前言
SSO的系列还是以.Net Core作为实践例子与大家分享，SSO在Web方面复杂度分同域与跨域。本篇先分享同域的设计与实现，跨域将在下篇与大家分享。
如有需要调试demo的，可把SSO项目部署为域名http://sso.cg.com/，Web1项目部署为http://web1.cg.com,http://web2.cg.com，可以减少配置修改量
源码地址：https://github.com/SkyChenSky/Core.SSO
效果图
SSO简介
单点登录，全称为Single Sign On，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。
它是一个解决方案，目的是为了整合企业内多个应用系统，仅由一组账号只需进行一次登录，就可被授权访问多个应用系统。
流程描述
未登录状态访问业务Web应用会引导到认证中心。
用户在认证中心输入账号信息通过登录后，认证中心会根据用户信息生成一个具有安全性的token，将以任何方式持久化在浏览器。
此后访问其他Web应用的时候，必须携带此token进行访问，业务Web应用会通过本地认证或者转发认证而对token进行校验。
从上图可以简单的分析出三个关键点：
Token的生成
Token的共享
Token校验
Token的生成
方式有多种：
可以通过Web框架对用户信息加密成Token。
Token编码方式也可以为JSON WEB TOKEN（JWT）
也可以是一段MD5，通过字典匹配保存在服务器用户信息与MD5值
Token的共享
浏览器存储有三种方式：
Cookie
容量4KB限制
过期时间
localStorage
容量5MB限制
生命周期永久
sessionStorage
容量5MB限制
生命周期当前会话，关闭浏览器则失效
无法与服务端交互
作为拥有会失效的会话状态，更因选择Cookie存储。那么Cookie的使用是可以在同域共享的，因此在实现SSO的时候复杂度又分为同域与跨域。
同域的共享比较简单，在应用设置Cookie的Domain属性进行设置，就可以完美的解决。
Token校验
校验分两种情况：
转发给认证中心认证
由谁授权，就由谁进行身份认证。授权与认证是成对的。如果是以Cookie认证，那就是服务端对token进行解密。如果是服务端保存用户信息，则匹配token值。
业务应用自身认证
不需要转发，那就意味着业务应用认证规则与认证中心的认证规则必须是一致的。
设计要点
原则上来讲，只要统一Token的产生和校验方式，无论授权与认证的在哪（认证系统或业务系统），也无论用户信息存储在哪（浏览器、服务器），其实都可以实现单点登录的效果。
此次使用.NET Core MVC框架，以Cookie认证通过业务应用自身认证的方式进行同父域的SSO实现。
为什么要使用Cookie认证方式?
1.会话状态分布在客户浏览器，避免大量用户同时在线对服务端内存容量的压力。
2.横向扩展良好性，可按需增减节点。
统一应用授权认证
将以Core的Cookie认证进行实现，那么意味着每个应用对用户信息的加解密方式需要一致。
因此对AddCookie的设置属性DataProtectionProvider或者TicketDataFormat的加密方式进行重写实现。
.NET Core的SSO实现
Cookie认证
认证中心AddCookie的设置
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddMvc();
services.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme)
.AddCookie(options =>
{
options.Cookie.Name = "Token";
options.Cookie.Domain = ".cg.com";
options.Cookie.HttpOnly = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(30);
options.LoginPath = "/Account/Login";
options.LogoutPath = "/Account/Logout";
options.SlidingExpiration = true;
//options.DataProtectionProvider = DataProtectionProvider.Create(new DirectoryInfo(@"D:\sso\key"));
options.TicketDataFormat = new TicketDataFormat(new AesDataProtector());
});
}
业务应用AddCookie的设置
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddMvc();
services.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme)
.AddCookie(options =>
{
options.Cookie.Name = "Token";
options.Cookie.Domain = ".cg.com";
options.Events.OnRedirectToLogin = BuildRedirectToLogin;
options.Events.OnSigningOut = BuildSigningOut;
options.Cookie.HttpOnly = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(30);
options.LoginPath = "/Account/Login";
options.LogoutPath = "/Account/Logout";
options.SlidingExpiration = true;
options.TicketDataFormat = new TicketDataFormat(new AesDataProtector());
});
}
基于设计要点的“统一应用授权认证”这一点，两者的区别不大，ticket的加密方式统一使用了AES，都指定Cookie.Domain = ".cg.com"，保证了Cookie同域共享，设置了HttpOnly避免XSS攻击。
两者区别在于：
options.Events.OnRedirectToLogin = BuildRedirectToLogin;
options.Events.OnSigningOut = BuildSigningOut;
这是为了让业务应用引导跳转到认证中心登录页面。OnRedirectToLogin是认证失败跳转。OnSigningOut是注销跳转。
///
/// 未登录下，引导跳转认证中心登录页面
///
///
///
private static Task BuildRedirectToLogin(RedirectContext
context)
{
var currentUrl = new UriBuilder(context.RedirectUri);
