager
,
cookie
的復(fù)雜讀和對(duì)
cookie
的保護(hù)都做得非常好。另外在
OpneSSO
(
https://opensso.dev.java.net/
)的架構(gòu)指南中也給出了部分安全措施的解決方案。
5
當(dāng)前方案的功能和性能局限性
除了安全性,當(dāng)前方案在功能和性能上都需要很多的改進(jìn):
- 當(dāng)前所提供的登錄認(rèn)證模式只有一種:用戶名和密碼,而且為了簡(jiǎn)單,將用戶名和密碼放在內(nèi)存當(dāng)中。事實(shí)上,用戶身份信息的來源應(yīng)該是多種多樣的,可以是來自數(shù)據(jù)庫(kù)中, LDAP 中,甚至于來自操作系統(tǒng)自身的用戶列表。還有很多其他的認(rèn)證模式都是商務(wù)應(yīng)用不可缺少的,因此 SSO 的解決方案應(yīng)該包括各種認(rèn)證的模式,包括數(shù)字證書, Radius , SafeWord , MemberShip , SecurID 等多種方式。最為靈活的方式應(yīng)該允許可插入的 JAAS 框架來擴(kuò)展身份認(rèn)證的接口
- 我們編寫的 Filter 只能用于 J2EE 的應(yīng)用,而對(duì)于大量非 Java 的 Web 應(yīng)用,卻無(wú)法提供 SSO 服務(wù)。
- 在將 Filter 應(yīng)用到 Web 應(yīng)用的時(shí)候,需要對(duì)容器上的每一個(gè)應(yīng)用都要做相應(yīng)的修改,重新部署。而更加流行的做法是 Agent 機(jī)制:為每一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器安裝一個(gè) agent ,就可以將 SSO 功能應(yīng)用到這個(gè)應(yīng)用服務(wù)器中的所有應(yīng)用。
- 當(dāng)前的方案不能支持分別位于不同 domain 的 Web 應(yīng)用進(jìn)行 SSO 。這是因?yàn)闉g覽器在訪問 Web 服務(wù)器的時(shí)候,僅僅會(huì)帶上和當(dāng)前 web 服務(wù)器具有相同 domain 名稱的那些 cookie 。要提供跨域的 SSO 的解決方案有很多其他的方法,在這里就不多說了。 Sun 的 Access Manager 就具有跨域的 SSO 的功能。
- 另外, Filter 的性能問題也是需要重視的方面。因?yàn)?/span> Filter 會(huì)截獲每一個(gè)符合 URL 映射規(guī)則的請(qǐng)求,獲得 cookie ,驗(yàn)證其有效性。這一系列任務(wù)是比較消耗資源的,特別是驗(yàn)證 cookie 有效性是一個(gè)遠(yuǎn)程的 http 的調(diào)用,來訪問 SSOAuth 的認(rèn)證服務(wù),有一定的延時(shí)。因此在性能上需要做進(jìn)一步的提高。例如在本樣例中,如果將 URL 映射從“ .jsp ” 改成“ /* ” ,也就是說 filter 對(duì)所有的請(qǐng)求都起作用,整個(gè)應(yīng)用會(huì)變得非常慢。這是因?yàn)椋?yè)面當(dāng)中包含了各種靜態(tài)元素如 gif 圖片, css 樣式文件,和其他 html 靜態(tài)頁(yè)面,這些頁(yè)面的訪問都要通過 filter 去驗(yàn)證。而事實(shí)上,這些靜態(tài)元素沒有什么安全上的需求,應(yīng)該在 filter 中進(jìn)行判斷,不去效驗(yàn)這些請(qǐng)求,性能會(huì)好很多。另外,如果在 filter 中加上一定的 cache ,而不需要每一個(gè) cookie 效驗(yàn)請(qǐng)求都去遠(yuǎn)端的身份認(rèn)證服務(wù)中執(zhí)行,性能也能大幅度提高。
- 另外系統(tǒng)還需要很多其他的服務(wù),如在內(nèi)存中定時(shí)刪除無(wú)用的 cookie 映射等等,都是一個(gè)嚴(yán)肅的解決方案需要考慮的問題。
6
桌面
SSO
的實(shí)現(xiàn)
從
WEB-SSO
的概念延伸開,我們可以把
SSO
的技術(shù)拓展到整個(gè)桌面的應(yīng)用,不僅僅局限在瀏覽器。
SSO
的概念和原則都沒有改變,只需要再做一點(diǎn)點(diǎn)的工作,就可以完成桌面
SSO
的應(yīng)用。
桌面
SSO
和
WEB-SSO
一樣,關(guān)鍵的技術(shù)也在于如何在用戶登錄過后保存登錄的憑據(jù)。在
WEB-SSO
中,登錄的憑據(jù)是靠瀏覽器的
cookie
機(jī)制來完成的;在桌面應(yīng)用中,可以將登錄的憑證保存到任何地方,只要所有
SSO
的桌面應(yīng)用都共享這個(gè)憑證。
從網(wǎng)站可以下載一個(gè)簡(jiǎn)單的桌面
SSO
的樣例
(http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/
和全部源碼(
http://gceclub.sun.com.cn/wangyu/desktop-sso/desktopsso_src.zip
),雖然簡(jiǎn)單,但是它具有桌面
SSO
大多數(shù)的功能,稍微加以擴(kuò)充就可以成為自己的解決方案。
?
