单点登录的原理

一、单点登录的概念

1、什么是单点登陆

单点登录（Single Sign On），简称为 SSO，是目前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。

2、单点登录的引入

较大的企业内部，一般都有很多的业务支持系统为其提供相应的管理和IT服 务。
例如：
财务系统为财务人员提供财务的管理、计算和报表服务；
人事系统为人事部门提供全公司人员的维护服务；
各种业务系统为公司内部不同的业务提供不同的 服务等等。
这些系统的目的都是让计算机来进行复杂繁琐的计算工作，来替代人力的手工劳动，提高工作效率和质量。
这些不同的系统往往是在不同的时期建设起来 的，运行在不同的平台上；也许是由不同厂商开发，使用了各种不同的技术和标准。

如果举例说国内一著名的IT公司（名字隐去），内部共有60多个业务系统，这些系统包括两个不同版本的SAP的ERP系统，12个不同类型和版本的数据库系统，8个不同类型和版本的操作系统，以及使用了3种不同的防火墙技术，还有数十种互相不能兼容的协议和标准，这种情况其实非常普遍。每一个应用系统在运行了数年以后，都会成为不可替换的企业IT架构的一部分，如下图所示。

企业应用集成可以在不同层面上进行：
例如：
在数据存储层面上的“数据大集中”，
在传输层面上的“通用数据交换平台”，
在应用层面上的“业务流程整合”，
和用 户界面上的“通用企业门户”等等。
事实上，还用一个层面上的集成变得越来越重要，那就是“身份认证”的整合，也就是“单点登录”。
通常来说，每个单独的系统都会有自己的安全体系和身份认证系统。
整合以前，进入每个系统都需要进行登录，这样的局面不仅给管理上带来了很大的困难，在安全方面也埋下了重大的隐患。下面是一些著名的调查公司显示的统计数据：
用户每天平均 16 分钟花在身份验证任务上 - 资料来源： IDS
频繁的 IT 用户平均有 21 个密码 - 资料来源： NTA Monitor Password Survey
49% 的人写下了其密码，而 67% 的人很少改变它们
每 79 秒出现一起身份被窃事件 - 资料来源：National Small Business Travel Assoc
全球欺骗损失每年约 12B - 资料来源：Comm Fraud Control Assoc
到 2007 年，身份管理市场将成倍增长至 $4.5B - 资料来源：IDS

3、单点登录带来的好处

使用“单点登录”整合后，只需要登录一次就可以进入多个系统，而不需要重新登录，这不仅仅带来了更好的用户体验，更重要的是降低了安全的风险和管理的消耗。请看下面的统计数据：
提高 IT 效率：对于每 1000 个受管用户，每用户可节省$70K
帮助台呼叫减少至少1/3，对于 10K 员工的公司，每年可以节省每用户 $75，或者合计 $648K
生产力提高：每个新员工可节省 $1K，每个老员工可节省 $350 资料来源：Giga
ROI 回报：7.5 到 13 个月 资料来源：Gartner
另外，使用“单点登录”还是SOA时代的需求之一。
在面向服务的架构中，服务和服务之间，程序和程序之间的通讯大量存在，服务之间的安全认证是SOA应用的难点之一，应此建立“单点登录”的系统体系能够大大简化SOA的安全问题，提高服务之间的合作效率。

二、单点登录的运行原理

1、一个简单的运行机制

单点登录的机制其实是比较简单的，用一个现实中的例子做比较。
某公园内部有许多独立的景点，游客可以在各个景点门口单独买票。
对于需要游玩所有的景点的游客，这种买票方式很不方便，需要在每个景点门口排队买票，钱包拿 进拿出的，容易丢失，很不安全。
于是绝大多数游客选择在大门口买一张通票（也叫套票），就可以玩遍所有的景点而不需要重新再买票。
他们只需要在每个景点门 口出示一下刚才买的套票就能够被允许进入每个独立的景点。

单点登录的机制也一样，如下图所示

根据用户提供的登录信息，认证系统进行身份效验，如果通过效验，应该返回给用户一个认证的凭据－－ticket（2）；

用户再访问别的应用的时候（3，5）就会将这个ticket带上，作为自己认证的凭据，应用系统接受到请求之后会把ticket送到认证系统进行效验，检查ticket的合法性（4，6）。

如果通过效验，用户就可以在不用再次登录的情况下访问应用系统2和应用系统3了。

2、稍微复杂一点的运行机制

从上面的视图可以看出，要实现SSO，需要以下主要的功能：

所有应用系统共享一个身份认证系统。统一的认证系统是SSO的前提之一。认证系统的主要功能是将用户的登录信息和用户信息库相比较，对用户进行登录认证；认证成功后，认证系统应该生成统一的认证标志（ticket），返还给用户。
另外，认证系统还应该对ticket进行效验，判断其有效性。所有应用系统能够识别和提取ticket信息，要实现SSO的功能，让用户只登录一次，就必须让应用系统能够识别已经登录过的用户。
应用系统应该能对ticket进行识别和提取，通过与认证系统的通讯，能自动判断当前用户是否登录过，从而完成单点登录的功能。

上面的功能只是一个非常简单的SSO架构，在现实情况下的SSO有着更加复杂的结构。有两点需要指出的是：

单一的用户信息数据库并不是必须的，有许多系统不能将所有的用户信息都集中存储，应该允许用户信息放置在不同的存储中。事实上，只要统一认证系统，统一ticket的产生和校验，无论用户信息存储在什么地方，都能实现单点登录。

3、web-sso

随着互联网的高速发展，WEB应用几乎统治了绝大部分的软件应用系统，因此WEB-SSO是SSO应用当中最流行的。
WEB-SSO有其自身的特点和优势，实现起来比较简单易用。很多商业软件和开源软件都有对WEB-SSO的实现。
其中值得一提的是OpenSSO （https://opensso.dev.java.net），为用Java实现WEB-SSO提供架构指南和服务指南，为用户自己来实现WEB-SSO提供了理论的依据和实现的方法。

为什么说WEB-SSO比较容易实现呢？这是有WEB应用自身的特点决定的。
众所周知，Web协议（也就是HTTP）是一个无状态的协议。一个Web应用由很多个Web页面组成，每个页面都有唯一的URL来定义。用户在浏览器的地址栏输入页面的URL，浏览器就会向Web Server去发送请求。
如下图，浏览器向Web服务器发送了两个请求，申请了两个页面。这两个页面的请求是分别使用了两个单独的HTTP连接。所谓无状态的协议也就是表现在这里，浏览器和Web服务器会在第一个请求完成以后关闭连接通道，在第二个请求的时候重新建立连接。Web服务器并不区分哪个请求来自哪个客户端，对所有的请求都一视同仁，都是单独的连接。
这样的方式大大区别于传统的（Client/Server）C/S结构,在那样的应用中，客户端和服务器端会建立一个长时间的专用的连接通道。
正是因为有了无状态的特性，每个连接资源能够很快被其他客户端所重用，一台Web服务器才能够同时服务于成千上万的客户端。

Web-SSO完全可以利用Cookie来完成用户登录信息的保存，将浏览器中的Cookie和上文中的Ticket结合起来，完成SSO的功能。

为了完成一个简单的SSO的功能，需要两个部分的合作：
统一的身份认证服务。
修改Web应用，使得每个应用都通过这个统一的认证服务来进行身份效验。

ps

这篇是我在网上看到的，觉得写得很好，转过来存着，怕找不到，原文链接：https://www.cnblogs.com/lexiaofei/p/7172214.html

（编辑：北几岛）

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