var returnUrl = new UriBuilder
{
Host = currentUrl.Host,
Port = currentUrl.Port,
Path = context.Request.Path
};
var redirectUrl = new UriBuilder
{
Host = "sso.cg.com",
Path = currentUrl.Path,
Query = QueryString.Create(context.Options.ReturnUrlParameter, returnUrl.Uri.ToString()).Value
};
context.Response.Redirect(redirectUrl.Uri.ToString());
return Task.CompletedTask;
}
///
/// 注销，引导跳转认证中心登录页面
///
///
///
private static Task BuildSigningOut(CookieSigningOutContext context)
{
var returnUrl = new UriBuilder
{
Host = context.Request.Host.Host,
Port = context.Request.Host.Port ?? 80,
};
var redirectUrl = new UriBuilder
{
Host = "sso.cg.com",
Path = context.Options.LoginPath,
Query = QueryString.Create(context.Options.ReturnUrlParameter, returnUrl.Uri.ToString()).Value
};
context.Response.Redirect(redirectUrl.Uri.ToString());
return Task.CompletedTask;
}
}
登录注销
认证中心与业务应用两者的登录注册基本一致。
private async Task SignIn(User user)
{
var claims = new List
{
new Claim(JwtClaimTypes.Id,user.UserId),
new Claim(JwtClaimTypes.Name,user.UserName),
new Claim(JwtClaimTypes.NickName,user.RealName),
};
var userPrincipal = new ClaimsPrincipal(new ClaimsIdentity(claims, "Basic"));
var returnUrl = HttpContext.Request.Cookies[ReturnUrlKey];
await HttpContext.SignInAsync(userPrincipal,
new AuthenticationProperties
{
IsPersistent = true,
RedirectUri = returnUrl
});
HttpContext.Response.Cookies.Delete(ReturnUrlKey);
return Redirect(returnUrl ?? "/");
}
private async Task SignOut()
{
await HttpContext.SignOutAsync();
}
HttpContext.SignInAsync的原理
使用的是Cookie认证那么就是通过Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies库的CookieAuthenticationHandler类的HandleSignInAsync方法进行处理的。
源码地址：https://github.com/aspnet/Security/blob/master/src/Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies/CookieAuthenticationHandler.cs
View Code
从源码我们可以分析出流程：
根据ClaimsPrincipal的用户信息序列化后通过加密方式进行加密获得ticket。（默认加密方式是的KeyRingBasedDataProtecto。源码地址：https://github.com/aspnet/DataProtection）
再通过之前的初始化好的CookieOption再AppendResponseCookie方法进行设置Cookie
最后通过Events.RedirectToReturnUrl进行重定向到ReturnUrl。
Ticket加密
两种设置方式
CookieAuthenticationOptions.DataProtectionProvider
CookieAuthenticationOptions.TicketDataFormat
DataProtectionProvider
如果做了集群可以设置到共享文件夹，在第一个启动的应用则会创建如下图的文件
options.DataProtectionProvider = DataProtectionProvider.Create(new DirectoryInfo(@"D:\sso\key"));
TicketDataFormat
重写数据加密方式，本次demo使用了是AES.
options.TicketDataFormat = new TicketDataFormat(new AesDataProtector());
internal class AesDataProtector : IDataProtector
{
private const string Key = "!@#13487";
public IDataProtector CreateProtector(string purpose)
{
return this;
}
public byte[] Protect(byte[] plaintext)
{
return AESHelper.Encrypt(plaintext, Key);
}
public byte[] Unprotect(byte[] protectedData)
{
return AESHelper.Decrypt(protectedData, Key);
}
}
结尾
以上为.NET Core MVC的同域SSO实现思路与细节 。因编写demo的原因代码复用率并不好，冗余代码比较多，大家可以根据情况进行抽离封装。下篇会继续分享跨域SSO的实现。如果对本篇有任何建议与疑问，可以在下方评论反馈给我。
作 者： 陈珙
出 处：http://www.cnblogs.com/skychen1218/
关于作者：专注于微软平台的项目开发。如有问题或建议，请多多赐教！
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