6.1
桌面樣例的部署
-
運(yùn)行此桌面
SSO
需要三個(gè)前提條件:
a) WEB-SSO 的身份認(rèn)證應(yīng)用應(yīng)該正在運(yùn)行,因?yàn)槲覀冊(cè)谧烂?/span> SSO 當(dāng)中需要用到統(tǒng)一的認(rèn)證服務(wù)
b) 當(dāng)前桌面需要運(yùn)行 Mozilla 或 Netscape 瀏覽器,因?yàn)槲覀儗?/span> ticket 保存到 mozilla 的 cookie 文件中
c) 必須在 JDK1.4 以上運(yùn)行。( WEB-SSO 需要 JDK1.5 以上) - 解開 desktopsso.zip 文件,里面有兩個(gè)目錄 bin 和 lib 。
-
bin
目錄下有一些腳本文件和配置文件,其中
config.properties
包含了三個(gè)需要配置的參數(shù):
a) SSOServiceURL 要指向 WebSSO 部署的身份認(rèn)證的 URL
b) SSOLoginPage 要指向 WebSSO 部署的身份認(rèn)證的登錄頁(yè)面 URL
c) cookiefilepath 要指向當(dāng)前用戶的 mozilla 所存放 cookie 的文件 - 在 bin 目錄下還有一個(gè) login.conf 是用來配置 JAAS 登錄模塊,本樣例提供了兩個(gè),讀者可以任意選擇其中一個(gè)(也可以都選),再重新運(yùn)行程序,查看登錄認(rèn)證的變化
-
在
bin
下的運(yùn)行腳本可能需要作相應(yīng)的修改
a) 如果是在 unix 下,各個(gè) jar 文件需要用“ : ” 來隔開,而不是“ ; ”
b) java 運(yùn)行程序需要放置在當(dāng)前運(yùn)行的路徑下,否則需要加上 java 的路徑全名。
?
6.2
桌面樣例的運(yùn)行
樣例程序包含三個(gè)簡(jiǎn)單的
Java
控制臺(tái)程序,這三個(gè)程序單獨(dú)運(yùn)行都需要登錄。如果運(yùn)行第一個(gè)命叫“
GameSystem
”
的程序,提示需要輸入用戶名和密碼:
效驗(yàn)成功以后,便會(huì)顯示當(dāng)前登錄的用戶的基本信息等等。
?
這時(shí)候再運(yùn)行第二個(gè)桌面
Java
應(yīng)用(
mailSystem
)的時(shí)候,就不需要再登錄了,直接就顯示出來剛才登錄的用戶。
第三個(gè)應(yīng)用是
logout
,運(yùn)行它之后,用戶便退出系統(tǒng)。再訪問的時(shí)候,又需要重新登錄了。請(qǐng)讀者再制裁執(zhí)行完
logout
之后,重新驗(yàn)證一下前兩個(gè)應(yīng)用的
SSO
:先運(yùn)行第二個(gè)應(yīng)用,再運(yùn)行第一個(gè),會(huì)看到相同的效果。
我們的樣例并沒有在這里停步,事實(shí)上,本樣例不僅能夠和在幾個(gè)
Java
應(yīng)用之間
SSO
,還能和瀏覽器進(jìn)行
SSO
,也就是將瀏覽器也當(dāng)成是桌面的一部分。這對(duì)一些行業(yè)有著不小的吸引力。
這時(shí)候再打開
Mozilla
瀏覽器,訪問以前提到的那兩個(gè)
WEB
應(yīng)用,會(huì)發(fā)現(xiàn)只要桌面應(yīng)用如果登錄過,
Web
應(yīng)用就不用再登錄了,而且能顯示剛才登錄的用戶的信息。讀者可以在幾個(gè)桌面和
Web
應(yīng)用之間進(jìn)行登錄和
logout
的試驗(yàn),看看它們之間的
SSO
。
6.3
桌面樣例的源碼分析
桌面
SSO
的樣例使用了
JAAS
(要了解
JAAS
的詳細(xì)的信息請(qǐng)參考
http://java.sun.com/products/jaas
)。
JAAS
是對(duì)
PAM
(
Pluggable Authentication Module
)的
Java
實(shí)現(xiàn),來完成
Java
應(yīng)用可插拔的安全認(rèn)證模塊。使用
JAAS
作為
Java
應(yīng)用的安全認(rèn)證模塊有很多好處,最主要的是不需要修改源代碼就可以更換認(rèn)證方式。例如原有的
Java
應(yīng)用如果使用
JAAS
的認(rèn)證,如果需要應(yīng)用
SSO
,只需要修改
JAAS
的配置文件就行了。現(xiàn)在在流行的
J2EE
和其他
Java
的產(chǎn)品中,用戶的身份認(rèn)證都是通過
JAAS
來完成的。在樣例中,我們就展示了這個(gè)功能。請(qǐng)看配置文件
login.conf
???
DesktopSSO {
??
desktopsso.share.PasswordLoginModule required;
??
desktopsso.share.DesktopSSOLoginModule required;
};
|
當(dāng)我們注解掉第二個(gè)模塊的時(shí)候,只有第一個(gè)模塊起作用。在這個(gè)模塊的作用下,只有
test
用戶(密碼是
12345
)才能登錄。當(dāng)我們注解掉第一個(gè)模塊的時(shí)候,只有第二個(gè)模塊起作用,桌面
SSO
才會(huì)起作用。
?
所有的
Java
桌面樣例程序都是標(biāo)準(zhǔn)
JAAS
應(yīng)用,熟悉
JAAS
的程序員會(huì)很快了解。
JAAS
中主要的是登錄模塊(
LoginModule
)。下面是
SSO
登錄模塊的源碼:
?
public class DesktopSSOLoginModule implements LoginModule {
??
..........
??
private String SSOServiceURL = "";
??
private String SSOLoginPage = "";
??
private static String cookiefilepath = "";??
??
.........
|
?
在
config.properties
的文件中,我們配置了它們的值:
SSOServiceURL=http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/SSOAuth
SSOLoginPage=http://wangyu.prc.sun.com:8080/SSOAuth/login.jsp
cookiefilepath=C:\\Documents and Settings\\yw137672\\Application Data\\Mozilla\\Profiles\\default\\hog6z1ji.slt\\cookies.txt
|
SSOServiceURL
和
SSOLoginPage
成員變量指向了在
Web-SSO
中用過的身份認(rèn)證模塊:
SSOAuth
,這就說明在桌面系統(tǒng)中我們?cè)噲D和
Web
應(yīng)用共用一個(gè)認(rèn)證服務(wù)。而
cookiefilepath
成員變量則泄露了一個(gè)“天機(jī)”:我們使用了
Mozilla
瀏覽器的
cookie
文件來保存登錄的憑證。換句話說,和
Mozilla
共用了一個(gè)保存登錄憑證的機(jī)制。之所以用
Mozilla
是應(yīng)為它的
Cookie
文件格式簡(jiǎn)單,很容易編程訪問和修改任意的
Cookie
值。(我試圖解析
Internet Explorer
的
cookie
文件但沒有成功。)
下面是登錄模塊DesktopSSOLoginModule的主體:
login()
方法。邏輯也是非常簡(jiǎn)單:先用
Cookie
來登陸,如果成功,則直接就進(jìn)入系統(tǒng),否則需要用戶輸入用戶名和密碼來登錄系統(tǒng)。
???
public boolean login() throws LoginException{
???????
try {
???????????
if (Cookielogin()) return true;
???????
} catch (IOException ex) {
???????????
ex.printStackTrace();
???????
}
?????
if (passwordlogin()) return true;
?????
throw new FailedLoginException();
?
}
|
?
下面是Cookielogin()
方法的實(shí)體,它的邏輯是:
先從
Cookie
文件中獲得相應(yīng)的
Cookie
值,通過身份效驗(yàn)服務(wù)效驗(yàn)
Cookie
的有效性。如果
cookie
有效
就算登錄成功;如果不成功或
Cookie
不存在,用
cookie
登錄就算失敗。
???
public boolean Cookielogin() throws LoginException,IOException {
?????
String?cookieValue="";
?????
int cookieIndex =foundCookie();
?????
if (cookieIndex<0)
???????????
return false;
?????
else
???????????
cookieValue = getCookieValue(cookieIndex);
????
username = cookieAuth(cookieValue);
????
if (! username.equals("failed")) {
????????
loginSuccess =?true;
????????
return true;
????
}
????
return false;
?
}
|
?
?
用用戶名和密碼登錄的方法要復(fù)雜一些,通過
Callback
的機(jī)制和屏幕輸入輸出進(jìn)行信息交互,完成用戶登錄信息的獲取;獲取信息以后通過
userAuth
方法來調(diào)用遠(yuǎn)端
SSOAuth
的服務(wù)來判定當(dāng)前登錄的有效性。
??
public boolean passwordlogin() throws LoginException {
???
//
???
// Since we need input from a user, we need a callback handler
???
if (callbackHandler == null) {
??????
throw new LoginException("No CallbackHandler defined");
???
}
???
Callback[] callbacks = new Callback[2];
???
callbacks[0] = new NameCallback("Username");
???
callbacks[1] = new PasswordCallback("Password", false);
???
//
???
// Call the callback handler to get the username and password
???
try {
?????
callbackHandler.handle(callbacks);
?????
username = ((NameCallback)callbacks[0]).getName();
?????
char[] temp = ((PasswordCallback)callbacks[1]).getPassword();
?????
password = new char[temp.length];
?????
System.arraycopy(temp, 0, password, 0, temp.length);
?????
((PasswordCallback)callbacks[1]).clearPassword();
???
} catch (IOException ioe) {
?????
throw new LoginException(ioe.toString());
???
} catch (UnsupportedCallbackException uce) {
?????
throw new LoginException(uce.toString());
???
}
???
???
System.out.println();
???
String authresult ="";
???
try {
???????
authresult = userAuth(username, password);
???
} catch (IOException ex) {
???????
ex.printStackTrace();
???
}
???
if (! authresult.equals("failed")) {
???????
loginSuccess= true;
???????
clearPassword();
???????
try {
???????????
updateCookie(authresult);
???????
} catch (IOException ex) {
???????????
ex.printStackTrace();
???????
}
???????
return true;
???
}
??
?
???
loginSuccess = false;
???
username = null;
???
clearPassword();
???
System.out.println( "Login: PasswordLoginModule FAIL" );
???
throw new FailedLoginException();
?
}
?
|
?
CookieAuth
和
userAuth
方法都是利用
apahce
的
httpclient
工具包和遠(yuǎn)程的
SSOAuth
進(jìn)行
http
連接,獲取服務(wù)。
???????
private String cookieAuth(String cookievalue) throws IOException{
???????
String result = "failed";
???????
???????
HttpClient httpclient = new HttpClient();??????
???????
GetMethod httpget = new GetMethod(SSOServiceURL+Action1+cookievalue);
???
???????
try {
???????????
httpclient.executeMethod(httpget);
???????????
result = httpget.getResponseBodyAsString();
???????
} finally {
???????????
httpget.releaseConnection();
???????
}
???????
return result;
???
}
?
private String userAuth(String username, char[] password) throws IOException{
???????
String result = "failed";
???????
String passwd= new String(password);
???????
HttpClient httpclient = new HttpClient();??????
???????
GetMethod httpget = new GetMethod(SSOServiceURL+Action2+username+"&password="+passwd);
???????
passwd = null;
???
???????
try {
???????????
httpclient.executeMethod(httpget);
???????????
result = httpget.getResponseBodyAsString();
???????
} finally {
???????????
httpget.releaseConnection();
???????
}
???????
return result;
???????
???
}
|
?
還有一個(gè)地方需要補(bǔ)充說明的是,在本樣例中,用戶名和密碼的輸入都會(huì)在屏幕上顯示明文。如果希望用掩碼形式來顯示密碼,以提高安全性,請(qǐng)參考:
http://java.sun.com/developer/technicalArticles/Security/pwordmask/
7
真正安全的全方位
SSO
解決方案:
Kerberos
我們的樣例程序(桌面
SSO
和
WEB-SSO
)都有一個(gè)共性:要想將一個(gè)應(yīng)用集成到我們的
SSO
解決方案中,或多或少的需要修改應(yīng)用程序。
Web
應(yīng)用需要配置一個(gè)我們預(yù)制的
filter
;桌面應(yīng)用需要加上我們桌面
SSO
的
JAAS
模塊(至少要修改
JAAS
的配置文件)。可是有很多程序是沒有源代碼和無(wú)法修改的,例如常用的遠(yuǎn)程通訊程序
telnet
和
ftp
等等一些操作系統(tǒng)自己帶的常用的應(yīng)用程序。這些程序是很難修改加入到我們的
SSO
的解決方案中。
事實(shí)上有一種全方位的
SSO
解決方案能夠解決這些問題,這就是
Kerberos
協(xié)議(
RFC 1510
)。
Kerberos
是網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
(http://web.mit.edu/kerberos/)
,由
MIT
學(xué)校發(fā)明,被主流的操作系統(tǒng)所采用。在采用
kerberos
的平臺(tái)中,登錄和認(rèn)證是由操作系統(tǒng)本身來維護(hù),認(rèn)證的憑證也由操作系統(tǒng)來保存,這樣整個(gè)桌面都可以處于同一個(gè)
SSO
的系統(tǒng)保護(hù)中。操作系統(tǒng)中的各個(gè)應(yīng)用(如
ftp,telnet
)只需要通過配置就能加入到
SSO
中。另外使用
Kerberos
最大的好處在于它的安全性。通過密鑰算法的保證和密鑰中心的建立,可以做到用戶的密碼根本不需要在網(wǎng)絡(luò)中傳輸,而傳輸?shù)男畔⒁矔?huì)十分的安全。
目前支持
Kerberos
的操作系統(tǒng)包括
Solaris, windows,Linux
等等主流的平臺(tái)。只不過要搭建一個(gè)
Kerberos
的環(huán)境比較復(fù)雜,
KDC
(密鑰分發(fā)中心)的建立也需要相當(dāng)?shù)牟襟E。
Kerberos
擁有非常成熟的
API
,包括
Java
的
API
。使用
Java Generic Security Services(GSS) API
并且使用
JAAS
中對(duì)
Kerberos
的支持(詳細(xì)信息請(qǐng)參見
Sun
的
Java&Kerberos
教程
http://java.sun.com/ j2se/1.5.0/docs/guide/security/jgss/tutorials/index.html
),要將我們這個(gè)樣例改造成對(duì)
Kerberos
的支持也是不難的。 值得一提的是在
JDK6.0
(
http://www.java.net/download/jdk6
)當(dāng)中直接就包含了對(duì)
GSS
的支持,不需要單獨(dú)下載
GSS
的包。
?
8
總結(jié)
本文的主要目的是闡述
SSO
的基本原理,并提供了一種實(shí)現(xiàn)的方式。通過對(duì)源代碼的分析來掌握開發(fā)
SSO
服務(wù)的技術(shù)要點(diǎn)和充分理解
SSO
的應(yīng)用范圍。但是,本文僅僅說明了身份認(rèn)證的服務(wù),而另外一個(gè)和身份認(rèn)證密不可分的服務(wù)
----
權(quán)限效驗(yàn),卻沒有提到。要開發(fā)出真正的
SSO
的產(chǎn)品,在功能上、性能上和安全上都必須有更加完備的考慮。
作者簡(jiǎn)介
王昱是
Sun
中國(guó)工程研究院的
Java
工程師,現(xiàn)在的主要負(fù)責(zé)全球合作伙伴的技術(shù)支持。作為一名
Java
資深工程師和架構(gòu)師,王昱在
Java
的很多領(lǐng)域都有多年的造詣,特別是在
Java
虛擬機(jī)、
J2EE
技術(shù)
(
包括
EJB, JSP/Servlet, JMS
和
Web services
等技術(shù)
)
、集群技術(shù)和
Java
應(yīng)用性能調(diào)優(yōu)上有著較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。曾經(jīng)多次在重要的
Java
會(huì)議發(fā)表演講,并在國(guó)際著名的
Java
技術(shù)站 點(diǎn)發(fā)表文章。
?
資源鏈接
- OpenSSO 的網(wǎng)站: https://opensso.dev.java.net/
- 在 java 應(yīng)用中使用掩碼的密碼提示: http://java.sun.com/developer/technicalArticles/Security/pwordmask/
- Kerberos 的資源網(wǎng)站: http://web.mit.edu/kerberos/
- Sun 的 Java&Kerberos 教程: http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/security/jgss/tutorials/index.html
- Apache 社區(qū)提供的 HttpClient 工具包網(wǎng)址: http://jakarta.apache.org/commons/index.html )
- Filter 的使用教程文章: http://www.javaworld.com/javaworld/jw-06-2001/jw-0622-filters.html
jwebee
我的個(gè)人網(wǎng)站